JP2008080995A - Cooling system - Google Patents

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祐一 坂上
Tetsuya Goto
哲也 後藤
Hideaki Sakakibara
英明 榊原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve cooling performance of a second heat exchanger in a cooling system having the second heat exchanger arranged in an air flow downstream side of a first heat exchanger and having a high-temperature region in the first heat exchanger where the temperature of air which has passed through the first heat exchanger becomes higher than that of second fluid to be cooled by the second heat exchanger. <P>SOLUTION: In the structure of the second heat exchanger 2, in a second heat exchange core part 2a for performing heat exchange between the second fluid and air, heat exchange performance in a region B where air which has passed through the high-temperature region is flowed in is set smaller than that in the other region in the second heat exchange core part 2a. Specifically, when the second heat exchanger 2 comprises tubes 21 and fins 22, for example, in the region B, the fins 22 are eliminated, a fin pitch is set larger than that in the other region, or the tubes 21 and fins 22 are coated with a coating material comprising a resin material. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、第１熱交換器の空気流れ下流に第２熱交換器を配置した構成の冷却システムに関するものである。   The present invention relates to a cooling system having a configuration in which a second heat exchanger is arranged downstream of an air flow of a first heat exchanger.

異なる熱媒体をそれぞれ空気と熱交換させることで、各熱媒体を冷却する第１、第２熱交換器を有する冷却システムとして、第１熱交換器の空気流れ下流に第２熱交換器を配置した冷却システムがある（例えば、特許文献１参照）。この冷却システムは、第１熱交換器内で第１流体と空気とを熱交換させて、第１流体を冷却した後、第２熱交換器内で第１熱交換器を通過した空気と第２流体とを熱交換させて、第２流体を冷却するものである。第２熱交換器で交換された後の第２流体の温度が、第１熱交換器で熱交換された後の第１流体よりも高いため、第１熱交換器の空気流れ下流に第２熱交換器が配置される。このように、第１、第２熱交換器を空気流れ方向で直列配置した場合、空気経路や空気を送風する送風ファンを共有できるという利点がある。   As a cooling system having first and second heat exchangers for cooling each heat medium by exchanging heat with different heat mediums, a second heat exchanger is disposed downstream of the air flow of the first heat exchanger. There is a cooling system (see, for example, Patent Document 1). The cooling system heat-exchanges the first fluid and air in the first heat exchanger, cools the first fluid, and then passes the first heat exchanger and the air that has passed through the first heat exchanger in the second heat exchanger. The second fluid is cooled by exchanging heat with the two fluids. Since the temperature of the second fluid after being exchanged by the second heat exchanger is higher than that of the first fluid after being exchanged by the first heat exchanger, the second fluid is downstream of the air flow of the first heat exchanger. A heat exchanger is arranged. As described above, when the first and second heat exchangers are arranged in series in the air flow direction, there is an advantage that an air path and a blower fan that blows air can be shared.

また、他の冷却システムとして、空気流れに対して垂直な方向に第１、第２熱交換器を配置した冷却システムがある（例えば、特許文献２参照）。この冷却システムでは、上記の冷却システムとは異なり、一方の熱交換器を通過した空気が、他方の熱交換器が入らないようになっている。このため、このように第１、第２熱交換器を空気流れ方向で並列に配置した場合では、各熱交換器を効率的に機能させることができるという利点がある。   As another cooling system, there is a cooling system in which first and second heat exchangers are arranged in a direction perpendicular to the air flow (see, for example, Patent Document 2). In this cooling system, unlike the above cooling system, the air that has passed through one heat exchanger is prevented from entering the other heat exchanger. For this reason, in the case where the first and second heat exchangers are arranged in parallel in the air flow direction, there is an advantage that each heat exchanger can be functioned efficiently.

そして、前者と後者の冷却システムを比較すると、後者では、風流れに垂直な方向、特に、高さ方向でのサイズが大きくなるため、車両や船舶等に搭載する場合、前者よりも大きな搭載スペースが必要となる。したがって、搭載性の観点では、前者の方が好ましい。
特開２００２−６７７０８号公報 特開２００５−３２９８１８号公報 And when comparing the former and the latter cooling system, the latter has a larger size in the direction perpendicular to the wind flow, especially in the height direction. Is required. Therefore, the former is preferable from the viewpoint of mountability.
JP 2002-67708 A JP 2005-329818 A

しかし、前者の冷却システムにおいては、本発明者の調査結果より、以下の理由で、第２熱交換器の冷却性能が低下する場合があることがわかった。   However, in the former cooling system, it was found from the inventor's investigation results that the cooling performance of the second heat exchanger may deteriorate for the following reasons.

すなわち、第１熱交換器において、第１流体と空気との熱交換が行われる第１熱交換コア部のうち、第１熱交換器を通過した空気の温度が、第２熱交換器が冷却する第２流体よりも高くなる高温領域が存在する場合がある。   That is, in the first heat exchanger, the temperature of the air that has passed through the first heat exchanger in the first heat exchange core portion in which heat exchange between the first fluid and air is performed is cooled by the second heat exchanger. There may be a high temperature region that is higher than the second fluid.

この場合、第２熱交換器のうち、第２流体と空気との熱交換が行われる第２熱交換コア部のうち、第１熱交換器の高温領域を通過した空気が流入する領域では、第２流体が冷却されるどころか、加熱されてしまう。これが、第２熱交換器の冷却性能を低下させる原因であることがわかった。   In this case, in the second heat exchanger, in the region where the air that has passed through the high temperature region of the first heat exchanger flows in the second heat exchange core part in which heat exchange between the second fluid and air is performed, Instead of cooling the second fluid, it is heated. It has been found that this is a cause of reducing the cooling performance of the second heat exchanger.

例えば、燃料電池を動力源とする燃料電池自動車の冷却システムでは、第１熱交換器として、車室内の冷房を行うための冷凍サイクル内を循環する冷媒の熱を放熱する放熱器が用いられ、第２熱交換器として、燃料電池との間で冷却水を循環させ、冷却水を介して、燃料電池で発生した熱を放熱するラジエータが用いられる。   For example, in a cooling system for a fuel cell vehicle using a fuel cell as a power source, a radiator that radiates the heat of refrigerant circulating in the refrigeration cycle for cooling the passenger compartment is used as the first heat exchanger. As the second heat exchanger, a radiator that circulates cooling water with the fuel cell and dissipates heat generated in the fuel cell through the cooling water is used.

ここで、固体高分子電解質型の燃料電池を用いた場合では、効率や膜の耐熱温度から80℃以下で運転されるため、燃料電池の冷却液も８０℃以下にする必要がある。   Here, when a solid polymer electrolyte type fuel cell is used, it is operated at 80 ° C. or less from the efficiency and heat resistant temperature of the membrane, and therefore the fuel cell coolant needs to be 80 ° C. or less.

これに対して、空調装置（冷凍サイクル）の運転時では、空調装置の負荷が大きい場合や、４０℃等のように外気温が高い場合や、低速走行時のように風流れが悪い場合等では、放熱器を通過する空気の温度が高くなり、これらの条件によっては、放熱器の冷媒入口近傍を通過する空気の温度が８０℃以上になる場合があることを確認した。   On the other hand, during operation of the air conditioner (refrigeration cycle), when the load on the air conditioner is large, when the outside air temperature is high such as 40 ° C., or when the wind flow is poor such as when driving at low speed, etc. Then, it was confirmed that the temperature of the air passing through the radiator increases, and depending on these conditions, the temperature of the air passing near the refrigerant inlet of the radiator may be 80 ° C. or higher.

