JP2005299956A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 伝熱フィンを外周に有した冷媒チューブをハウジング内に複数備えた熱交換器の製造を容易にする。
【解決手段】 蓄冷熱交換器１１は、蓄冷材１３で充満されたハウジング１５と、ハウジング１５内を互いに平行に延び内部を冷媒が流れる複数の冷媒チューブ１７と、伝熱面拡大のために各冷媒チューブ１７の外周に設けられた伝熱フィン２７とを備える。さらに、冷媒チューブ１７の長手軸線と垂直な方向における伝熱フィン２７の先端から側方に突出するガイドリブ３１が伝熱フィン２７の先端に沿って設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、流体で充満されたハウジングと該ハウジング内を互いに平行に延びる複数の冷媒チューブとを備え、冷媒チューブ内を流れる冷媒とハウジング内の流体との間で熱交換を行う熱交換器に関する。

近年、停車中に車両エンジンを停止させ走行燃費を向上させる車両が実用化され始めた。ところが、車両用空調装置では、冷凍サイクルにおける圧縮機を車両エンジンにより駆動しているため、車両エンジンを停止させると、冷凍サイクルの圧縮機も停止してしまい、車室温度が上昇してしまうという問題が発生してしまう。そこで、冷凍サイクル中に蓄冷熱交換器を設けて車両エンジンの稼働中に蓄冷し、車両エンジンが停止して圧縮機が停止したときには蓄冷熱交換器の蓄冷熱を利用して凝縮させた液相冷媒を蒸発器に送ることにより、圧縮機を作動させることなく車室空気を冷却する車両用空調装置が開発されてきた。

このような車両用空調装置では、蓄冷材で充満されたハウジング内を複数の冷媒チューブが通過する蓄冷熱交換器、該蓄冷熱交換器を通過して凝縮した液相冷媒を貯留するタンク、該タンクから蒸発器に液相冷媒を送出する循環ポンプが新たに必要となるため、より多くの車両搭載スペースを必要とする。そこで、特許文献１は、車両搭載性を向上させるために、蓄冷熱交換器と循環ポンプとを同一タンク内に格納した車両用空調装置を提案している。

特開２００４−５１０７７号公報

特許文献１は、さらに、上記車両用空調装置において、蓄冷熱交換器における冷媒と蓄冷材との間の伝熱面積を増加させて熱交換効率を高めるために、冷媒チューブ毎に対応する円形平板状伝熱フィンを僅かな間隔をあけて積層してそれら伝熱フィンに形成されたチューブ挿入穴に冷媒チューブを挿入し、伝熱フィンと冷媒チューブとを接合する構造を採用することを提案している。冷媒チューブ毎に対応する円形平板状伝熱フィンを形成するのは、円形平板状の伝熱フィンに複数のチューブ挿入穴を形成して複数の冷媒チューブを挿入する方法をとると、チューブ挿入穴の穴ピッチのばらつきや挿入穴内径と冷媒チューブ外径の寸法のばらつき等により組立作業が非常に困難になるからである。

ところで、蓄冷熱交換器では、隣接する冷媒チューブの伝熱フィン同士が重ならないに配置されていることが望ましい。しかしながら、微細な伝熱フィンを備えた多数の冷媒チューブを位置決めしつつハウジング内に取り付けることは多大な労力を要し、また、多数の冷媒チューブを束ねて外周から力を加えると、冷媒チューブの伝熱フィンが隣接する冷媒チューブの伝熱フィンの間に入り込んでしまい、複数の冷媒チューブを束ねて取り扱うことも困難である。したがって、特許文献１で提案されている蓄冷熱交換器の構造は、蓄冷熱交換器の生産性を悪化させるという問題を生じさせる。

