JPH07301162A - 自動車の冷却システム及びそのための液冷凝縮器 - Google Patents

自動車の冷却システム及びそのための液冷凝縮器

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JPH07301162A
JPH07301162A JP7083505A JP8350595A JPH07301162A JP H07301162 A JPH07301162 A JP H07301162A JP 7083505 A JP7083505 A JP 7083505A JP 8350595 A JP8350595 A JP 8350595A JP H07301162 A JPH07301162 A JP H07301162A
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coolant
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refrigerant
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cooling
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JP7083505A
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Henry Lukas
ヘンリー・ルーカス
Zalman P Saperstein
ザルマン・フィリップ・サパースタイン
Charles J Rogers
チャールズ・ジェイムズ・ロジャーズ
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Original Assignee
Modine Manufacturing Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車の内燃エンジン（１０）のための冷却
システム及びそのための液冷凝縮器を提供すること。 【構成】 この冷却システムは、冷却空気が順次に直列
式に通流するように整列された低温ラジエータ（３８）
及び高温ラジエータ（５０）と、低温ラジエータに接続
されており、蒸発器（２０）に凝縮した冷媒を供給する
液冷凝縮器（３０）と、空調機能を果たすように凝縮器
（３０）及び蒸発器（２０）に接続された圧縮機（３
４）と、自動車エンジンのためのチャージ空気を冷却す
るために低温ラジエータ（３８）及び凝縮器（３０）に
接続された自動車エンジンのためのチャージ空気冷却器
と、自動車エンジン及び高温ラジエータ（５０）に接続
されたヒータ（１４）から成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用冷却システ
ム、並びに、自動車用冷却システムに使用するための新
規な液冷凝縮器に関する。
【０００２】
【従来の技術】あらゆるサイズ及びタイプの自動車の動
力源として最も多く選択されている内燃エンジンの作用
についての関心が、ここ２０年の間に益々高まってきて
いる。その１つは、エネルギーの節約についての関心で
ある。この問題に対処するために、自動車の効率を高め
るための努力が払われてきた。多くの場合、自動車の効
率を高めるという目的は、自動車の総重量を軽くするこ
とによって達成されてきた。それは又、自動車の動力消
費システム（自動車に搭載されている、動力を消費する
いろいろな機器及び装置）の効率を改善することによっ
て、あるいは、自動車の形状、特に自動車の前部の形状
の空気力学的効率を改善することによっても達成されて
きた。
【０００３】内燃エンジンの作用についてのもう１つの
関心は、環境問題である。炭化水素及びＮＯｘ等の排出
物が、大気汚染の主要な元凶であるとみなされるように
なってから既に長い年月が経過している。
【０００４】環境問題は、いろいろな面から取り組まれ
ている。その１つは、自動車の動力消費システムの効率
を高めることによって、動力消費システムを駆動するの
に必要な動力を創生するための燃料消費量を少なくし、
それによって大気中への排出物を減少させる方法であ