このとき、ラジエータを流れる冷却水は、冷却されず、逆に、加熱されてしまう。このような現象は、放熱器とラジエータの間隔が狭く、放熱器を通過した空気同士がラジエータに流入する前に混合されない場合に発生する。   At this time, the cooling water flowing through the radiator is not cooled but is heated. Such a phenomenon occurs when the distance between the radiator and the radiator is narrow and the air that has passed through the radiator is not mixed before flowing into the radiator.

また、上記した問題は、燃料電池自動車に限らず、内燃機関（エンジン）を動力源とする自動車等においても生じる。内燃機関を冷却する冷却水の温度は、通常、１００℃であるところ、条件によっては、空調用の放熱器の冷媒入口近傍を通過する空気の温度が１００℃以上になる場合があるからである。   Further, the above-described problems occur not only in fuel cell vehicles but also in vehicles that use an internal combustion engine (engine) as a power source. This is because the temperature of the cooling water for cooling the internal combustion engine is usually 100 ° C., and depending on the conditions, the temperature of the air passing through the vicinity of the refrigerant inlet of the air-conditioning radiator may be 100 ° C. or higher. .

なお、上記した問題の対策として、図６に示すように、第１、第２熱交換器を配置することが考えられる。すなわち、第１熱交換器１の高温領域を通過した空気が、第２熱交換器２に流れ込まないように、第１、第２熱交換器を風流れに対して垂直な方向（例えば、高さ方向）で相対的にずらして配置することが考えられる。しかしながら、この場合、背景技術の欄で説明した後者の冷却システム（例えば、特許文献２参照）と同様に、風流れに垂直な方向での冷却システムのサイズが大きくなり、搭載性が悪化するため、好ましくない。なお、図６は、第１、第２熱交換器の配置例であり、図６では、図１と同様の構成部に図１と同一の符号を付している。   As a countermeasure for the above problem, it is conceivable to arrange first and second heat exchangers as shown in FIG. That is, in order to prevent the air that has passed through the high temperature region of the first heat exchanger 1 from flowing into the second heat exchanger 2, the first and second heat exchangers are oriented in a direction perpendicular to the wind flow (for example, high It is conceivable that they are arranged relatively shifted in the vertical direction. However, in this case, the size of the cooling system in the direction perpendicular to the wind flow becomes large and the mountability deteriorates as in the latter cooling system described in the background art section (for example, see Patent Document 2). Is not preferable. FIG. 6 shows an arrangement example of the first and second heat exchangers. In FIG. 6, the same components as those in FIG.

本発明は、上記点に鑑み、第１熱交換器の空気流れ下流に第２熱交換器を配置した冷却システムであって、第１熱交換器に、第１熱交換器を通過した空気の温度が第２熱交換器で冷却される第２流体よりも高くなる高温領域が存在する冷却システムにおいて、第２熱交換器の冷却性能を向上させることを目的とする。   In view of the above points, the present invention is a cooling system in which a second heat exchanger is disposed downstream of an air flow of a first heat exchanger, and the first heat exchanger has an air that has passed through the first heat exchanger. An object of the present invention is to improve the cooling performance of the second heat exchanger in the cooling system in which there is a high temperature region in which the temperature is higher than that of the second fluid cooled by the second heat exchanger.

上記目的を達成するため、本発明は、第１熱交換器が、第１流体と空気との熱交換が行われる第１熱交換コア部（１ａ）のうち、第１熱交換器を通過した空気の温度が、第２流体よりも高くなる高温領域（Ａ）を有している場合、第２熱交換器は、第２流体と空気との熱交換が行われる第２熱交換コア部（２ａ）のうち、高温領域を通過した空気が流入する領域（Ｂ）での熱交換性能が、第２熱交換コア部の他の領域での熱交換性能よりも低くなっていることを第１の特徴としている。   In order to achieve the above object, according to the present invention, the first heat exchanger passes through the first heat exchanger in the first heat exchange core part (1a) in which heat exchange between the first fluid and air is performed. When the temperature of the air has a high temperature region (A) where the temperature of the second fluid is higher than that of the second fluid, the second heat exchanger has a second heat exchange core portion (where the heat exchange between the second fluid and air is performed) 2a), the heat exchange performance in the area (B) into which the air that has passed through the high temperature area flows is lower than the heat exchange performance in the other areas of the second heat exchange core section. It has the characteristics of

また、本発明は、第１熱交換器が、第１流体と空気との熱交換が行われる第１熱交換コア部（１ａ）のうち、第１熱交換器を通過した空気の温度が、第２流体よりも高くなる高温領域（Ａ）を有している場合、第２熱交換器は、第２流体と空気との熱交換が行われる第２熱交換コア部（２ａ）のうち、高温領域に対向する領域（Ｂ）の熱交換性能が、第２熱交換コア部の他の領域での熱交換性能よりも低くなっていることを第２の特徴としている。   Moreover, the temperature of the air which the 1st heat exchanger passed the 1st heat exchanger among the 1st heat exchange core parts (1a) in which the 1st heat exchanger performs heat exchange with the 1st fluid and air, When it has a high temperature region (A) that is higher than the second fluid, the second heat exchanger includes the second heat exchange core part (2a) in which heat exchange between the second fluid and air is performed. A second feature is that the heat exchange performance of the region (B) facing the high temperature region is lower than the heat exchange performance in the other regions of the second heat exchange core part.

このように、第２熱交換コア部のうち、例えば、高温領域に対向する領域のように、高温領域を通過した空気が流入する領域の熱交換性能を、第２熱交換コア部の他の領域での熱交換性能よりも低くすることで、第１熱交換器の高温領域を通過した空気が第２熱交換器に流入しても、その空気によって第２熱交換器内を流れる第２流体が加熱される影響を小さくできる。一方、第２熱交換コア部のうちの他の領域の構造を、例えば、従来と同様の構造とすることで、この領域において、従来と同様に、第２流体を冷却できる。   Thus, the heat exchange performance of the region into which the air that has passed through the high temperature region flows, such as the region facing the high temperature region, of the second heat exchange core unit is different from that of the second heat exchange core unit. Even if the air which passed through the high temperature area | region of the 1st heat exchanger flows in into the 2nd heat exchanger by making it lower than the heat exchange performance in a field, the 2nd which flows in the 2nd heat exchanger with the air The influence that the fluid is heated can be reduced. On the other hand, the structure of the other region of the second heat exchange core portion is, for example, a structure similar to the conventional one, so that the second fluid can be cooled in this region as in the conventional case.

したがって、本発明によれば、第１、第２熱交換器が空気流れ方向で、単に、直列に配置された構成の従来の冷却システムと比較して、第２熱交換器の全体の冷却性能を向上させることができる。   Therefore, according to the present invention, the overall cooling performance of the second heat exchanger is compared with the conventional cooling system in which the first and second heat exchangers are simply arranged in series in the air flow direction. Can be improved.

具体的には、上記した高温領域は、例えば、第１熱交換器の第１熱交換コア部（１ａ）のうち、第１流体が流入する入口（１５）の近傍領域である。   Specifically, the above-described high temperature region is, for example, a region near the inlet (15) into which the first fluid flows in the first heat exchange core part (1a) of the first heat exchanger.

また、第２熱交換コア部のうち、他の領域よりも熱交換性能が低くなっている領域（Ｂ）の構成としては、例えば、フィンが除去された状態としたり、フィンピッチを他の領域よりも粗くしたり、チューブおよびフィンの表面を、チューブおよびフィンを構成する材料よりも熱伝導率が低い材料（２７）でコーティングしたりすることができる。   Moreover, as a structure of the area | region (B) in which heat exchange performance is lower than another area | region among 2nd heat exchange core parts, it is set as the state from which the fin was removed, for example, and fin pitch is changed to another area | region. Or the surfaces of the tubes and fins can be coated with a material (27) that has a lower thermal conductivity than the material comprising the tubes and fins.