そこで、本発明は、従来技術に存する問題を解消して、伝熱フィンを外周に有した冷媒チューブをハウジング内に複数備えた熱交換器の製造を容易にすることを目的とする。

本発明は、上記目的に鑑み、流体で充満されたハウジングと、該ハウジング内を互いに平行に延び内部を冷媒が流れる複数の冷媒チューブと、伝熱面拡大のために各冷媒チューブの外周に設けられた伝熱フィンとを備え、前記冷媒チューブ内を流れる冷媒と前記ハウジング内の流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、前記冷媒チューブの長手軸線と垂直な方向における前記伝熱フィンの先端から側方に突出するガイドリブが前記伝熱フィンの先端に沿って設けられている熱交換器を提供する。

上記熱交換器では、冷媒チューブに複数の伝熱フィンが設けられ、各伝熱フィンが該冷媒チューブの長手軸線と垂直な方向に冷媒チューブの外周から同じ長さ分だけ突出していることが好ましい。

伝熱フィンの先端に側方に突出するガイドリブが設けられているので、複数の冷媒チューブを束ねたときにガイドリブ同士が当接し、各冷媒チューブの伝熱フィンが隣接する冷媒チューブの伝熱フィンの間に入り込むことがなくなる。このため、各冷媒チューブは、他の冷媒チューブに対して、冷媒チューブの中心から伝熱フィンの先端までの距離のほぼ２倍の距離をあけて配置されることになる。したがって、従来の熱交換器では、組立ての際に各冷媒チューブを位置決めした後、互いを所定の距離を隔てた位置に保ちながら組立てを行う必要があったのに対して、本発明の熱交換器では、複数の冷媒チューブを束ねるだけで位置決めを行って互いに所定の距離を隔てた位置に保たれるので、熱交換器の製造が容易になる。

伝熱フィンは、冷媒チューブの長手軸線に垂直な断面において放射状に延び且つ冷媒チューブの長手軸線方向に冷媒チューブのほぼ全長にわたって延びている複数の伝熱フィンであることが好ましい。この場合、伝熱フィンから側方に延びるガイドリブを設けても、冷媒チューブを押出し加工により製造することができ、製造が容易になる。しかしながら、伝熱フィンは、冷媒チューブの長手軸線方向に間隔をあけて配置された環状の伝熱フィンであってもよく、冷媒チューブの外周面に沿って螺旋状に延びている単数又は複数の伝熱フィンであってもよい。

ガイドリブが伝熱フィンの先端から該伝熱フィンと垂直な方向に延びている場合には、複数の冷媒チューブを束ねると、互いに隣接する冷媒チューブのガイドリブ同士が常に冷媒チューブの外周面からほぼ同じ距離だけ離れた位置で当接することになり、円形の冷媒チューブを束ねるかのごとく、互いに隣接する三つの冷媒チューブが正三角形のほぼ頂点位置に位置決めされるので、冷媒チューブの位置決め及び取り扱いが容易になる。

また、ガイドリブが冷媒チューブの長手軸線方向に延び且つ伝熱フィンの先端から隣接する伝熱フィンの先端に向けて延びていてもよい。この場合、特に冷媒チューブの外周に周方向に等間隔で六つのリブが設けられていれば、ガイドリブが面同士で接触して互いに隣接する三つの冷媒チューブが正三角形のほぼ頂点位置に位置決めされるので好ましい。

以下、図面を参照して、本発明の熱交換器及びこれを用いた空調装置の実施形態について説明する。

最初に、図１〜図４を参照して、本発明の熱交換器の第１の実施形態の構成について説明する。第１の実施形態の熱交換器は、いわゆるシェルアンドチューブタイプの蓄冷熱交換器１１であり、蓄冷材１３で充満されたハウジング１５と、ハウジング１５内を互いに平行に延び且つ内部を冷媒が流れる複数の冷媒チューブ１７とを備える。ハウジング１５は、詳細には、円筒状の胴部材であるシェル１９と、シェル１９の上下の開口端部に取り付けられる上側蓋板２１及び下側蓋板２３とによって構成されており、各部材はアルミニウム等の金属から形成されている。また、上側蓋板２１には、ハウジング１５内に蓄冷材１３を封入するための注入口２１ｂが形成されており、この注入口２１ｂは蓄冷材１３の注入完了後にプラグ２５によって密封される。

