JP2007118834A - Regenerative type heat exchanger of vehicle air-conditioner and regenerative tank device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばアイドルストップ車両のように走行条件に応じて圧縮機の駆動源である車両エンジンを一時的に停止させる車両に適用される蓄冷式の車両用空調装置の蓄冷熱交換器および蓄冷タンク装置に関するものである。 The present invention relates to a cold storage heat exchanger and a cold storage of a cold storage type vehicle air conditioner that is applied to a vehicle that temporarily stops a vehicle engine that is a drive source of a compressor according to traveling conditions, such as an idle stop vehicle. It relates to a tank device.
近年、環境保護や車両エンジンの燃費向上などを目的として、信号待ちなどの停車時に車両エンジンを自動的に停止する車両(ハイブリッド車などのエコラン車)が実用化されており、今後、停車時に車両エンジンを停止する車両が増加する傾向にある。 In recent years, vehicles (eco-run vehicles such as hybrid vehicles) that automatically stop the vehicle engine when stopping, such as waiting for traffic lights, have been put to practical use for the purpose of environmental protection and improved fuel efficiency of the vehicle engine. The number of vehicles that stop the engine tends to increase.
ところで、車両用空調装置においては、冷凍サイクルの圧縮機を車両エンジンにより駆動した場合に、上記エコラン車においては信号待ちなどで停車して車両エンジンが停止される毎に圧縮機も停止し、冷房用蒸発器の温度が上昇して車室内への吹出空気温度が上昇するので、乗員の冷房フィーリングを損なうという不具合が発生する。 By the way, in the vehicle air conditioner, when the compressor of the refrigeration cycle is driven by the vehicle engine, the eco-run vehicle stops at a signal or the like and stops whenever the vehicle engine is stopped. As the temperature of the evaporator rises and the temperature of the air blown into the passenger compartment rises, there arises a problem of impairing the cooling feeling of the passenger.
そこで、車両エンジン(圧縮機)の稼働時に蓄冷される蓄冷手段を備え、車両エンジン(圧縮機)が停止して蒸発器の冷却作用が停止したときには蓄冷手段の蓄冷熱量を使用して車室内への吹出空気を冷却できる蓄冷式の車両用空調装置の必要性が高まっている。この種の蓄冷式の車両用空調装置として、従来、特許文献1に記載されたものが知られている。
In view of this, a cold storage means for storing cold when the vehicle engine (compressor) is operated is provided, and when the vehicle engine (compressor) is stopped and the cooling action of the evaporator is stopped, the cold storage amount of the cold storage means is used to enter the vehicle interior. There is an increasing need for a regenerative vehicle air conditioner that can cool the blown air. As this type of regenerative vehicle air conditioner, one described in
この従来技術では、走行時に冷熱を蓄える蓄冷熱交換器と、その下方部に液冷媒循環ポンプとを配し、耐圧容器(タンク)内に一体構造とする方式が提案されている。このタンクは、膨張弁と蒸発器との間に設置され、走行時に冷媒の蒸発により蓄冷材を冷却して蓄冷し、車両エンジン(圧縮機)停止時はその蓄冷熱を蓄冷材から取り出して車室内の冷房機能を発揮できるようにしている。
車両では空調装置が占めるスペースの小型化が常に要求されている。しかしながら、上記従来方式では所定の熱交換性能(蓄冷能力と放冷能力)を確保しようとすると、ある程度の伝熱面積が必要となり、蓄冷材と比較して蓄冷熱交換器が占有する体積が大きくなるという問題点がある。図15の(a)〜(c)とも、従来の蓄冷熱交換器に用いられる蓄冷カプセルの例を示す斜視図である。このようなカプセル容器では使用個数が多く必要となり、これが蓄冷熱交換器の小型化や低コスト化を妨げる要因となっている。 Vehicles are constantly required to reduce the space occupied by air conditioners. However, in the above conventional method, in order to ensure the predetermined heat exchange performance (cold storage capacity and cooling capacity), a certain amount of heat transfer area is required, and the volume occupied by the cold storage heat exchanger is larger than that of the cold storage material. There is a problem of becoming. (A)-(c) of FIG. 15 is a perspective view which shows the example of the cool storage capsule used for the conventional cool storage heat exchanger. Such a capsule container requires a large number of use, which is a factor that hinders downsizing and cost reduction of the regenerator heat exchanger.