なお、フィンピッチとは、例えば、コルゲートフィンの場合、隣り合う頂点間の距離であり、プレートフィンの場合、隣り合うプレートフィンの距離のことである。   The fin pitch is, for example, a distance between adjacent vertices in the case of a corrugated fin, and a distance between adjacent plate fins in the case of a plate fin.

また、熱伝導率が低い材料（２７）としては、例えば、樹脂材料を用いることが好ましい。   Moreover, as a material (27) with low heat conductivity, it is preferable to use a resin material, for example.

また、本発明は、第１熱交換器として、車室内の冷房を行うための冷凍サイクル内を循環する冷媒の熱を放熱する放熱器（１）を用い、第２熱交換器として、車両に搭載された燃料電池で発生した熱を放熱するラジエータ（２）を用いる冷却システムに適用した場合に、特に、有効である。   Moreover, this invention uses the heat radiator (1) which radiates the heat | fever of the refrigerant | coolant which circulates in the refrigerating cycle for cooling a vehicle interior as a 1st heat exchanger, and uses it for a vehicle as a 2nd heat exchanger. This is particularly effective when applied to a cooling system that uses a radiator (2) that dissipates heat generated by a mounted fuel cell.

なお、特許請求の範囲およびこの欄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一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

（第１実施形態）
本実施形態では、本発明にかかる冷却システムを、燃料電池を動力源として走行する電気自動車（燃料電池自動車）に適用した場合を例として説明する。図１に、本発明の第１実施形態における冷却システムの模式図を示す。 (First embodiment)
In the present embodiment, a case where the cooling system according to the present invention is applied to an electric vehicle (fuel cell vehicle) that runs using a fuel cell as a power source will be described as an example. In FIG. 1, the schematic diagram of the cooling system in 1st Embodiment of this invention is shown.

図１に示すように、燃料電池自動車では、例えば、車両前端部に、第１熱交換器としての放熱器１と、第２熱交換器としてのラジエータ２と、ファンシュラウド３と、ファン４と、ファン用モータ５と、燃料電池スタックケース６とが搭載される。   As shown in FIG. 1, in a fuel cell vehicle, for example, a radiator 1 as a first heat exchanger, a radiator 2 as a second heat exchanger, a fan shroud 3, and a fan 4 are installed at the front end of the vehicle. The fan motor 5 and the fuel cell stack case 6 are mounted.

燃料電池スタックケース６の内部には、図示しないが、固体高分子電解質型の燃料電池が設置されている。図示しない水素供給装置および空気供給装置から、それぞれ、水素および空気が燃料電池に供給されることにより、燃料電池が発電を行い、発電した電力が図示しない駆動用モータに供給されることで、燃料電池自動車が走行する。   Inside the fuel cell stack case 6, although not shown, a solid polymer electrolyte type fuel cell is installed. Hydrogen and air are supplied from a hydrogen supply device and an air supply device (not shown) to the fuel cell, respectively, so that the fuel cell generates power, and the generated electric power is supplied to a drive motor (not shown). A battery car runs.

そして、本実施形態の冷却システムは、主に、放熱器１と、ラジエータ２と、ファンシュラウド３と、ファン４と、ファン用モータ５とによって構成されており、例えば、エンジンコンパートメントに位置する燃料電池スタックケース６の前に配置される。   The cooling system of the present embodiment is mainly composed of a radiator 1, a radiator 2, a fan shroud 3, a fan 4, and a fan motor 5, for example, a fuel located in an engine compartment. It is arranged in front of the battery stack case 6.

ここで、放熱器１は、車室内の冷房を行うための空調装置（冷凍サイクル）に用いられる熱交換器であって、冷凍サイクル内を循環する第１流体としての冷媒の熱を、空気と熱交換することにより、放熱するものである。なお、放熱器１は、冷媒として、例えば、ＨＦＣ−１３４ａのようなフロンが用いられる場合に、コンデンサと呼ばれ、超臨界領域を使うために二酸化炭素のような冷媒を用いる場合に、ガスクーラーと呼ばれるものである。   Here, the radiator 1 is a heat exchanger used in an air conditioner (refrigeration cycle) for cooling the passenger compartment, and the heat of the refrigerant as the first fluid circulating in the refrigeration cycle is converted to air. Heat is dissipated by heat exchange. The radiator 1 is called a condenser when a refrigerant such as HFC-134a is used as a refrigerant, and is a gas cooler when a refrigerant such as carbon dioxide is used to use the supercritical region. It is called.

放熱器１で、冷却された冷媒は、冷凍サイクルにおいて、図示しない膨張弁により減圧された後、エバポレータに導入され、その後、図示しないコンプレッサにより昇圧されて、再び、放熱器１に導入される。   In the refrigeration cycle, the refrigerant cooled by the radiator 1 is decompressed by an expansion valve (not shown) and then introduced into an evaporator, and then is pressurized by a compressor (not shown) and introduced into the radiator 1 again.

ラジエータ２は、燃料電池スタックケース６内の燃料電池の発電反応に伴い発生した熱を、燃料電池の冷却回路内を流れる冷却水を介して、放熱する熱交換器であり、第２流体としての冷却水と空気とを熱交換して、冷却水を冷却する。なお、冷却回路は、図示しないが、冷却水通路を構成する冷却ホース、ウォーターポンプおよびサーモスタット等によって、構成される。   The radiator 2 is a heat exchanger that dissipates heat generated by the power generation reaction of the fuel cell in the fuel cell stack case 6 through cooling water flowing in the cooling circuit of the fuel cell, and serves as a second fluid. The cooling water is cooled by exchanging heat between the cooling water and the air. Although not shown, the cooling circuit is constituted by a cooling hose, a water pump, a thermostat, and the like that constitute the cooling water passage.

また、ラジエータ２は、放熱器１の空気流れの下流に配置されており、本実施形態では、放熱器１を通過した空気の全てが、ラジエータ２に流入するようになっている。   Moreover, the radiator 2 is arrange | positioned downstream of the air flow of the heat radiator 1, and all the air which passed the heat radiator 1 flows in into the radiator 2 in this embodiment.

ファンシュラウド３は、ファン４による送風効率を向上させるために、ラジエータ２の空気流れ下流側に設けられるものである。   The fan shroud 3 is provided on the downstream side of the air flow of the radiator 2 in order to improve the blowing efficiency by the fan 4.

ファン４およびファン用モータ５は、放熱器１およびラジエータ２に空気を導入するためのものである。ファン用モータ５によって、ファン４が駆動されることで、図中の矢印のように、放熱器１およびラジエータ２に空気が導入される。特に、車両の走行中では、ファン４およびラム圧（走行圧）によって、放熱器１およびラジエータ２に、空気が導入される。なお、ファンシュラウド３、ファン４およびファン用モータ５は、省略可能である。   The fan 4 and the fan motor 5 are for introducing air into the radiator 1 and the radiator 2. When the fan 4 is driven by the fan motor 5, air is introduced into the radiator 1 and the radiator 2 as indicated by arrows in the figure. In particular, while the vehicle is traveling, air is introduced into the radiator 1 and the radiator 2 by the fan 4 and the ram pressure (traveling pressure). The fan shroud 3, the fan 4, and the fan motor 5 can be omitted.