る。他の方法として、排出量の減少につながる燃焼効率
の向上を達成するためにエンジンの燃焼サイクル及び、
又はエンジン構造を改善することが企図されてきた。
（ここで「排出量」とは、大気中へ排出される炭化水素
及びＮＯｘ等の汚染排出物の量のことをいう。）更に別
の方法として、自動車の排出物の総排出量のうち潤滑油
が原因となっている割合を最少限にするために潤滑油即
ちエンジンオイルの最高到達温度を低くする努力がなさ
れている。
【０００５】解決すべき上述した諸問題及びそれらの解
決の方法の多くは、相互に影響し合う関係にある。例え
ば、自動車の動力消費システムの効率を改善すると、燃
料消費量を減少させ、その結果エネルギー節約問題と、
環境汚染問題の両方に貢献することになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、効率
を高めるように自動車の諸システムを統合することによ
って自動車のエンジンに関連する、又はエンジンによっ
て駆動されるシステムの効率を最大限にすることであ
る。
【０００７】従って、本発明の主要な目的は、内燃エン
ジン、特に自動車の内燃エンジンのための新規な改良さ
れた冷却システムを提供することである。本発明の他の
目的は、そのような冷却システムに使用するのに理想的
な新規な改良された液冷凝縮器を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の一側面によれば、自動車等の内燃エンジン
のための冷却システムを提供する。この冷却システム
は、自動車エンジンに接続するようになされた第１冷却
剤流路と、第１冷却空気流路を有する高温ラジエータ
と、第２冷却剤流路と、前記高温ラジエータの第１冷却
空気流路の上流に位置する第２冷却空気流路を有し、冷
却空気が最初に第２冷却空気流路を通り、次いで直列的
に第１冷却空気流路を通って流れるようになされた低温
ラジエータと、第２冷却剤流路に直列的に接続された第
３冷却剤流路と、第１冷媒流路を有する液冷凝縮器と、
第１冷媒流路に接続された第２冷媒流路を有する冷媒蒸
発器と、前記凝縮器及び蒸発器に接続された冷媒圧縮機
と、第２及び第３冷却剤流路に直列的に接続された第４
冷却剤流路を有する、前記自動車エンジンのためのチャ
ージ空気冷却器と、自動車エンジンに直列的に接続さ
れ、第１冷却剤流路に直列的に接続されるようになされ
た第５冷却剤流路を有するヒータとから成る。
【０００９】本発明の冷却システムは、優れたエンジン
冷却効果をもたらし、エンジンが高い負荷を受けた状態
であってもオーバーヒートすることなく作動させること
ができるので、エンジンの効率を著しく高めることがで
きる。又、この冷却システムは、自動車の運転室内の能
率的な空調を可能にし、潤滑油の効果的な冷却を達成す
る。
【００１０】本発明の一実施例においては、冷却空気を
最初に第２冷却空気流路を通し、次いで直列的に第１冷
却空気流路を通して通流させる。本発明の好ましい実施
例においては、上記低温ラジエータは、互いに離隔して
配置された第１及び第２細長ヘッダーと、該第１ヘッダ
ーと第２ヘッダーの間に延設されており、前記第２冷却
剤流路を構成する複数の第１管と、該第１及び第２ヘッ
ダーのうちの一方のヘッダー内の両端に間隔をおいて配
置された第１及び第２内部ヘッダーと、該一方のヘッダ
ー内に第１内部ヘッダーと第２内部ヘッダーの間に延設
されており、該両内部ヘッダーと協同して前記第１冷媒
流路を構成する複数の第２管から成る。前記一方のヘッ
ダーは、筒状体であり、前記第２管は扁平管であること
が好ましい。前記第２管を支持するために前記一方のヘ
ッダー内に配置され、該第２管に係合するスペーサを前
記一方のヘッダー内に配置することができる。本発明の
一実施例においては、前記第２冷却剤流路の一部が、前
記第３冷却剤流路として機能するように構成する。
【００１１】本発明は、その別の側面によれば、冷凍シ
ステムに使用するための液冷凝縮器を提供する。この液
冷凝縮器は、細長い、断面円形又は部分的に円形の筒状
体と、該筒状体の両端に１つづつ配置されており、該筒
状体の対応する端部を密封する１対のヘッダーと、前記
筒状体内に前記１対のヘッダーの間に延設されており、