蓄冷材１３は、融点が低く、過冷却の発生しない物性を有するものが好ましく、例えばパラフィン等が蓄冷材１３として使用され得る。また、冷媒としては、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ１３４ａ）などが使用される。

冷媒チューブ１７の外周には、伝熱面を拡大して冷媒チューブ１７内を流れる冷媒とハウジング１５内の蓄冷材１３との間の熱交換を効率良く行うために、複数の伝熱フィン２７が設けられている。図１から図４に示されている実施形態では、１２枚の伝熱フィン２７が、冷媒チューブ１７の外周に周方向に等間隔で設けられ、冷媒チューブ１７の長手軸線２９と垂直な断面において冷媒チューブ１７の外周面から放射状に且つ冷媒チューブ１７の長手軸線２９（図４）の方向に冷媒チューブ１７のほぼ全長にわたって延びている。また、各伝熱フィン２７は、冷媒チューブ１７の長手軸線２９と垂直な方向に冷媒チューブ１７の外周から同じ長さ分だけ突出しており、長手軸線２９と垂直な方向の先端が同一の円上に位置するようになっている。

一方で、図４に示されているように、冷媒チューブ１７は、その両端部に、伝熱フィン２７が設けられていない円筒部１７ａを有しており、この円筒部１７ａを上側蓋板２１及び下側蓋板２３に形成された挿入穴２１ａ、２３ａに挿入できるようになっている。冷媒チューブ１７は、円筒部１７ａを挿入穴２１ａ，２３ａに挿入した後、ろう付け等を行って上側蓋板２１及び下側蓋板２３に密封固定される。

さらに、伝熱フィン２７には、長手軸線２９と垂直な方向における先端にそって、該先端から側方に突出するガイドリブ３１が設けられている。詳細には、図２に示されているように、ガイドリブ３１は伝熱フィン２７の先端両側の伝熱面から、それぞれ、その伝熱面と垂直な方向に延びている。しかしながら、ガイドリブ３１は伝熱フィン２７の先端の一方側の伝熱面からのみ延びていてもよい。それぞれの冷媒チューブ１７における隣接するガイドリブ３１同士の周方向の隙間又はガイドリブ３１と隣接する伝熱フィン２７との周方向隙間は、他の冷媒チューブ１７のガイドリブ３１が通過できないような大きさに設計されている。

これらガイドリブ３１は、複数の冷媒チューブ１７を束ねるなどして冷媒チューブ１７同士を接近させたときに、隣接する二つの冷媒チューブ１７のガイドリブ３１がそれぞれの冷媒チューブ１７の外周面からほぼ同じ距離だけ離れた位置で当接して、冷媒チューブ１７同士がそれ以上近づくことを妨げるように機能する。

すなわち、隣接する二つの冷媒チューブ１７は、ガイドリブ３１の存在により、冷媒チューブ１７の外周から伝熱フィン２７の先端までの距離のほぼ２倍の間隔をあけて配置される。さらに、あたかも冷媒チューブ１７の中心から伝熱フィン２７までの距離を半径とした円形断面のチューブを束ねたかのように、互いに隣接する三つの冷媒チューブ１７が、冷媒チューブ１７の中心から伝熱フィン２７までの距離の２倍の長さの辺を一辺とした正三角形のほぼ頂点位置に位置決めされる。後者の効果は、一つの冷媒チューブ１７の外周の周方向に配置される伝熱フィン２７の数を増加させ、ガイドリブ３１がなす輪郭が円形に近づくほど高まる。もちろん、ガイドリブ３１を円弧状に形成しても同様の効果を得ることができる。

冷媒チューブ１７、伝熱フィン２７、ガイドリブ３１は、高い熱伝導率を有した金属、例えば、アルミニウム等から形成される。また、上述した冷媒チューブ１７、伝熱フィン２７及びガイドリブ３１は、冷媒チューブ１７の長手軸線２９と垂直な断面が長手軸線２９の方向に均一となるように延びているので、押出し加工により一体的に製造することができ、製造が容易であるという利点を有している。しかしながら、先端にガイドリブ３１を備えた伝熱フィン２７を冷媒チューブ１７と別個に作成した後、伝熱フィンを２７冷媒チューブ１７の周囲に巻き付けてロウ付けや溶接等により接合するなど、他の方法により製造することも可能である。