次に、放熱器１とラジエータ２の構造について説明する。図２に、放熱器１およびラジエータ２を空気流れの上流側からみたときの放熱器１およびラジエータ２の正面図を示し、図３に、ラジエータ２を空気流れの上流側からみたときのラジエータ２の正面図を示す。   Next, the structure of the radiator 1 and the radiator 2 will be described. FIG. 2 shows a front view of the radiator 1 and the radiator 2 when the radiator 1 and the radiator 2 are viewed from the upstream side of the air flow, and FIG. 3 shows the radiator 2 when the radiator 2 is viewed from the upstream side of the air flow. The front view of is shown.

図２に示すように、放熱器１は、冷媒が横向きに流れ、ＵターンするマルチフローＵ字タイプである。具体的には、放熱器１は、所定間隔をもって、平行に積層された複数本のチューブ１１と、それらのチューブ１１間に配置されたフィン１２と、チューブ１１の長手方向両端に設けられた第１、第２タンク１３、１４とを備えている。   As shown in FIG. 2, the radiator 1 is a multi-flow U-shaped type in which a refrigerant flows sideways and makes a U-turn. Specifically, the radiator 1 includes a plurality of tubes 11 stacked in parallel with a predetermined interval, fins 12 disposed between the tubes 11, and first tubes provided at both longitudinal ends of the tubes 11. 1 and second tanks 13 and 14.

チューブ１１は、その内部に冷媒が流れる流路を構成するものである。フィン１２は、各チューブ１１の外壁面に設けられ、チューブ１１の外部を流れる空気とチューブ１１の内部を流れる冷媒との熱交換を促進させるものであり、例えば、空気流れ方向での断面形状が、波形状のコルゲートフィンが用いられる。放熱器１において、チューブ１１とフィン１２とが配置されており、チューブ１１の周囲を流れる空気とチューブ１１内を流れる冷媒との間で熱交換が行われる領域が、第１熱交換コア部１ａである。本実施形態では、第１熱交換コア部１ａは、略矩形形状となっている。   The tube 11 constitutes a flow path through which the refrigerant flows. The fin 12 is provided on the outer wall surface of each tube 11 and promotes heat exchange between the air flowing outside the tube 11 and the refrigerant flowing inside the tube 11. For example, the fin 12 has a cross-sectional shape in the air flow direction. Wave corrugated fins are used. In the radiator 1, the tubes 11 and the fins 12 are arranged, and a region where heat exchange is performed between the air flowing around the tubes 11 and the refrigerant flowing in the tubes 11 is the first heat exchange core portion 1 a. It is. In the present embodiment, the first heat exchange core portion 1a has a substantially rectangular shape.

第１、第２タンク１３、１４は、各チューブ１１を流れる冷媒が、分配もしく収集されるタンクである。本実施形態では、図中左側に位置する第１タンク１３の下方に、冷媒入口１５が設けられており、上方に冷媒出口１６が設けられている。このため、図２中の矢印のように、冷媒は、冷媒入口１５から第１タンク１３の下半分側に流入し、チューブ１１内を図中右方向に向かって、第２タンク１４の下半分側に流れた後、第２タンク１４の上半分側から、図中左方向に向かって、第１タンク１３の上半分側に流れ、冷媒出口１６から流出する。このように、冷媒の流れる方向は、上側と下側で異なっており、冷媒の通路が上下で２つに分けられている。   The first and second tanks 13 and 14 are tanks in which the refrigerant flowing through each tube 11 is distributed or collected. In the present embodiment, a refrigerant inlet 15 is provided below the first tank 13 located on the left side in the drawing, and a refrigerant outlet 16 is provided above. Therefore, as indicated by the arrows in FIG. 2, the refrigerant flows from the refrigerant inlet 15 to the lower half side of the first tank 13, and the lower half of the second tank 14 moves in the tube 11 toward the right in the figure. After flowing to the side, it flows from the upper half side of the second tank 14 to the upper half side of the first tank 13 toward the left in the figure, and flows out from the refrigerant outlet 16. Thus, the flow direction of the refrigerant is different between the upper side and the lower side, and the refrigerant passage is divided into two in the vertical direction.

車室内の冷房のために冷凍サイクルが使用されているときでは、図示しないコンプレッサから吐出された冷媒は、例えば、１００〜１３０℃になるため、放熱器１の冷媒入口１５側での冷媒温度は、例えば、１００〜１３０℃であり、放熱器１の冷媒出口１６側での冷媒温度は、例えば、４０〜５０℃である。   When the refrigeration cycle is used for cooling the passenger compartment, the refrigerant discharged from the compressor (not shown) is, for example, 100 to 130 ° C. Therefore, the refrigerant temperature on the refrigerant inlet 15 side of the radiator 1 is For example, the temperature is 100 to 130 ° C., and the refrigerant temperature on the refrigerant outlet 16 side of the radiator 1 is 40 to 50 ° C., for example.

なお、ラジエータ２を通過する冷却水の温度が８０℃程度であるため、放熱器１はラジエータ２の風上に配置される。これとは逆に、ラジエータ２を放熱器１の風上に配置した場合、冷媒が十分に冷却できなくなり、冷房能力およびサイクル効率が低下してしまうからである。   In addition, since the temperature of the cooling water which passes the radiator 2 is about 80 degreeC, the heat radiator 1 is arrange | positioned on the windward side of the radiator 2. FIG. On the contrary, when the radiator 2 is arranged on the windward side of the radiator 1, the refrigerant cannot be sufficiently cooled, and the cooling capacity and the cycle efficiency are lowered.

また、図２、３に示すように、ラジエータ２は、冷却水が上部から入り、下部から出るいわゆるダウンフロータイプである。具体的には、ラジエータ２は、所定間隔をもって、平行に積層された複数本のチューブ２１と、それらのチューブ２１間に配置されたフィン２２と、チューブ２１の長手方向両端に設けられた第１、第２タンク２３、２４とを備えている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the radiator 2 is a so-called downflow type in which cooling water enters from the top and exits from the bottom. Specifically, the radiator 2 includes a plurality of tubes 21 stacked in parallel at a predetermined interval, fins 22 disposed between the tubes 21, and first tubes provided at both longitudinal ends of the tubes 21. The second tanks 23 and 24 are provided.

チューブ２１は、その内部に冷媒が流れる流路を構成するものである。フィン２２は、各チューブ２１の外壁面に設けられ、チューブ２１の外部を流れる空気とチューブ２１の内部を流れる冷媒との熱交換を促進させるものであり、例えば、空気流れ方向での断面形状が、波形状のコルゲートフィンが用いられる。ラジエータ２では、チューブ２１が配置されており、チューブ２１の周囲を流れる空気とチューブ２１内を流れる冷媒との間で熱交換が行われる領域が、第２熱交換コア部２ａである。本実施形態では、第２熱交換コア部２ａは、略矩形形状となっている。   The tube 21 constitutes a flow path through which the refrigerant flows. The fin 22 is provided on the outer wall surface of each tube 21 and promotes heat exchange between the air flowing outside the tube 21 and the refrigerant flowing inside the tube 21. For example, the fin 22 has a cross-sectional shape in the air flow direction. Wave corrugated fins are used. In the radiator 2, the tube 21 is arranged, and a region where heat exchange is performed between the air flowing around the tube 21 and the refrigerant flowing in the tube 21 is the second heat exchange core portion 2 a. In the present embodiment, the second heat exchange core portion 2a has a substantially rectangular shape.