一方のヘッダーに形成された複数の細長スロットと、そ
れぞれ対応する該細長スロットと整列して他方のヘッダ
ーに形成された複数の細長スロットとに両端を密封状態
に受容された複数の細長扁平管と、各々前記対応するヘ
ッダーの、前記細長扁平管のある側とは反対側を密封す
る１対のキャップと、該１対のキャップの一方に設けら
れた少くとも１つの冷媒ポートを含めて、該１対のキャ
ップに設けられた合計１対の冷媒ポートと、前記筒状体
に設けられた１対の互いに離隔した冷却剤ポートとから
成る。本発明の一実施例においては、前記１対のキャッ
プの各々に１つの冷媒ポートを設ける。又、本発明の一
実施例においては、前記筒状体を、ヘッダー兼タンクと
し、前記１対の互いに離隔した冷却剤ポートのうちの一
方のポートを、該ヘッダー兼タンクに形成された一連の
管受けスロットによって構成する。前記筒状体、前記１
対のヘッダー及び前記扁平管は、アルミニウム製とし、
ろう付けによって互いに組合わさせることが好ましい。
本発明の一実施例においては、前記扁平管は、少くとも
２列に配列し、それらの列の両端にそれぞれ１本の扁平
管をそれらの列に対して互い違い関係に配置する。
【００１２】以下の説明から一層明らかになるように、
本発明は、自動車のボンネットの下（詰まり、エンジン
ルーム内に）複数の熱交換器（蒸発器及び凝縮器等）を
より効率的に統合して搭載することを可能にし、冷却空
気の経路効率を増大し、寄生損失を減少し、全体熱効率
を増大させる。
【００１３】
【実施例】図１を参照すると、本発明の一実施例が、内
燃系の自動車エンジン１０によって駆動される自動車に
搭載される諸システムのための冷却システムの一部とし
て例示されている。エンジン１０は、この種のエンジン
の常として、液冷式であり、その目的のために低温冷却
剤をエンジン１０の冷却剤ジャケットへポンプ送りする
冷却剤ポンプ１１を備えた冷却剤システムを有してい
る。エンジン１０を冷却した結果として熱くなった高温
冷却剤は、エンジン１０からポート１２を通って排出さ
れ、自動車の運転室内に配置することができる慣用のヒ
ータ１４へ送られる。高温冷却剤をヒータ１４をバイパ
スして通すためのバイパスループ１６が設けられてお
り、エンジン１０からの高温冷却剤の、ヒータ１４を通
す流量と、バイパスループ１６を通す流量の相対的割合
を制御するために慣用構造の制御弁１８を用いることが
できる。
【００１４】ヒータ１４は、慣用の冷媒蒸発器（エアコ
ン、単に「蒸発器」とも称する）２０に対して空気の流
れに関して直列的に整列させて配置することができ、電
動ファン２２によって空気を矢印２４で示されるように
運転室内の蒸発器２０及びヒータ１４を直列的に通して
送り、ヒータ１４又は蒸発器２０のどちらが作動されて
いるかにより運転室内を加熱又は冷却することができる
構成とする。
【００１５】蒸発器２０は、冷媒凝縮器（単に「凝縮
器」とも称する）３０の出口２８に接続された膨脹弁２
６を通して液状冷媒、又は液状冷媒とガス状冷媒（冷媒
蒸気）の混合物を受け取り、ファン２２によって吹き込
まれる周囲空気との熱交換によって冷媒を蒸発させる。
冷媒蒸気は、蒸発器２０から出口３５を通して冷媒圧縮
機３４へ送られ、圧縮機３４から入口３２を通して冷媒
凝縮器３０に供給される。冷媒凝縮器３０は、液冷凝縮
器であり、凝縮器３０内の冷媒の凝縮は、例えば周囲空
気との熱交換によるのではなく、液体との熱交換によっ
て行われる。
【００１６】以上の説明から分かるように、ヒータ１４
は、冷却剤流路と、冷却空気流路を備えている。同様
に、蒸発器２０は、冷媒流路と、空気流路を備えてい
る。冷媒凝縮器３０は、冷媒流路と、液体冷却剤流路を
備えている。いうまでもなく、これらの熱交換器、即ち
ヒータ１４、蒸発器２０及び凝縮器３０の各流路は、周
知のように互いに熱交換関係にある。
【００１７】冷媒凝縮器３０について詳しく説明する
と、冷媒凝縮器３０は、ポンプ３６の作用によって液体
冷却剤を受け取る。ポンプ３６に供給される液体冷却剤
は、ラジエータ（熱交換器）３８の冷却剤流路から吸引
される。ラジエータ３８は、自動車エンジン１０への冷
却剤を冷却するためのものではなく、自動車エンジン１