次に、図５から図７を参照して、図１から図４に示されている蓄冷熱交換器１１の組立て手順について説明する。なお、図５においては、理解を容易にするために、伝熱フィン２７及びガイドリブ３１を備えた冷媒チューブ１７を単なる円筒状に簡略して示している。

先ず、図５に示されているように、押し出し加工等により製造された所定数の冷媒チューブ１７を束ね外周方向から外力を作用させる。すると、ガイドリブ３１の存在のために、各冷媒チューブ１７のガイドリブ３１が他の冷媒チューブ１７のガイドリブ３１と当接すると共に、冷媒チューブ１７の周方向に隣り合う伝熱フィン２７の間に他の冷媒チューブ１７の伝熱フィン２７が入り込むことを防止し、結果として、図２に示されるように、互いに隣接する三つの冷媒チューブ１７が冷媒チューブ１７の中心から伝熱フィン２７の先端までの距離の２倍の長さの辺を一辺とする正三角形のほぼ頂点の位置に配置されるように、複数の冷媒チューブ１７が互いに対して所定の位置に位置決めされる。

次に、互いに対して所定の相対位置に位置決めされた冷媒チューブ１７の束をシェル１９内に挿入し、冷媒チューブ１７の束の上端及び下端にそれぞれ上側蓋板２１及び下側蓋板２３を取り付け、図３に示されるような蓄冷熱交換器１１に組立てる。このとき、上側蓋板２１及び下側蓋板２３と伝熱フィン２７の長手軸線方向端部との間には隙間が形成されるようにする。そして、ろう付け等により、シェル１９、上側蓋板２１、下側蓋板２３及び冷媒チューブ１７を接合する。

ここで、上側蓋板２１及び下側蓋板２３には、冷媒チューブ１７の数と等しい数の挿入穴２１ａ，２３ａが設けられており、各挿入穴２１ａ，２３ａは、隣接する三つの挿入穴２１ａ，２３ａが冷媒チューブ１７の中心から伝熱フィン２７の先端までの距離の２倍の長さの辺を一辺とする正三角形の頂点の位置に配置されるように形成されている。したがって、隣接する三つの冷媒チューブ１７が冷媒チューブ１７の中心から伝熱フィン２７の先端までの距離の２倍の長さの辺を一辺とする正三角形のほぼ頂点の位置に位置決めされている冷媒チューブ１７の束の上端及び下端を上側蓋板２１及び下側蓋板２３の挿入穴２１ａ，２３ａに同時に挿入して冷媒チューブ１７の束に上側蓋板２１及び下側蓋板２３を取り付けるのは容易である。

このように、本発明に従って冷媒チューブ１７の伝熱フィン２７にガイドリブ３１を設ければ、冷媒チューブ１７を束ねることにより複数の冷媒チューブ１７を互いから所定距離を隔てた所定の位置に容易に位置決めすることができ、冷媒チューブを束ねた状態で取り扱い、蓄冷熱交換器１１の組立てを行うことが可能となる。したがって、蓄冷熱交換器１１の組立てが容易になり、その生産性を向上させることが可能になる。

このようにして組立てられた蓄冷熱交換器１１には、注入口２１ｂから蓄冷材１３が注入される。このとき、注入された蓄冷材１３は上側蓋板２１及び下側蓋板２３と冷媒チューブ１７の伝熱フィン２７の長手軸線方向端部との間の隙間から冷媒チューブ１７の隣接する伝熱フィン２７の間の空間に充満する。また、冷媒チューブ１７における隣接する二つのガイドリブ３１の周方向の隙間又はガイドリブ３１の先端と隣接する伝熱フィン２７との周方向の隙間が、隣接する二つの伝熱フィン２７の間の空間にハウジング１５内の蓄冷材１３が進入することを助ける。