第１、第２タンク２３、２４は、各チューブ１１を流れる冷媒が、分配もしく収集されるタンクである。ラジエータ２の上側に位置する第１タンク２３に、冷却水入口２５が設けられ、ラジエータ２の下側に位置する第２タンク２４に冷却水出口２６が設けられている。このため、冷却水は、冷却水入口２５から第１タンク２３に流入し、各チューブ２１を下方向に流れて、第２タンク２４で収集され、冷却水出口２６から流出する。このとき、図２に示すように、ラジエータ２の冷却水入口２５側での冷却水温度は、例えば、８０℃であり、冷却水出口２６側での冷却水温度は、例えば、７０℃である。   The first and second tanks 23 and 24 are tanks in which the refrigerant flowing through each tube 11 is distributed or collected. A cooling water inlet 25 is provided in the first tank 23 located on the upper side of the radiator 2, and a cooling water outlet 26 is provided in the second tank 24 located on the lower side of the radiator 2. Therefore, the cooling water flows into the first tank 23 from the cooling water inlet 25, flows downward through the tubes 21, is collected in the second tank 24, and flows out from the cooling water outlet 26. At this time, as shown in FIG. 2, the cooling water temperature on the cooling water inlet 25 side of the radiator 2 is, for example, 80 ° C., and the cooling water temperature on the cooling water outlet 26 side is, for example, 70 ° C. .

ここで、冷凍サイクルの運転時においては、放熱器１の第１熱交換コア部１ａを通過した空気の温度には温度分布があり、図２に示すように、第１熱交換器１ａのうち、冷媒入口１５の近傍領域Ａを通過した空気の温度は、冷凍サイクルの負荷、外気温、風流れ等の条件によっては、８０℃を越える場合がある。なお、この近傍領域Ａの範囲は、第１熱交換コア部１ａのうち、冷媒入口１５に隣接する領域から所定距離離れた範囲であり、諸条件によって、変動する。例えば、第１熱交換コア部１ａのうち、第１、第２タンク１３、１４の中間地点よりも冷媒入口１５が設けられているタンク側の領域である。   Here, during the operation of the refrigeration cycle, the temperature of the air that has passed through the first heat exchange core portion 1a of the radiator 1 has a temperature distribution, and as shown in FIG. The temperature of the air that has passed through the region A in the vicinity of the refrigerant inlet 15 may exceed 80 ° C. depending on conditions such as the load of the refrigeration cycle, the outside air temperature, and the wind flow. In addition, the range of this vicinity area | region A is a range away from the area | region adjacent to the refrigerant | coolant inlet 15 among the 1st heat exchange core parts 1a, and fluctuates according to various conditions. For example, in the first heat exchange core portion 1a, it is an area on the tank side where the refrigerant inlet 15 is provided with respect to the intermediate point between the first and second tanks 13 and 14.

そこで、本実施形態では、図３に示すように、ラジエータ２の第２熱交換コア部２ａのうち、放熱器１の領域Ａを通過した空気が流れ込む領域Ｂにおいて、フィン２２が除去された状態となっている。すなわち、領域Ｂでは、チューブ２１の外壁面にフィン２２が設けられておらず、第２熱交換コア部２ａのうち、領域Ｂを除く領域と比較して、熱交換性能が低下している。ラジエータ２における領域Ｂの位置は、例えば、放熱器１の領域Ａに対向する位置（図２において、放熱器１の領域Ａをラジエータ２に投影したときの位置）である。なお、領域Ｂの範囲は、放熱器１の領域Ａの範囲が最も広くなるような厳しい条件（冷凍サイクルの負荷、外気温、風流れ等）のときを基準にして決定される。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the second heat exchange core portion 2 a of the radiator 2, the fin 22 is removed in the region B into which the air that has passed through the region A of the radiator 1 flows. It has become. That is, in the region B, the fins 22 are not provided on the outer wall surface of the tube 21, and the heat exchange performance is deteriorated as compared with the region excluding the region B in the second heat exchange core portion 2 a. The position of the area B in the radiator 2 is, for example, a position facing the area A of the radiator 1 (a position when the area A of the radiator 1 is projected onto the radiator 2 in FIG. 2). The range of the region B is determined based on severe conditions (refrigeration cycle load, outside air temperature, wind flow, etc.) such that the range of the region A of the radiator 1 is the widest.

このように、本実施形態では、ラジエータ２の構造を、第２熱交換コア部２ａのうち、放熱器１の領域Ａを通過した空気が流入する領域Ｂにおいて、フィンを除去した構造とすることで、領域Ｂでの熱交換性能を、第２熱交換コア部２ａの他の領域での熱交換性能よりも低くしている。   Thus, in the present embodiment, the structure of the radiator 2 is a structure in which the fins are removed in the region B where the air that has passed through the region A of the radiator 1 flows in the second heat exchange core part 2a. Thus, the heat exchange performance in the region B is set lower than the heat exchange performance in the other regions of the second heat exchange core portion 2a.

これにより、放熱器１の領域Ａを通過した８０℃よりも高温の空気によって、ラジエータ２内を流れる冷却水が加熱される影響を小さくできる。一方、第２熱交換コア部２ａのうちの他の領域では、例えば、５０℃程度の空気が流入するので、冷却水を冷却できる。   Thereby, the influence by which the cooling water which flows in the radiator 2 with the air higher than 80 degreeC which passed the area | region A of the heat radiator 1 is heated can be made small. On the other hand, in other regions of the second heat exchange core part 2a, for example, air of about 50 ° C. flows in, so that the cooling water can be cooled.

したがって、本実施形態によれば、放熱器１とラジエータ２とが、単に、空気流れ方向で直列に配置された構成の従来の冷却システムと比較して、ラジエータ２全体の冷却性能を向上させることができる。   Therefore, according to this embodiment, compared with the conventional cooling system of the structure where the heat radiator 1 and the radiator 2 were simply arrange | positioned in series by the air flow direction, improving the cooling performance of the whole radiator 2 is improved. Can do.

なお、冷凍サイクルが停止しているときでは、冷媒は循環しないことから、放熱器１の内部に、１００〜１３０℃といった高温冷媒は流入しない。このため、領域Ａを通過した空気は、加熱されないため、領域Ａを通過した空気の温度は、外気温と同等であり、ラジエータに流入される冷却水の温度（例えば、８０℃）に対して、外気温が（例えば、４０℃であっても）十分に低いことから、本実施形態のように、領域Ｂでの熱交換性能を他の領域より低下させても、ラジエータ２の冷却性能に問題はない。   Note that when the refrigeration cycle is stopped, the refrigerant does not circulate, so that a high-temperature refrigerant such as 100 to 130 ° C. does not flow into the radiator 1. For this reason, since the air which passed the area | region A is not heated, the temperature of the air which passed the area | region A is equivalent to external temperature, and is with respect to the temperature (for example, 80 degreeC) of the cooling water which flows in into a radiator. Since the outside air temperature is sufficiently low (for example, even at 40 ° C.), the cooling performance of the radiator 2 can be improved even if the heat exchange performance in the region B is lowered as compared with other regions as in this embodiment. No problem.

また、ラジエータ２の構造は、上記したように、従来のラジエータ２に対して、フィンを部分的に省略した構造であり、チューブ等の他の構造については変更しなくても良い。すなわち、本実施形態では、ラジエータ２において、従来の構造をできるだけ維持しつつ、部分的に熱交換性能を低下させている
したがって、本実施形態のラジエータ２は、従来のラジエータの製造工程に対して、フィンの長さを変更、例えば、短くすることで、製造可能である。したがって、本実施形態によれば、低コストにラジエータ２を製造できるメリット、すなわち、製造コストを従来と同程度に抑えることができるメリットがある。 Further, as described above, the structure of the radiator 2 is a structure in which fins are partially omitted from the conventional radiator 2, and other structures such as a tube may not be changed. In other words, in the present embodiment, the heat exchange performance is partially reduced in the radiator 2 while maintaining the conventional structure as much as possible. Therefore, the radiator 2 of the present embodiment is compared with the conventional radiator manufacturing process. It can be manufactured by changing the length of the fin, for example, by shortening it. Therefore, according to the present embodiment, there is an advantage that the radiator 2 can be manufactured at a low cost, that is, an advantage that the manufacturing cost can be suppressed to the same level as before.