０への冷却剤を冷却するための後述するラジエータ（熱
交換器）５０より低い温度で作動する。従って、ラジエ
ータ３８は、低温ラジエータと称することができる。凝
縮器３０内での凝縮過程によって加熱された冷却剤は、
導管４０を通して低温ラジエータ４０へ送られ、低温ラ
ジエータ４０内で冷却される。ポンプ３６の出口は、任
意の適当なループによって冷媒凝縮器３０に接続され
る。図１の実施例では、このループは、液冷式チャージ
空気冷却器４２を備えている。当業者には周知のよう
に、チャージ空気冷却器は、例えばターボチャージャ又
はスーパーチャージャの作動によって昇圧された後自動
車エンジン１０へ供給される燃焼用空気を冷却するため
に用いられる。チャージ空気冷却器は、周知のようにエ
ンジンの効率を高める。即ち、燃焼用空気は、ターボチ
ャージャ又はスーパーチャージャの作動によって圧縮さ
れるにつれて加熱されるので、その加熱され加圧された
空気の密度、従って、酸素含有量は、それと同じ圧力
で、それより低い温度の等容積の空気よりは低くなる。
従って、空気をターボチャージャ又はスーパーチャージ
ャの作動によって加圧した後それを冷却すれば、その空
気の密度、従って酸素含有量を増大させることができ、
それに対応して燃焼させることができる燃料の量を多く
することができるので、一定量の燃焼用空気の消費によ
って得られる動力を増大させることができる。
【００１８】凝縮器３０及びラジエータ３８を含む低温
ループ内の比較的低温の冷却剤は、液冷式チャージ空気
冷却器４２内でチャージ空気を冷却するのに使用する冷
却剤として理想的であり、空冷式チャージ空気冷却器に
よる場合より能率的にチャージ空気の冷却を達成するこ
とができ、しかも、ＮＯｘ排出物の規制基準を充足する
ことができる。
【００１９】この低温ループには、自動車に搭載される
他のタイプの熱交換器を配置することもできる。所望な
らば、例えば、エンジンオイル冷却器や変速機オイルの
冷却器等も低温ループに含めることができる。
【００２０】本発明の冷却システムは、又、エンジン１
０のための冷却剤を冷却する高温ラジエータ５０を含
む。高温ラジエータ５０は、冷却剤流路と、冷却空気流
路を備えている。ラジエータ３８と５０とは、単一のフ
ァン５２によって冷却空気をそれらの２つのラジエータ
を直列的に通して駆動することができるように、即ち、
冷却空気を最初に低温ラジエータ３８の冷却空気流路を
通し、次いで、高温ラジエータ５０の冷却空気流路を通
して駆動することができるように整列させ、組み合わせ
ることが好ましい。ただし、場合によっては、ラジエー
タ３８と５０とを、冷却空気を両ラジエータを並列的に
通して駆動させるように並置させてもよい。そのような
並列配置は、２つのラジエータ３８と５０を直列に配置
した場合に必要とされる各ラジエータのコアの奥行寸法
より大きくすることができるので、製造コストの観点か
ら望ましい場合がある。高温ラジエータ５０には、慣用
の態様で、サーモスタット弁５６によって制御されるバ
イパスループ５４を設けることができる。
【００２１】図１に示された本発明の冷却システムは、
著しい性能の向上をもたらす。この性能の向上は、２つ
の要因によるものと考えられる。１つは、自動車の前部
の各熱交換器（低温ラジエータ３８及び高温ラジエータ
５０）の空気側の圧力降下を低下させることである。そ
の結果、前部の各熱交換器を通る空気の流れを増大さ
せ、従って、低温ラジエータ３８を出て、高温ラジエー
タ５０に入る空気の温度が、従来のシステムにおけるよ
うにチャージ空気冷却器／凝縮器を出て、ラジエータに
入る空気より低い温度となる。かくして、本発明は、エ
ンジンの冷却降下を高める。第２の要因は、ファンの駆
動能率の増大を達成することである。
【００２２】熱交換器の空気側の圧力降下の減少は、こ
の冷却システムの構成の直接の結果である。図１を参照
して説明すると、空調システム及びチャージ空気冷却器
４２を搭載した慣用の自動車では、空調システムのため
の凝縮器３０とチャージ空気冷却器４２は、両方とも空
冷式ユニットであり、高温ラジエータ５０と組み合わせ
て配置される。ファン５２によって矢印５８の方向の空
気流が創生されるが、その空気流の進路に凝縮器とチャ