図７及び図８は、本発明の熱交換器の第２の実施形態を示している。第２の実施形態の熱交換器は、伝熱フィンの数及びガイドリブの配置を除いて、第１の実施形態の熱交換器と同様の構成を有している。すなわち、蓄冷熱交換器１１′は、蓄冷材１３で充満されたハウジング１５と、ハウジング１５内を互いに平行に延び且つ内部を冷媒が流れる複数の冷媒チューブ１７とを備え、冷媒チューブ１７の外周には、冷媒チューブ１７の長手軸線２９と垂直な断面において冷媒チューブ１７の外周面から放射状に且つ冷媒チューブ１７の長手軸線２９の方向に冷媒チューブ１７のほぼ全長にわたって延びる複数の伝熱フィン２７が設けられている。

しかしながら、本実施形態では、６枚の伝熱フィン２７′が冷媒チューブ１７の外周に周方向に等間隔（６０°間隔）で設けられている点において、第１の実施形態と異なっている。さらに、第２の実施形態は、伝熱フィン２７′の先端の伝熱面の両側からそれぞれ延びるガイドリブ３１′が隣接する伝熱フィン２７′の先端に向かって延びている点において、第１の実施形態と異なっている。すなわち、第２の実施形態のガイドリブ３１′は、冷媒チューブ１７の長手軸線２９に垂直な断面において伝熱フィン２７′の先端を頂点とした仮想上の正六角形の各辺に沿って延びている。他の部分については、第１の実施形態と同じであるので、ここでは詳しく説明しない。

第２の実施形態における冷媒チューブ１７も第１の実施形態における冷媒チューブ１７と同様に、冷媒チューブ１７を束ねて外周方向から外力を作用させると、各冷媒チューブ１７は、図８に示されているように、ガイドリブ３１′の存在により、ガイドリブ３１′同士を密着させた状態で、隣接する他の冷媒チューブ１７と所定の距離を隔てて配置される。すなわち、冷媒チューブ１７は、断面六角形の鉛筆を束ねたときの芯のように配置され、隣接する三つの冷媒チューブ１７は、正三角形の各頂点の位置に配置されるようになる。

ただし、このときの冷媒チューブ１７の間の距離は、冷媒チューブ１７の外周から伝熱フィン２７の先端までの距離の２倍よりも小さくなる。したがって、第２の実施形態における冷媒チューブ１７は第１の実施形態における冷媒チューブ１７よりも密度の高い配置を可能とさせる利点を有する。

なお、この実施形態における伝熱フィン２７′並びにガイドリブ３１′も冷媒チューブ１７の長手軸線２９と垂直な断面が長手軸線２９の方向に均一であることから、第１の実施形態の場合と同様に、冷媒チューブ１７、伝熱フィン２７′及びガイドリブ３１′を押し出し加工により一体的に製造でき、その製造が容易である。

第１の実施形態及び第２の実施形態では、伝熱フィン２７、２７′が冷媒チューブ１７の長手軸線２９の方向に延びているが、伝熱フィンは、冷媒チューブ１７の長手軸線２９の方向に間隔をあけて配置されている環状の伝熱フィンであってもよい（図示せず）。この場合、ガイドリブは、伝熱フィンの先端から、伝熱フィンの伝熱面と垂直方向、すなわち冷媒チューブ１７の長手軸線２９の方向に延びることになる。このため、伝熱フィン及びガイドリブを冷媒チューブと共に押し出し加工により製造することはできない。よって、例えば、環状の伝熱フィンと冷媒チューブ１７とを鋳造や鍛造等により一体的に形成した後、環状の伝熱フィンの外周部を冷媒チューブ１７の長手軸線２９の方向に折り曲げることにより、または、伝熱フィンの外周に冷媒チューブ１７の長手軸線２９の方向に延びるガイドリブを溶接やろう付け等により接合することにより、冷媒チューブ１７、伝熱フィン及びガイドリブを作成する必要がある。