（第２実施形態）
図４に、本実施形態におけるラジエータ２の空気流れの上流側からみたときの正面図を示す。本実施形態は、第１実施形態の冷却システムに対して、ラジエータ２の領域Ｂの構造を変更したものである。以下では、この変更点について説明する。 (Second Embodiment)
FIG. 4 shows a front view when viewed from the upstream side of the air flow of the radiator 2 in the present embodiment. In the present embodiment, the structure of the region B of the radiator 2 is changed with respect to the cooling system of the first embodiment. Hereinafter, this change will be described.

本実施形態では、ラジエータ２の領域Ｂにおけるフィンピッチｆｐ１を、第２熱交換コア部２ａ中の他の領域でのフィンピッチｆｐ２よりも荒くしている。ここで、フィンピッチｆｐとは、フィン２２の空気流れ方向での断面形状が、一方側と他方側に交互に凸部２２ａが位置する波形状であるコルゲートフィンの場合、同一側で隣り合う凸部２２ａの中心同士の距離を意味する。   In the present embodiment, the fin pitch fp1 in the region B of the radiator 2 is made rougher than the fin pitch fp2 in other regions in the second heat exchange core portion 2a. Here, the fin pitch fp is a corrugated fin in which the cross-sectional shape in the air flow direction of the fin 22 is a corrugated fin in which the convex portions 22a are alternately positioned on one side and the other side, and the convex pitch adjacent on the same side. It means the distance between the centers of the portions 22a.

このように、領域Ｂでのフィンピッチｆｐ１を荒くすることでも、領域Ｂの熱交換性能を、第２熱交換コア部２ａの他の領域での熱交換性能よりも低くすることができるので、本実施形態も第１実施形態と同様の効果を有している。なお、本実施形態のラジエータ２の構造も、第１実施形態と同様に、フィン２２の仕様、特に、フィンピッチの大きさを変更するだけなので、基本的には、従来のラジエータの製造工程に対して大きく変更する必要はない。したがって、低コストにラジエータ２を製造できるメリット、すなわち、製造コストを従来と同程度に抑えることができるメリットがある。   Thus, since the fin pitch fp1 in the region B is also roughened, the heat exchange performance of the region B can be made lower than the heat exchange performance in other regions of the second heat exchange core part 2a. This embodiment also has the same effect as the first embodiment. The structure of the radiator 2 of the present embodiment is also basically the same as that of the first embodiment, because only the specifications of the fins 22, particularly the size of the fin pitch, are changed. There is no need to make major changes. Therefore, there is an advantage that the radiator 2 can be manufactured at a low cost, that is, an advantage that the manufacturing cost can be suppressed to the same level as the conventional one.

また、本実施形態と第１実施形態におけるラジエータ２同士を比較したとき、本実施形態では、領域Ｂにフィン２２を配置しているのに対して、第１実施形態では、領域Ｂにフィンを配置していない。フィン２２はチューブ２１の補強部材としての役割もあることから、本実施形態の方が、第１実施形態よりもラジエータ２の強度が高いという点で優れている。   Further, when the radiators 2 in the present embodiment and the first embodiment are compared with each other, the fins 22 are disposed in the region B in the present embodiment, whereas the fins are disposed in the region B in the first embodiment. Not placed. Since the fin 22 also serves as a reinforcing member for the tube 21, the present embodiment is superior in that the strength of the radiator 2 is higher than that of the first embodiment.

（第３実施形態）
図５に、本実施形態におけるラジエータ２の空気流れの上流側からみたときの正面図を示す。本実施形態は、第１実施形態の冷却システムに対して、ラジエータ２の領域Ｂの構造を変更したものである。以下では、この変更点について説明する。 (Third embodiment)
FIG. 5 shows a front view when viewed from the upstream side of the air flow of the radiator 2 in the present embodiment. In the present embodiment, the structure of the region B of the radiator 2 is changed with respect to the cooling system of the first embodiment. Hereinafter, this change will be described.

本実施形態では、ラジエータ２の領域Ｂでの構造を、第２熱交換コア部２ａの他の領域と同様の構造としたまま、すなわち、チューブ２１とフィン２２の形状は、第２熱交換コア部２ａの全域で同一としたままで、領域Ｂにおいてのみ、樹脂材料で構成されたコート材２７により、チューブ２１およびフィン２２をコーティングしている。コート材２７としては、例えば、フッ素系樹脂を採用できる。なお、コーティングについては、ラジエータ２が組み付けられた後に、液状のコート材２７を吹き付けることで、チューブ２１およびフィン２２をコート材２７でコーティングすることができる。   In the present embodiment, the structure of the radiator 2 in the region B remains the same as that of the other regions of the second heat exchange core portion 2a. That is, the shapes of the tubes 21 and the fins 22 are the same as those of the second heat exchange core. The tube 21 and the fin 22 are coated only with the area | region B with the coating material 27 comprised with the resin material, making it the same throughout the part 2a. As the coating material 27, for example, a fluorine resin can be adopted. In addition, about the coating, after the radiator 2 is assembled | attached, the tube 21 and the fin 22 can be coated with the coating material 27 by spraying the liquid coating material 27. FIG.

コート材２７は、チューブ２１とフィン２２を構成する金属材料と比較して、熱伝導率が低い樹脂材料で構成されているため、領域Ｂでは、第２熱交換コア部２ａの他の領域と比較して、チューブ２１とフィン２２の熱抵抗が増加している。したがって、本実施形態によっても、領域Ｂの熱交換性能を、第２熱交換コア部２ａの他の領域での熱交換性能よりも低くすることができるので、本実施形態も第１実施形態と同様の効果を有している。   Since the coating material 27 is made of a resin material having a low thermal conductivity as compared with the metal material forming the tubes 21 and the fins 22, in the region B, the other heat treatment core portion 2 a and other regions In comparison, the thermal resistance of the tube 21 and the fin 22 is increased. Therefore, according to the present embodiment, the heat exchange performance in the region B can be made lower than the heat exchange performance in the other regions of the second heat exchange core part 2a. Therefore, the present embodiment is also different from the first embodiment. It has the same effect.

また、本実施形態によれば、コート材２７を除く、ラジエータ２の基本的な構成については、従来のラジエータと同じものを採用できることから、従来のラジエータの製造工程をそのまま活用できるメリットがある。   Moreover, according to this embodiment, since the same structure as the conventional radiator can be employ | adopted about the basic structure of the radiator 2 except the coating material 27, there exists a merit which can utilize the manufacturing process of the conventional radiator as it is.

また、コート材２７によるコーティングは、ラジエータ２の製造後に行うことから、コーティング領域を任意に変更することが容易である。したがって、本実施形態によれば、車種に応じて簡単に、コーティング領域を変更できるというメリットがある。   Further, since the coating with the coating material 27 is performed after the radiator 2 is manufactured, it is easy to arbitrarily change the coating region. Therefore, according to the present embodiment, there is an advantage that the coating region can be easily changed according to the vehicle type.

なお、コート材２７としては、チューブ２１とフィン２２の熱抵抗を増加できる材料であれば、樹脂材料以外の材料を採用することも可能である。すなわち、チューブ２１とフィン２２を構成する材料、例えば、アルミニウム等の金属よりも、熱伝導率が低い材料、例えば、セラミックス材料を採用できる。ただし、コート材２７が厚過ぎると空気側の圧力損失が増加するので注意する必要がある。   As the coating material 27, a material other than the resin material can be adopted as long as it can increase the thermal resistance of the tube 21 and the fins 22. That is, a material having a lower thermal conductivity than a material constituting the tube 21 and the fin 22, such as a metal such as aluminum, for example, a ceramic material can be employed. However, it should be noted that if the coating material 27 is too thick, the pressure loss on the air side increases.