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、伝熱性能を確保しつつ、蓄冷熱交換器を小型かつ簡素(安価)に構成することのできる車両用空調装置の蓄冷熱交換器および蓄冷タンク装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to make a cold storage heat exchanger small and simple (cheap) while ensuring heat transfer performance. The object is to provide a cold storage heat exchanger and a cold storage tank device for an air conditioner for an automobile.
本発明は上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項7に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、車両エンジン(4)により駆動される圧縮機(1)と、
減圧手段(7)により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器(8)とを包含する冷凍サイクル(R)を備える車両用空調装置に適用される蓄冷熱交換器であり、
内部に長手方向で貫通する複数の貫通孔(111)を形成した扁平多孔チューブ(110)を、長手方向にて所定の間隔を設けて渦巻き状に形成し、所定の間隔部分を冷凍サイクル(R)の冷媒が流れる冷媒流路(113)とするとともに、
圧縮機(1)の稼働時には冷媒流路(113)を通過する低温冷媒により冷却されて蓄冷を行い、圧縮機(1)の停止時には蒸発器(8)で蒸発した気相冷媒を蓄冷熱により冷却して凝縮する蓄冷材(C)を扁平多孔チューブ(110)の貫通孔(111)内に封入したことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs technical means described in
Cold storage applied to a vehicle air conditioner including a refrigeration cycle (R) including an evaporator (8) that evaporates low-pressure refrigerant decompressed by the decompression means (7) and cools air blown into the passenger compartment. A heat exchanger,
A flat perforated tube (110) having a plurality of through holes (111) penetrating in the longitudinal direction is formed in a spiral shape with a predetermined interval in the longitudinal direction, and the predetermined interval portion is formed in a refrigeration cycle (R ) Refrigerant flow path (113) through which the refrigerant flows,
When the compressor (1) is operated, it is cooled by the low-temperature refrigerant passing through the refrigerant flow path (113), and cold storage is performed. When the compressor (1) is stopped, the vapor-phase refrigerant evaporated by the evaporator (8) is stored by cold storage heat. The cool storage material (C) that cools and condenses is sealed in the through hole (111) of the flat porous tube (110).
これは、従来の図15の(a)〜(c)に示すような円筒や球状の蓄冷カプセルを使用する場合と比較して、所定の蓄放冷能力を確保するための実際的な寸法(蓄冷カプセルを内径で1.5〜3.1mm)にした場合に必要となる蓄冷カプセルの個数(数10〜数100個)に対して、扁平多孔チューブ(110)の貫通孔(111)内に蓄冷材(C)を封入する構造とした蓄冷熱交換器(11)自体の使用個数を1個ないし2〜3個程度と、大幅に減らすことができる。 Compared to the case of using a conventional cylindrical or spherical regenerator capsule as shown in FIGS. 15 (a) to 15 (c), this is a practical dimension for ensuring a predetermined regenerator capacity. In the through hole (111) of the flat porous tube (110), the number of the cold storage capsules (several tens to several hundreds) required when the cold storage capsule is 1.5 to 3.1 mm in inner diameter) The number of cold storage heat exchangers (11) themselves having a structure for enclosing the cold storage material (C) can be greatly reduced to about 1 to 2 to 3 pieces.
これは蓄冷材(C)の封止加工数を大幅に減らすことができることを意味するため、加工コストが低減し、低コストで蓄冷熱交換器(11)を作ることが可能となる。よってこの請求項1に記載の発明によれば、伝熱性能を確保しつつ、蓄冷熱交換器(11)を小型かつ簡素(安価)に構成することができる。 This means that the number of sealing processes of the regenerator material (C) can be greatly reduced, so that the processing cost can be reduced and the regenerator heat exchanger (11) can be produced at a low cost. Therefore, according to the first aspect of the present invention, the cold storage heat exchanger (11) can be configured to be small and simple (low cost) while ensuring heat transfer performance.