また、第１の実施形態及び第２の実施形態では、冷媒チューブ１７の外周に複数の伝熱フィン２７、２７′が設けられている例が示されているが、本発明は複数の伝熱フィン２７、２７′に限定されるものではない。例えば、冷媒チューブ１７の外周に螺旋状の伝熱フィンを設け、冷媒チューブ１７の長手軸線２９と垂直な方向における伝熱フィンの先端から該長手軸線２９と平行に延びるガイドリブを設けてもよい。この場合、例えば、ガイドリブ付きの帯状伝熱フィンを押し出し加工等により作成した後、帯状伝熱フィンを冷媒チューブ１７に螺旋状に巻き付けることにより、または、鋳造や鍛造等により螺旋状伝熱フィンと冷媒チューブ１７とを一体的に形成した後、伝熱フィンの先端を折り曲げてガイドリブとすることにより、冷媒チューブ１７、伝熱フィン及びガイドリブを作成すればよい。

このような伝熱フィン及びガイドリブを有した冷媒チューブ１７を用いても、第１の実施形態や第２の実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。

図９は、本発明の蓄冷熱交換器を用いた空調装置の一例である車両用空調装置３３における冷凍サイクルの回路図を示している。車両用空調装置３３は、冷媒を圧縮する圧縮機３５と、圧縮機３５から吐出された高圧冷媒の放熱を行う凝縮器３７と、凝縮器３７を通過した冷媒を減圧させる膨張弁３９と、膨張弁３９により減圧された低圧冷媒により冷却される蓄冷材１３を有した第１の実施形態の蓄冷熱交換器１１と、蓄冷熱交換器１１を通過した液相冷媒を貯留する貯留タンク４１と、冷媒の逆流を防止するための第１の逆止弁４３と、液相冷媒を蒸発させることにより車室内空気を冷却する蒸発器４５とを備え、この順番で各要素を管路で接続して冷却サイクルを構成している。

さらに、貯留タンク４１と蒸発器４５との間にある第１の逆止弁４３と並列に循環ポンプ４７が配置されていると共に、第２の逆止弁４９を備えた枝管路５１を介して蒸発器４３と圧縮機３５との間の管路を膨張弁３９と蓄冷熱交換器１１との間の管路と連通させている。

圧縮機３５はエンジン（図示せず）の動力を用いて駆動され、冷媒を上流側から吸入して圧縮し下流側に吐出する。通常の冷房モードすなわち蓄冷モードでは、圧縮機３５により圧縮された高温高圧の過熱気相冷媒が凝縮器３７により冷却され、過冷却状態の高圧液相冷媒となって膨張弁３９に流入する。冷媒は、膨張弁３９により減圧され、低圧の気液２相状態となり、蓄冷熱交換器１１に流入する。なお、このとき、膨張弁３９から出た冷媒の圧力により第２の逆止弁４９は閉弁し、冷媒が枝管路５１を通って圧縮機３５の上流側に流れることはない。

蓄冷熱交換器１１に流入した冷媒は、冷媒チューブ１７内を通過する際にハウジング１５内に封入された蓄冷材１３を冷却させ、蓄冷する。蓄冷熱交換器１１を通過して蓄冷材１３に吸熱された冷媒は液相冷媒となって貯留タンク４５内に貯留される。その後、貯留タンク４５の冷媒の圧力により液相冷媒は貯留タンク４５と第１の逆止弁４３とを接続する管路を通って蒸発器４５に至る。なお、貯留タンク４５の冷媒圧力により第１の逆止弁４３には下流側（蒸発器４５側）に向かって圧力が作用し、開弁した状態となるので、液相冷媒の通過を許容することができる。また、循環ポンプ４７は作動していないので、循環ポンプ４７を介して蒸発器４５に流入する冷媒や第１の逆止弁４３を通った後循環ポンプ４７を通って貯留タンク４１に戻る冷媒はほとんどない。

蒸発器４５に流入した低圧液相冷媒は、蒸発器４５に送り込まれる車室内の空気から吸熱して蒸発し、気相冷媒となる。このとき冷却された空気が車室内に吹き出して車室の冷房を行う。一方、蒸発器４５から送り出された気相冷媒は、再び圧縮機３５の入口に送り込まれ、圧縮される。