ージ空気冷却器と高温ラジエータとの３つの熱交換器が
存在するので、それらの熱交換器の空気側の圧力降下が
相当に大きくなる。これに対して、本発明においては、
上述の機器に代えて単一の低温ラジエータ３８を配置
し、冷媒とチャージ空気の両方を極めて能率的な液低冷
却方式で冷却することによって、空気側の圧力降下の低
減を実現し、能率の向上を達成したのである。
【００２３】エンジンの作動温度に対する制約を排除す
るために、先に述べたように、冷媒凝縮器３０、低温ラ
ジエータ３８及びチャージ空気冷却器４２を含む低温ル
ープにオイル冷却器を含めることができる。エンジンの
作動温度に対する制約を排除すれば、エネルギー効率
（燃費）を改善し、有害排出物を減少させることができ
る。
【００２４】図１に示されるように、冷媒凝縮器３０と
低温ラジエータ３８とは別個の構造体であり、本発明の
一実施例によれば、そのような別体関係が意図される
が、本発明は、その好ましい実施例として図２に示され
るように冷媒凝縮器と低温ラジエータを一体に組み合わ
せた冷媒凝縮器兼低温ラジエータ構造を企図する。詳述
すれば、本発明による冷媒凝縮器／低温ラジエータ組み
合わせ体即ち冷媒凝縮器兼低温ラジエータ（熱交換器）
は、冷却剤ポート６２を有する下側ヘッダー６０と、そ
れと平行に間隔をおいて配置された、冷却剤ポート６６
を有する上側ヘッダー６４を備えている。ヘッダー６
０，６４は、実際には、ヘッダー兼タンクであり、円筒
形又は一部円形の内部容積を有する筒状体であることが
好ましい。ヘッダー６０と６４の間に熱交換器のコアを
構成する複数の扁平管６８が互いに平行に延設され、そ
れらの両端がヘッダー６０及び６４に上下に整列するよ
うに形成されたそれぞれ対応する管受けスロット７０
（図３〜５参照）に密封状態に受容されている。各隣接
する管６８の間に蛇行フィン７２が介設されて各対応す
る管６８に接合されており、コアの両側では側板部材７
４にに接合されている。
【００２５】ヘッダー６４の断面図は、図５に明示され
ている。ヘッダー６０も、通常は、ヘッダー６４と同じ
断面形状を有するものとするが、必ずしも同じでなくと
もよい。ヘッダー６４は、先に述べたように、円筒形の
内表面７６と、例えば２７０°もの円弧に亙って延長す
る円筒形の外表面７８を有する。円筒形の外表面７８の
２７０°の円弧を除く残部は、符号８０で示されてお
り、足部８２を有している。足部８２は、ヘッダー６４
と一体に形成してもよく、あるいは、ろう付け又は溶接
によってヘッダーに結合してもよい。足部８２は、平坦
な表面８４を有し、その表面に上述した複数のスロット
７０が穿設されている。図５にみられるように、スロッ
ト７０は、それぞれのヘッダー６０，６４の内表面７６
にまで、従ってヘッダーの内部に開口するように十分に
深く足部８２に切り込まれており、それぞれのヘッダー
の内部へのポートとして機能する。
【００２６】以上、冷媒凝縮器／低温ラジエータ組み合
わせ体の低温ラジエータ部分（図１に示される低温ラジ
エータ３８に相当する）を構成する構造体を説明した。
この組み合わせ体の冷媒凝縮器部分（図１に示される冷
媒凝縮器３０に相当する）は、上側ヘッダー６４内に収
容されているが、所望ならば、下側ヘッダー６０内に収
容してもよい。図２、４及び５を参照して冷媒凝縮器部
分の説明すると、上側ヘッダー６４の各端に浅いコップ
形内部ヘッダー（以下、単に「ヘッダー」とも称する）
９０が配置されている。これらのヘッダー９０は、それ
が収容されるヘッダー６４（又はヘッダー６０）の内部
と同じ外周形状を有し、ヘッダーの対応する端部に密封
状態に結合されている。図５にみられるように、各ヘッ
ダー９０は、複数の細長い管受けスロット９２を有して
おり、一端のヘッダー９０の各スロット９２は、他端の
ヘッダー９０の対応するスロット９２に整列している。
各ヘッダー９０に形成された一連のスロット９２はそれ
ぞれのヘッダーに対する冷媒のポート（入口ポート又は
出口ポートポート）を構成する。
【００２７】複数の細長い扁平管９４が、ヘッダー６４
内にヘッダー９０と９０の間に延設されて、両端を対応
するスロット９２に受容され密封状態に結合されてい
る。端部キャップ９６が、ヘッダー９０と協同してタン