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の車両用空調装置の蓄冷熱交換器において、渦巻き状の軸が略上下方向となるよう配設したことを特徴としている。これは、冷媒流路(113)が重力方向に対して略並行に設けられることとなる。 According to a second aspect of the present invention, the regenerative heat exchanger of the vehicle air conditioner according to the first aspect is characterized in that the spiral shaft is arranged in a substantially vertical direction. This means that the coolant channel (113) is provided substantially in parallel with the direction of gravity.
この請求項2に記載の発明によれば、特に圧縮機(1)が停止している放冷作動時に冷媒が扁平多孔チューブ(110)の外面で冷却されて凝縮し液化する場合に、密度の高い液相冷媒は重力の作用によって冷媒流路(113)の下方へ速やかに排出できる。この作用によって蓄冷熱交換器(11)表面の液膜が薄く保たれてその熱抵抗が小さく維持されるため、放冷作動時に冷房能力の急激な低下を防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, particularly when the refrigerant is cooled and condensed and liquefied on the outer surface of the flat porous tube (110) during the cooling operation when the compressor (1) is stopped, The high liquid phase refrigerant can be quickly discharged downward of the refrigerant flow path (113) by the action of gravity. Because of this action, the liquid film on the surface of the regenerator heat exchanger (11) is kept thin and its thermal resistance is kept small, so that it is possible to prevent a rapid decrease in cooling capacity during the cooling operation.
また、請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の車両用空調装置の蓄冷熱交換器において、扁平多孔チューブ(110)の一方の扁平面に、この扁平多孔チューブ(110)の幅方向に横断する複数の突条(112)を一体に設け、この突条(112)の先端側が隣り合う扁平多孔チューブ(110)の他方の扁平面と接触するように渦巻き状に形成して突条(112)間の溝部を冷媒流路(113)としたことを特徴としている。
Moreover, in invention of Claim 3, in the cool storage heat exchanger of the vehicle air conditioner of
この請求項3に記載の発明によれば、この渦巻き状の扁平多孔チューブ(110)はその一方の扁平面に設けた突条(112)のため、熱交換器小型化のために扁平多孔チューブ(110)を密に巻き込んだ場合でも、隣接する扁平多孔チューブ(110)の他方の扁平面との間に冷媒流路(113)を確保することができる。これにより、扁平多孔チューブ(110)全体に均一に冷媒流れを接触させることができ、伝熱面全体を偏りなく有効に機能させることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the spiral flat porous tube (110) is a protrusion (112) provided on one flat surface thereof, the flat porous tube is used for downsizing the heat exchanger. Even when (110) is tightly wound, the refrigerant channel (113) can be secured between the other flat surface of the adjacent flat porous tube (110). Thereby, a refrigerant | coolant flow can be made to contact uniformly to the whole flat porous tube (110), and the whole heat-transfer surface can be functioned effectively without bias.
また、請求項4に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の車両用空調装置の蓄冷熱交換器において、渦巻き状の所定の間隔部分に網部材(114)を巻き込んだことを特徴としている。この請求項4に記載の発明によれば、押し出し成形で形成する扁平多孔チューブ(110)において、押出し成形方向を横切る突条(112)を成形する必要がなくなるため、扁平多孔チューブ(110)自体のコストを抑えることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the regenerator heat exchanger of the vehicle air conditioner according to the first or second aspect, the mesh member (114) is wound around the spiral predetermined interval portion. It is a feature. According to the fourth aspect of the present invention, in the flat porous tube (110) formed by extrusion molding, it is not necessary to form the protrusion (112) crossing the extrusion molding direction, so the flat porous tube (110) itself Costs can be reduced.