次に、エンジンが停止したときの放熱モードでの動作を説明する。
エンジンが停止して圧縮機３５の作動が停止すると、制御装置（図示せず）が循環ポンプ４７を作動させる。すると、貯留タンク４１内に貯留された液相冷媒が循環ポンプ４７により吸引され、蒸発器４５の上流側に吐出される。これにより第１の逆止弁４３には蒸発器４５側から貯留タンク４１側へ冷媒圧力が作用して第１の逆止弁４３は閉弁するので、冷媒は蒸発器４５へ導入されることになる。そして、蒸発器４５に導入された液相冷媒は車室内空気から吸熱して蒸発し、気相冷媒となる。このとき、車室内空気が冷却されるので、エンジンが停止しても継続して車室内空気の冷房が行われる。

一方、圧縮機３５は停止しているので、蒸発器４５を出た気相冷媒は、第２の逆止弁４９を備えた枝管路５１を通って蓄冷熱交換器１１に供給される。このとき、冷媒の圧力により第２の逆止弁４９は開弁し、冷媒の通過を許容する。そして、蓄冷熱交換器１１では、冷媒が冷媒チューブ１７を通る際に蓄冷材１３により冷却され、液相に変化し、貯留タンク４１内に貯留される。このようにして、貯留タンク４１内に液相冷媒が残存している限り、車室内冷房を継続することが可能となる。

上記の空調装置３３は一例であり、本発明の蓄熱熱交換器１１は、他の構成の空調装置においても使用され得ることはいうまでもない。

本発明の第１の実施形態の熱交換器の断面図である。 図１に示されている熱交換器の内部の部分拡大図である。 図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った側断面図である。 図３に示されている冷媒チューブの先端部の拡大断面図である。 複数の冷媒チューブを束ねて外周から外力を加えた状態を示している斜視図である。 図１に示されている熱交換器の組立て手順を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態の熱交換器の断面図である。 図７に示されている熱交換器の内部の部分拡大図である。 本発明の熱交換器を用いた車両用空調装置における冷凍サイクルの回路図である。

符号の説明

１１…蓄冷熱交換器
１３…蓄冷材
１５…ハウジング
１７…冷媒チューブ
２７、２７′…伝熱フィン
２９…長手軸線
３１、３１′…ガイドリブ
３３…空調装置

Claims (8)

1. 流体で充満されたハウジングと、該ハウジング内を互いに平行に延び内部を冷媒が流れる複数の冷媒チューブと、伝熱面拡大のために各冷媒チューブの外周に設けられた伝熱フィンとを備え、前記冷媒チューブ内を流れる冷媒と前記ハウジング内の流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
   前記冷媒チューブの長手軸線と垂直な方向における前記伝熱フィンの先端から側方に突出するガイドリブが前記伝熱フィンの先端に沿って設けられていることを特徴とする熱交換器。
2. 前記冷媒チューブに複数の伝熱フィンが設けられ、各伝熱フィンが前記冷媒チューブの長手軸線と垂直な方向に前記冷媒チューブの外周から同じ長さ分だけ突出している、請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記伝熱フィンは、前記冷媒チューブの長手軸線方向に間隔をあけて配置されている環状の伝熱フィンからなる、請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記複数の伝熱フィンは、前記冷媒チューブの長手軸線に垂直な断面において放射状に延び且つ前記冷媒チューブの長手軸線方向に前記冷媒チューブのほぼ全長にわたって延びる、請求項２に記載の熱交換器。
5. 前記ガイドリブは、前記伝熱フィンの先端から該伝熱フィンと垂直な方向に延びる、請求項３又は請求項４に記載の熱交換器。
6. 前記ガイドリブは前記伝熱フィンの先端から隣接する伝熱フィンの先端に向けて延びる、請求項４に記載の熱交換器。
7. 前記伝熱フィンは、前記冷媒チューブの外周面に沿って螺旋状に延びている伝熱フィンからなる、請求項１に記載の熱交換器。
8. 前記冷媒チューブと前記伝熱フィンと前記ガイドリブは一体的に形成されている、請求項１から請求項７の何れか一項に記載の熱交換器。

Images