（他の実施形態）
（１）上記した各実施形態では、ラジエータ２における領域Ｂの位置を、放熱器１の領域Ａに対向する位置とする場合を例として説明したが、領域Ａを通過した空気が流れ込む位置が放熱器１の領域Ａに対向する位置からずれている場合では、放熱器１の領域Ａに対向する位置からずらしても良い。 (Other embodiments)
(1) In each of the embodiments described above, the case where the position of the region B in the radiator 2 is the position facing the region A of the radiator 1 is described as an example, but the position where the air that has passed through the region A flows is the heat dissipation. In the case where the position is shifted from the position facing the area A of the radiator 1, the position may be shifted from the position facing the area A of the radiator 1.

（２）上記した各実施形態では、ラジエータ２のフィン２２として、コルゲートフィンを採用した場合を例として説明したが、コルゲートフィンに限らず、他の形状のフィンを採用することもできる。例えば、プレートフィンを採用することもできる。この場合におけるフィンピッチとは、隣り合うプレートフィン同士の距離を意味する。   (2) In each of the above-described embodiments, the case where a corrugated fin is employed as the fin 22 of the radiator 2 has been described as an example. However, the present invention is not limited to the corrugated fin, and other shapes of fins may be employed. For example, a plate fin can be employed. The fin pitch in this case means the distance between adjacent plate fins.

（３）上記した各実施形態では、放熱器１として、冷媒が水平方向に流れるマルチフローＵ字タイプのものを採用する場合を例として説明したが、他のタイプのものを採用することもできる。また、ラジエータ２として、冷却水が鉛直方向に流れるダウンフロータイプのものを採用する場合を例として説明したが、他のタイプのものを採用することもできる。 例えば、図２中の放熱器１およびラジエータ２を同一方向に９０度回転させた配置として、冷媒および冷却水の流れる方向を変更させても良い。   (3) In each of the above-described embodiments, the case where the multiflow U-shaped type in which the refrigerant flows in the horizontal direction is employed as the radiator 1 has been described as an example, but other types can also be employed. . Moreover, although the case where the downflow type thing with which cooling water flows to a perpendicular direction is employ | adopted as the radiator 2 was demonstrated as an example, the thing of another type is also employable. For example, the direction in which the refrigerant and the cooling water flow may be changed by arranging the radiator 1 and the radiator 2 in FIG. 2 rotated 90 degrees in the same direction.

また、放熱器１の構造は任意に変更可能であり、ラジエータ２の構造についても、フィン・チューブ型の構造であれば、他の構造に変更することもできる。放熱器１として、いかなるタイプのものを採用しても、第１熱交換コア部１ａのうち、冷媒入口近傍領域が、高温の空気が通過する領域Ａとなるため、その領域Ａの位置に応じて、ラジエータ２の領域Ｂを決定すればよい。   Further, the structure of the radiator 1 can be arbitrarily changed, and the structure of the radiator 2 can be changed to another structure as long as it is a fin / tube structure. Regardless of what type of radiator 1 is used, the region near the refrigerant inlet in the first heat exchange core portion 1a is the region A through which high-temperature air passes. Thus, the region B of the radiator 2 may be determined.

（４）上記した各実施形態では、燃料電池自動車に搭載される冷却システムを例として説明したが、冷凍サイクル用熱交換器と、燃料電池用熱交換器とを有する冷却システムが用いられている用途であれば、他の用途においても、本発明の冷却システムを適用できる。   (4) In each of the above-described embodiments, the cooling system mounted on the fuel cell vehicle has been described as an example. However, a cooling system including a refrigeration cycle heat exchanger and a fuel cell heat exchanger is used. If it is a use, the cooling system of this invention is applicable also in another use.

また、燃料電池用熱交換器（上記した各実施形態におけるラジエータ２に相当）の代わりに、内燃機関（エンジン）用熱交換器を用いる内燃機関を有する車両の冷却システムに本発明を適用できる。例えば、内燃機関に用いられる冷却水の温度は１００℃であるが、放熱器１を通過した空気の温度が１００℃を越える場合もあり、この場合に、本発明が有効となる。   Further, the present invention can be applied to a cooling system for a vehicle having an internal combustion engine that uses an internal combustion engine (engine) heat exchanger instead of the fuel cell heat exchanger (equivalent to the radiator 2 in each of the above-described embodiments). For example, the temperature of the cooling water used in the internal combustion engine is 100 ° C., but the temperature of the air that has passed through the radiator 1 may exceed 100 ° C. In this case, the present invention is effective.

すなわち、本発明は、第１流体と空気とを熱交換して第１流体を冷却する第１熱交換器と、第１熱交換器よりも空気流れの下流側に配置され、第１流体よりも高温である第２流体と第１熱交換器を通過した空気とを熱交換して、第２流体を冷却する第２熱交換器とを備える冷却システム全般に、適用可能である。   That is, the present invention is arranged on the downstream side of the air flow with respect to the first heat exchanger that cools the first fluid by exchanging heat between the first fluid and air, and from the first fluid The present invention can be applied to all cooling systems including a second heat exchanger that cools the second fluid by exchanging heat between the second fluid having a high temperature and the air that has passed through the first heat exchanger.

なお、図１に示すように、燃料電池自動車において、エンジンコンパートメント内に配置された燃料電池スタックケース６の体格が大きいほど、放熱器１およびラジエータ２の風流れ性が悪く、放熱器１の通過後の風温が上昇する傾向にあるため、本発明は、燃料電池自動車に搭載される冷却システムに対して、特に有効である。   As shown in FIG. 1, in the fuel cell vehicle, the larger the physique of the fuel cell stack case 6 arranged in the engine compartment, the worse the wind flow of the radiator 1 and the radiator 2, and the passage of the radiator 1 is. Since the later air temperature tends to increase, the present invention is particularly effective for a cooling system mounted on a fuel cell vehicle.

本発明の第１実施形態における冷却システムの模式図である。It is a schematic diagram of the cooling system in 1st Embodiment of this invention. 図１中の放熱器１およびラジエータ２を空気流れの上流側からみたときの正面図である。It is a front view when the heat radiator 1 and the radiator 2 in FIG. 1 are seen from the upstream of the air flow. 図１中のラジエータ２を空気流れの上流側からみたときの正面図である。It is a front view when the radiator 2 in FIG. 1 is seen from the upstream of the air flow. 本発明の第２実施形態におけるラジエータ２を空気流れの上流側からみたときの正面図である。It is a front view when the radiator 2 in 2nd Embodiment of this invention is seen from the upstream of an air flow. 本発明の第３実施形態におけるラジエータ２を空気流れの上流側からみたときの正面図である。It is a front view when the radiator 2 in 3rd Embodiment of this invention is seen from the upstream of an air flow. 本発明が解決しようとする課題を説明するための冷却システムの模式図である。It is a schematic diagram of the cooling system for demonstrating the subject which this invention tends to solve.

符号の説明Explanation of symbols

１…放熱器、２…ラジエータ、６…燃料電池スタックケース、
２１…チューブ、２２…フィン、２７…コート材。 1 ... radiator, 2 ... radiator, 6 ... fuel cell stack case,
21 ... Tube, 22 ... Fin, 27 ... Coating material.