クを構成するようにヘッダー６４の両端に嵌着され、ヘ
ッダー９０の対応する端部に密封状態に結合されてい
る。それによって、ヘッダー６４もタンクとして構成さ
れる。各端部キャップ９６は、それが受容されるヘッダ
ー６４（又はヘッダー６０）の形状と同様の円筒形又は
部分円形を有する。好ましい実施例では、各端部キャッ
プ９６は、ポートを有するものとする。即ち、図２にみ
られるように、ヘッダー６４の一端の端部キャップ９６
に冷媒蒸気入口ポート９８を設け、他端の端部キャップ
９６に液体冷媒ポート９８を設ける。かくして、ヘッダ
ー９０，９０と、端部キャップ９６，９６と、扁平管９
４と、ポート９８，１００とで１回通し型液冷凝縮器が
構成される。ただし、当業者には明らかなように、端部
キャップ９６，９６のうちの１つだけにポート９８と１
００の両方を設け、両ポートの間に適当な邪魔板を設け
ることによって多数回通し型液冷凝縮器を構成すること
も可能である。
【００２８】ヘッダー６４内で液体冷却剤に露呈される
各管９４の表面積を最大限にするために、本発明の好ま
しい実施例では、管受けスロット９２をそれぞれ中心線
１０２，１０４を有する少くとも２つの列をなして配列
する。線１０２，１０４によって画定される列の両端に
それぞれ管受けスロット９２の１つが配置され、符号１
０６で示されている。更に、線１０２，１０４によって
画定される列の、足部８２のある側とは反対側に管受け
スロット９２の１つが配置され、符号１０８で示されて
いる。管受けスロット１０８は、他のスロットに対して
９０°の向きに配置することができる。
【００２９】図６は、図５に示されたものとは異なる管
配列パターンを形成するのに用いることができるヘッダ
ーの変型実施例を示す。この実施例では、５列の管受け
スロット９２が設けられる。それらの列は、それぞれ中
心線１１０，１１２，１１４，１１６，１１８によって
表されている。列１１２及び１１６の両端には、図５の
例の管受けスロット１０６にほぼ対応する単一の管受け
スロット１２０が配置されている。この実施例では、各
列は、ヘッダーの全断面に亙って連続しておらず、互い
に交錯している。やはり、この配列パターンも、収容し
得る管９４の本数を最大限にすることによって管９４の
総表面積を最大限にする。
【００３０】ヘッダー６４内に管９４の長手方向に間隔
をおいて２つ又はそれ以上のスペーサ１２２（図２参
照）が配置されている。これらのスペーサは、典型的な
例では、ヘッダー６４の内表面７６の一部分に当接して
管するとともに、各管９４の外周の一部分に嵌合するよ
うに形成された切欠部を有し、管９４を支持する。
【００３１】冷却作用を最大限にするためには、下側ヘ
ッダー６０のポート６２を入口ポートにし、上側ヘッダ
ー６４のポート６６を出口ポートにすべきである。それ
によって、管６８内を通る冷却剤を、それが上側ヘッダ
ー６４内の管９４の外表面に接触するに至る前に冷却す
ることができる。
【００３２】本発明の特に好ましい実施例では、各構成
部品を、軽量化並びに良伝熱性を計るためにすべてアル
ミニウムで形成する。それらのをろう付けによって組み
合わせる。従って、通常、各管９４の外表面にはろう付
け用クラッド（被覆材）を被覆しておく。同様に、各ヘ
ッダー９０の一表面１３０にろう付け用クラッドを被覆
し、各端部キャップ９６の一表面１３２にろう付け用ク
ラッドを被覆しておく。更に、管６８の外表面にもろう
付け用クラッドを被覆しておくことができる。これらの
構成部品のろう付けは、ろう付けフラックスとしてフル
オロアルミニウム酸カリウム錯塩を使用する、一般に
「ＮＯＣＯＬＯＫ」（登録商標名）と称されるろう付け
法を用いて行うことが好ましい。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から分かるように、本発明に
従って構成された冷却システムは、特に自動車向け用途
において冷却効率を高め、従って、環境汚染問題並びに
エネルギー節約問題の両方の解決に貢献する。更に、凝
縮器兼ラジエータを用いる本発明の好ましい実施例にお
いては、ラジエータとは別個に凝縮器を搭載するための
スペースを用意する必要性を回避することによって自動
車における設置スペースの問題が解決される。設置スペ