また、請求項5に記載の発明では、請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載の蓄冷熱交換器(11)をタンク部材(10)内に配設して蓄冷タンク装置(9、40)を構成するとともに、蓄冷タンク装置(9、40)を冷凍サイクル(R)の低圧側回路に設置したことを特徴としている。この請求項5に記載の発明によれば、蒸発器(8)と蓄冷タンク装置(9、40)とを近接させて配置することができるので、効率的に蓄冷タンク装置(9、40)内の冷熱を蒸発器(8)に伝達でき、室内空気の冷却がし易くなる。
Moreover, in invention of
また、請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の車両用空調装置の蓄冷タンク装置(9、40)において、蓄冷熱交換器(11)の下方に蓄冷材(C)が放冷する際に凝縮された液冷媒を溜める液冷媒タンク部(10a)を設けるとともに、蓄冷熱交換器(11)の渦巻き中心部を通って液冷媒タンク部(10a)とタンク部材(10)の外部とを連通させる流出パイプ(14)を設けたことを特徴としている。この請求項6に記載の発明によれば、渦巻き形状の中心部にできる最小巻きRの円筒状のデッドスペースを有効に利用することができる。
Moreover, in invention of
また、請求項7に記載の発明では、請求項6に記載の車両用空調装置の蓄冷タンク装置(40)において、蓄冷熱交換器(11)の上方にガス冷媒が存在するガス冷媒空間(10b)を設けるとともに、流出パイプ(14)の途中にガス冷媒空間(10b)と連通するガス冷媒吸入孔(14b)を設けたことを特徴としている。
Moreover, in invention of
この請求項7に記載の発明によれば、圧縮機(1)を再起動させたときに、液冷媒が急激に圧縮機(1)に戻ることが防止でき、圧縮機(1)の耐久性を向上させることができる。ちなみに、上記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。 According to the seventh aspect of the present invention, when the compressor (1) is restarted, the liquid refrigerant can be prevented from abruptly returning to the compressor (1), and the durability of the compressor (1) can be prevented. Can be improved. Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態(請求項1、2、5、6に対応)について添付した図1〜5を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係わる車両用空調装置の全体構成を示す模式図であり、図2は、図1中の蓄冷ユニット9の具体的構成を例示する断面図である。また、図3は、本発明の第1実施形態における蓄冷熱交換器11を示す図2中のA−A断面図であり、図4は、図3中の扁平多孔チューブ110を渦巻き状に形成する途中状態の斜視図である。そして図5は、図1中の空調室内ユニット部20の概略構成を示す断面模式図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention (corresponding to
車両用空調装置の冷凍サイクルRは、冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機1を有し、この圧縮機1には動力断続用の電磁クラッチ2が備えられている。圧縮機1には電磁クラッチ2およびベルト3を介して車両エンジン4の動力が伝達されるので、電磁クラッチ2への通電を空調用制御装置5によって断続することにより圧縮機1の運転が断続される。
The refrigeration cycle R of the vehicle air conditioner includes a
圧縮機1から吐出された高温、高圧の過熱気相冷媒は、高圧側熱交換器を成す凝縮器6に流入し、図示しない冷却ファンより送風される外気と熱交換し、冷却されて凝縮する。凝縮器6は凝縮部6aと、凝縮部6aを通過した後の冷媒を気液分離して液冷媒を溜めるとともに液冷媒を導出する受液器6bと、受液器6bからの液冷媒を過冷却する過冷却部6cとを一体に構成した周知のものである。
The high-temperature and high-pressure superheated gaseous refrigerant discharged from the
この過冷却部6cからの過冷却液冷媒は、減圧手段を成す膨張弁7によって低圧に減圧されて低圧の気液2相状態となる。膨張弁7は、冷房用熱交換器を成す蒸発器8の出口冷媒の過熱度を調節するように弁7aの開度(冷媒流量)を調節する温度式膨張弁である。特に本例では、蒸発器8の出口冷媒が流れる蒸発器出口冷媒通路7bをボックス型のハウジング7c内に構成して、蒸発器8の出口冷媒の感温機構7dをハウジング7cに一体構成するタイプの温度式膨張弁7を用いている。