Claims (8)

第１流体と空気とを熱交換して、前記第１流体を冷却する第１熱交換器（１）と、
前記第１熱交換器よりも空気流れの下流側に配置され、前記第１熱交換器を通過した空気と第２流体とを熱交換して、前記第２流体を冷却する第２熱交換器（２）とを備え、
前記第２熱交換器で交換された後の前記第２流体の温度が、前記第１熱交換器で熱交換された後の前記第１流体よりも高い冷却システムにおいて、
前記第１熱交換器は、前記第１流体と空気との熱交換が行われる第１熱交換コア部（１ａ）のうち、前記第１熱交換器を通過した空気の温度が、前記第２流体よりも高くなる高温領域（Ａ）を有しており、
前記第２熱交換器は、前記第２流体と空気との熱交換が行われる第２熱交換コア部（２ａ）のうち、前記高温領域を通過した空気が流入する領域（Ｂ）での熱交換性能が、第２熱交換コア部の他の領域での熱交換性能よりも低くなっていることを特徴とする冷却システム。 A first heat exchanger (1) for exchanging heat between the first fluid and air to cool the first fluid;
A second heat exchanger that is disposed downstream of the first heat exchanger and that cools the second fluid by exchanging heat between the air that has passed through the first heat exchanger and the second fluid. (2)
In the cooling system, the temperature of the second fluid after being exchanged by the second heat exchanger is higher than that of the first fluid after being exchanged by the first heat exchanger.
In the first heat exchanger, the temperature of the air that has passed through the first heat exchanger out of the first heat exchange core part (1a) in which heat exchange between the first fluid and air is performed is performed by the second heat exchanger. It has a high temperature region (A) that is higher than the fluid,
The second heat exchanger has heat in a region (B) in which air that has passed through the high temperature region flows in the second heat exchange core portion (2a) in which heat exchange between the second fluid and air is performed. The cooling system characterized in that the exchange performance is lower than the heat exchange performance in other areas of the second heat exchange core section. 第１流体と空気とを熱交換して、前記第１流体を冷却する第１熱交換器（１）と、
前記第１熱交換器よりも空気流れの下流側に配置され、前記第１熱交換器を通過した空気と第２流体とを熱交換して、前記第２流体を冷却する第２熱交換器（２）とを備え、
前記第２熱交換器で交換された後の前記第２流体の温度が、前記第１熱交換器で熱交換された後の前記第１流体よりも高い冷却システムにおいて、
前記第１熱交換器は、前記第１流体と空気との熱交換が行われる第１熱交換コア部（１ａ）のうち、前記第１熱交換器を通過した空気の温度が、前記第２流体よりも高くなる高温領域（Ａ）を有しており、
前記第２熱交換器は、前記第２流体と空気との熱交換が行われる第２熱交換コア部（２ａ）のうち、前記高温領域に対向する領域（Ｂ）の熱交換性能が、前記第２熱交換コア部の他の領域での熱交換性能よりも低くなっていることを特徴とする冷却システム。 A first heat exchanger (1) for exchanging heat between the first fluid and air to cool the first fluid;
A second heat exchanger that is disposed downstream of the first heat exchanger and that cools the second fluid by exchanging heat between the air that has passed through the first heat exchanger and the second fluid. (2)
In the cooling system, the temperature of the second fluid after being exchanged by the second heat exchanger is higher than that of the first fluid after being exchanged by the first heat exchanger.
In the first heat exchanger, the temperature of the air that has passed through the first heat exchanger out of the first heat exchange core part (1a) in which heat exchange between the first fluid and air is performed is performed by the second heat exchanger. It has a high temperature region (A) that is higher than the fluid,
The second heat exchanger has a heat exchange performance in a region (B) facing the high temperature region of the second heat exchange core portion (2a) in which heat exchange between the second fluid and air is performed, The cooling system characterized by being lower than the heat exchange performance in the other area | region of a 2nd heat exchange core part. 前記高温領域は、前記第１熱交換器の第１熱交換コア部（１ａ）のうち、前記第１流体が流入する入口（１５）の近傍領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却システム。 The said high temperature area | region is a vicinity area | region of the inlet (15) into which the said 1st fluid flows in among the 1st heat exchange core parts (1a) of the said 1st heat exchanger. As described in the cooling system. 前記第２熱交換器の前記第２熱交換コア部（２ａ）は、内部に前記第２流体が流れるチューブ（２１）と、前記チューブの外壁面に設けられ、前記チューブの外部を流れる空気と前記チューブの内部を流れる第２流体との熱交換を促進させるフィン（２２）とを有して構成されており、
前記第２熱交換コア部のうち、前記他の領域よりも熱交換性能が低くなっている領域（Ｂ）では、前記フィンが除去された状態であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷却システム。 The second heat exchange core part (2a) of the second heat exchanger includes a tube (21) through which the second fluid flows, and air that is provided on an outer wall surface of the tube and flows outside the tube. A fin (22) for promoting heat exchange with the second fluid flowing inside the tube,
4. The fin according to claim 1, wherein the fin is removed in a region (B) of the second heat exchange core portion where heat exchange performance is lower than that of the other region. The cooling system according to any one of the above. 前記第２熱交換器の前記第２熱交換コア部（２ａ）は、内部に前記第２流体が流れるチューブ（２１）と、前記チューブの外壁面に設けられ、前記チューブの外部を流れる空気と前記チューブの内部を流れる第２流体との熱交換を促進させるフィン（２２）とを有して構成されており、
前記第２熱交換コア部のうち、前記熱交換性能が低くなっている領域（Ｂ）では、前記フィンピッチが前記他の領域よりも粗くなっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷却システム。 The second heat exchange core part (2a) of the second heat exchanger includes a tube (21) through which the second fluid flows, and air that is provided on an outer wall surface of the tube and flows outside the tube. A fin (22) for promoting heat exchange with the second fluid flowing inside the tube,
The region (B) in which the heat exchange performance is low in the second heat exchange core part, the fin pitch is coarser than the other regions. The cooling system according to any one of the above. 前記第２熱交換器の前記第２熱交換コア部（２ａ）は、内部に前記第２流体が流れるチューブ（２１）と、前記チューブの外壁面に設けられ、前記チューブの外部を流れる空気と前記チューブの内部を流れる第２流体との熱交換を促進させるフィン（２２）とを有して構成されており、
前記第２熱交換コア部（２ａ）のうち、前記熱交換性能が低くなっている領域（Ｂ）では、前記チューブおよび前記フィンの表面が、前記チューブおよび前記フィンを構成する材料よりも熱伝導率が低い材料（２７）でコーティングされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷却システム。 The second heat exchange core part (2a) of the second heat exchanger includes a tube (21) through which the second fluid flows, and air that is provided on an outer wall surface of the tube and flows outside the tube. A fin (22) for promoting heat exchange with the second fluid flowing inside the tube,
In the region (B) where the heat exchange performance is low in the second heat exchange core part (2a), the surfaces of the tube and the fin are more thermally conductive than the material constituting the tube and the fin. 4. Cooling system according to any one of the preceding claims, characterized in that it is coated with a low rate material (27). 前記熱伝導率が低い材料（２７）として、樹脂材料を用いることを特徴とする請求項６に記載の冷却システム。 The cooling system according to claim 6, wherein a resin material is used as the material (27) having a low thermal conductivity. 前記第１熱交換器は、車室内の冷房を行うための冷凍サイクル内を循環する冷媒の熱を放熱する放熱器（１）であり、
前記第２熱交換器は、車両に搭載された燃料電池で発生した熱を放熱するラジエータ（２）であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の冷却システム。 The first heat exchanger is a radiator (1) that radiates the heat of the refrigerant circulating in the refrigeration cycle for cooling the passenger compartment,
The cooling system according to any one of claims 1 to 7, wherein the second heat exchanger is a radiator (2) that dissipates heat generated by a fuel cell mounted on a vehicle.
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