ースの問題が存在しない用途においては、液冷式凝縮器
自体をここに開示したヘッダー６４とほとんど同じ構造
とすることができる。その場合、ヘッダー６４を凝縮器
として使用することを可能にする部品（ヘッダー９０，
９０、端部キャップ９６，９６、扁平管９４、ポート９
８，１００及び冷却剤ポート６６）を残し、スロット７
０をなくしてそれらの代わりに第２冷却剤ポートを設け
ればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従って構成された冷却システ
ムのブロック図である。
【図２】図２は、本発明に使用することができる低温ラ
ジエータ兼液冷凝縮器（熱交換器）の立面図である。
【図３】図３は、図２に示された熱交換器に使用される
ヘッダーの一部の拡大図である。
【図４】図４は、液冷凝縮器を構成するように他の部品
に組合わされたヘッダーの拡大部分図である。
【図５】図５は、図４の線５−５に沿ってみた断面図で
ある。
【図６】図６は、図５と同様の図である、本発明の変型
実施例を示す。
【符号の説明】
１０：自動車エンジン １４：ヒータ ２０：（冷媒）蒸発器 ３０：（冷媒）凝縮器 ３４：（冷媒）圧縮機 ３８：低温凝縮器 ４２：液冷式チャージ空気冷却器 ５０：高温凝縮器 ６０：下側ヘッダー ６２：冷却剤ポート ６４：上側ヘッダー ６６：冷却剤ポート ６８：管 ７０：管受けスロット ８２：足部 ９０：内部ヘッダー ９２：スロット ９４：管 ９６：端部キャップ ９８：冷媒蒸気入口ポート １００：液体冷媒出口ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ザルマン・フィリップ・サパースタイン アメリカ合衆国イリノイ州レイク・ブラ フ、ウォリントン・ドライブ12 (72)発明者 チャールズ・ジェイムズ・ロジャーズ アメリカ合衆国ウィスコンシン州ラシー ン、サウス・レイクショア・ドライブ5133

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車等の内燃エンジンのための冷却シ
    ステムであって、 自動車エンジンに接続するようになされた第１冷却剤流
    路と、第１冷却空気流路を有する高温ラジエータと、 第２冷却剤流路と、前記高温ラジエータの第１冷却空気
    流路の上流に位置する第２冷却空気流路を有し、冷却空
    気が最初に第２冷却空気流路を通り、次いで直列的に第
    １冷却空気流路を通って流れるようになされた低温ラジ
    エータと、 第２冷却剤流路に直列的に接続された第３冷却剤流路
    と、第１冷媒流路を有する液冷凝縮器と、 第１冷媒流路に接続された第２冷媒流路を有する冷媒蒸
    発器と、 前記凝縮器及び蒸発器に接続された冷媒圧縮機と、 第２及び第３冷却剤流路に直列的に接続された第４冷却
    剤流路を有する、前記自動車エンジンのためのチャージ
    空気冷却器と、 自動車エンジンに直列的に接続され、第１冷却剤流路に
    直列的に接続されるようになされた第５冷却剤流路を有
    するヒータと、から成る冷却システム。
  2. 【請求項２】 前記低温ラジエータは、互いに離隔して
    配置された第１及び第２細長ヘッダーと、該第１ヘッダ
    ーと第２ヘッダーの間に延設されており、前記第２冷却
    剤流路を構成する複数の第１管と、該第１及び第２ヘッ
    ダーのうちの一方のヘッダー内の両端に間隔をおいて配
    置された第１及び第２内部ヘッダーと、該一方のヘッダ
    ー内に第１内部ヘッダーと第２内部ヘッダーの間に延設
    されており、該両内部ヘッダーと協同して前記第１冷媒
    流路を構成する複数の第２管から成ることを特徴とする
    請求項１に記載の冷却システム。
  3. 【請求項３】 前記一方のヘッダーは、筒状であり、前
    記第２管は、扁平管であることを特徴とする請求項２に
    記載の冷却システム。
  4. 【請求項４】 前記第２管を支持するために前記一方の
    ヘッダー内に配置され、該第２管に係合したスペーサを
    有することを特徴とする請求項３に記載の冷却システ
    ム。