The supercooled liquid refrigerant from the
次に、蓄冷ユニット9の具体的構成について説明する。タンク部材10は、図2に示すように上下方向に延びる円筒状の形状であり、その下部に低温の低圧液冷媒を溜める液冷媒タンク部10aを一体に構成している。そして、タンク部材10内部において、液冷媒タンク部10aの上方部に蓄冷熱交換器11を構成している。
Next, a specific configuration of the
この蓄冷熱交換器11は図3、図4に示すように、扁平多孔チューブ110の内部長手方向に貫通する複数の貫通孔111に蓄冷材Cを封入し、扁平多孔チューブ110の長手方向にて所定の間隔を設けて渦巻き状に形成し、その所定の間隔部分を冷凍サイクルRの冷媒が流れる冷媒流路113とし、渦巻き状の軸が略上下方向となる状態で配置している。なお、封入した蓄冷材Cが外部(冷凍サイクル作動時には冷媒雰囲気)に洩れないよう、扁平多孔チューブ110の両端は溶接などの手段によって塞がれている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
扁平多孔チューブ110は、熱交換用チューブとしてアルミニュウムなどの金属を押し出し成形したものであり、貫通孔111は通常、冷媒などの流体流通孔として使われるものである。扁平多孔チューブ110内に封入する蓄冷材Cとしては、低圧冷媒により冷却されて相変化(液相→固相)して凝固潜熱を蓄冷できる材料、すなわち、低圧冷媒温度よりも高い温度で凝固する材料を選択する。
The flat
ここで低圧冷媒温度は、蒸発器8でのフロスト防止のために通常3〜4℃程度の温度に制御される。また、冷房時における車室内吹出空気温度の目標上限温度は、冷房フィーリングの確保や蒸発器8からの悪臭防止などのため、通常は12〜15℃程度の温度に設定される。
Here, the low-pressure refrigerant temperature is normally controlled to a temperature of about 3 to 4 ° C. to prevent frost in the
従って蓄冷材Cとしては、凝固点が前記低圧冷媒温度と冷房時吹出空気温度の目標上限温度との間に位置する材料が好ましく、具体的には、凝固点が6〜8℃程度のパラフィンが最適である。もちろん、低圧冷媒温度を0℃以下に制御すれば、蓄冷材Cとして水(氷)を使用することもできる。 Accordingly, as the regenerator material C, a material whose freezing point is located between the low-pressure refrigerant temperature and the target upper limit temperature of the air temperature during cooling is preferable. Specifically, paraffin having a freezing point of about 6 to 8 ° C. is optimal. is there. Of course, water (ice) can be used as the cold storage material C if the low-pressure refrigerant temperature is controlled to 0 ° C. or lower.
蓄冷材Cの蓄冷状態(凝固状態)を維持するためには、タンク部材10の内部を蓄冷材Cの凝固点以下の低温状態に維持する必要があるため、タンク部材10は断熱タンクとして構成する必要がある。従ってタンク部材10は、断熱性に優れた樹脂タンク、あるいは金属タンク表面に断熱材を貼り付けたものなどを用いている。
In order to maintain the cold storage state (solidified state) of the regenerator material C, it is necessary to maintain the inside of the
次に、蓄冷ユニット9と冷凍サイクル冷媒通路との接続関係を説明する。タンク部材10の上面には、膨張弁7の弁部7aを通過して減圧された低温の低圧冷媒が流入する流入パイプ12が配置してある。この流入パイプ12は、冷媒流入部を構成するものであり、この流入パイプ12からタンク部材10内において蓄冷熱交換器11の上面部に低温の低圧冷媒が流入する。
Next, the connection relationship between the