  5. 【請求項５】 前記一方のヘッダーは、筒状であり、前
    記第２管は、扁平管であることを特徴とする請求項１に
    記載の冷却システム。
  6. 【請求項６】 前記第２管を支持するために前記一方の
    ヘッダー内に配置され、該第２管に係合したスペーサを
    有することを特徴とする請求項５に記載の冷却システ
    ム。
  7. 【請求項７】 前記第２冷却剤流路の一部は、前記第３
    冷却剤流路として機能することを特徴とする請求項１に
    記載の冷却システム。
  8. 【請求項８】 冷凍システムに使用するための液冷凝縮
    器であって、 細長い、断面円形又は部分的に円形の筒状体と、 該筒状体の両端に１つづつ配置されており、該筒状体の
    対応する端部を密封する１対のヘッダーと、 前記筒状体内に前記１対のヘッダーの間に延設されてお
    り、一方のヘッダーに形成された複数の細長スロット
    と、それぞれ対応する該細長スロットと整列して他方の
    ヘッダーに形成された複数の細長スロットとに両端を密
    封状態に受容された複数の細長扁平管と、 各々前記対応するヘッダーの、前記細長扁平管のある側
    とは反対側を密封する１対のキャップと、 該１対のキャップの一方に設けられた少くとも１つの冷
    媒ポートを含めて、該１対のキャップに設けられた合計
    １対の冷媒ポートと、 前記筒状体に設けられた１対の互いに離隔した冷却剤ポ
    ートと、から成る液冷凝縮器。
  9. 【請求項９】 前記１対のキャップの各々に１つの冷媒
    ポートが設けられていることを特徴とする請求項８に記
    載の液冷凝縮器。
  10. 【請求項１０】 前記筒状体は、ヘッダー兼タンクであ
    り、前記１対の互いに離隔した冷却剤ポートのうちの一
    方のポートは、該ヘッダー兼タンクに形成された一連の
    管受けスロットによって構成されていることを特徴とす
    る請求項８に記載の液冷凝縮器。
  11. 【請求項１１】 前記筒状体、前記１対のヘッダー及び
    前記扁平管は、アルミニウム製であり、ろう付けによっ
    て互いに組合わされていることを特徴とする請求項８に
    記載の液冷凝縮器。
  12. 【請求項１２】 前記冷媒ポートの一方つに接続された
    圧縮機と、該冷媒ポートの他方に接続された蒸発器と組
    合わされた請求項８に記載の液冷凝縮器。
  13. 【請求項１３】 前記扁平管は、少くとも２列に配列さ
    れており、それらの列の両端にそれぞれ１本の扁平管が
    それらの列に対して互い違い関係に配置されていること
    を特徴とする請求項８に記載の液冷凝縮器。
  14. 【請求項１４】 自動車等の内燃エンジンのための冷却
    システムであって、 自動車エンジンに接続するようになされた第１冷却剤流
    路と、第１冷却空気流路を有する高温ラジエータと、 第２冷却剤流路と、第２冷却空気流路を有し、冷却空気
    が該第２冷却空気流路と第１冷却空気流路の両方を通っ
    て流れるように前記高温ラジエータに対して配置された
    低温ラジエータと、 第２冷却剤流路に直列的に接続された第３冷却剤流路
    と、第１冷媒流路を有する液冷凝縮器と、 第１冷媒流路に接続された第２冷媒流路を有する冷媒蒸
    発器と、 前記凝縮器及び蒸発器に接続された冷媒圧縮機と、 第２及び第３冷却剤流路に直列的に接続された第４冷却
    剤流路を有する、前記自動車エンジンのためのチャージ
    空気冷却器と、 自動車エンジンに直列的に接続され、第１冷却剤流路に
    直列的に接続されるようになされた第５冷却剤流路を有
    するヒータと、から成る冷却システム。
  15. 【請求項１５】 前記低温ラジエータと高温ラジエータ
    とは、冷却空気が最初に第２冷却空気流路を通り、次い
    で直列的に第１冷却空気流路を通って流れるように低温
    ラジエータが高温ラジエータの上流に位置するように配
    置されていることを特徴とする請求項１４に記載の冷却
    システム。
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