タンク部材10内において、蓄冷熱交換器11の下面部には第1逆止弁13が配置してある。この第1逆止弁13の入口13bは、蓄冷熱交換器11の下方空間に常時連通しており、第1逆止弁13の弁体13aに対して入口13bから出口13cの方向に冷媒圧力が作用するときは弁体13aが弁座部13dから開離して開弁状態となる。逆に、弁体13aに対して出口13cから入口13bの方向に冷媒圧力が作用するときは弁体13aが弁座部13dに圧着して閉弁状態となる。ストッパ13eは弁体13aの全開位置を規定するものである。
In the
タンク部材10の中心部には、出口通路部を成す流出パイプ14が蓄冷熱交換器11の中心部を貫通して上下方向に延びるように配置されている。この流出パイプ14の上端側はタンク部材10の上面を貫通してタンク外部へ取り出され、図1に示すように蒸発器8の入口部に接続される。
At the center of the
一方、流出パイプ14の下端側は、液冷媒タンク部10aの液冷媒貯留領域まで垂下しており、その流出パイプ14の下端部に液冷媒循環用のポンプ手段を成す電動ポンプ15が設けてある。この電動ポンプ15は、その底面部側に吸入口15aを配置し、この吸入口15aから液冷媒タンク部10aの液冷媒を吸入して流出パイプ14を通して蒸発器8に循環させるものである。
On the other hand, the lower end side of the
流出パイプ14には、上下方向の中間部に接続口14aが開口し、この接続口14aに第1逆止弁13の出口13cを接続している。従って、膨張弁7の弁部7aの出口通路から流入パイプ12、蓄冷熱交換器11、第1逆止弁13、および流出パイプ14を経て蒸発器8の入口に至る冷媒通路が形成され、蓄冷熱交換器11は蒸発器8の入口側通路に直列に設けられている。
The
また、タンク部材10の上面には、蒸発器8出口からの冷媒をタンク部材10内に流入させる冷媒流入部を成す冷媒戻しパイプ16が設けてある。この冷媒戻しパイプ16の一端側(上端側)は、蒸発器8の出口冷媒配管17に接続してあり、冷媒戻しパイプ16の他端側(下端側)は、タンク部材10の上面を貫通してタンク部材10内に配置された第2逆止弁18に接続される。
Further, on the upper surface of the
より具体的に説明すると、蒸発器8の出口冷媒配管17は、膨張弁7内部の蒸発器出口冷媒通路7bに接続されるものであり、この蒸発器出口冷媒通路7bよりも上流側部位にて冷媒戻しパイプ16の一端が出口冷媒配管17に接続される。また、タンク部材10内の空間の最上部に第2逆止弁18が配置され、第2逆止弁18の入口18bが冷媒戻しパイプ16の他端側(下端側)に接続される。第2逆止弁18の出口18cは、蓄冷熱交換器11の上面部に対向配置されている。
More specifically, the outlet
第2逆止弁18は、第1逆止弁13と同様のものであり、第2逆止弁18の弁体18aに対して入口18bから出口18cの方向に冷媒圧力が作用するときは弁体18aが弁座部18dから開離して開弁状態となる。逆に、弁体18aに対して出口18cから入口18bの方向に冷媒圧力が作用するときは弁体18aが弁座部18dに圧着して閉弁状態となる。ストッパ18eは弁体18aの全開位置を規定するものである。
The
なお本例では、蓄冷ユニット9のタンク部材10の上面に膨張弁7を配置して、膨張弁7も蓄冷ユニット9の一部分として一体化し、膨張弁7と蓄冷ユニット9を一体状態にて車両に搭載するようにしてある。
In this example, the
蓄冷ユニット9は、タンク部材10内部の低温状態を維持するためにはタンク部材10内部への熱の侵入をできるだけ抑制した方が良い。そのためには、蓄冷ユニット9を車室内、例えば、車室内前部の計器盤内側などに設置した方が良い。しかし、車室内のスペース的制約から車室内に蓄冷ユニット9の搭載スペースを確保できない場合は、蓄冷ユニット9を車室外、例えば、エンジンルームなどに設置することになる。
In order to maintain the low temperature state inside the
図5は、空調室内ユニット20を示すものである。空調室内ユニット20は通常、車室内前部の計器盤内側に搭載される。空調室内ユニット20の空調ケース21は、車室内へ向かって送風される空気の通路を構成するものであり、この空調ケース21内に蒸発器8が設置されている。
FIG. 5 shows the air conditioning
空調ケース21において、蒸発器8の上流側には送風機22が配置され、送風機22には遠心式送風ファン22aと駆動用モータ22bとが備えられている。送風ファン22aの吸入側には内外気切替箱23が配置され、この内外気切替箱23内の内外気切替ドア23aによって外気(車室外空気)と内気(車室内空気)とが切替導入される。
In the
空調ケース21内で、蒸発器8の下流側にはエアミックスドア24が配置され、このエアミックスドア24の下流側には車両エンジン4の温水(冷却水)を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア25が暖房用熱交換器として設置されている。そして、この温水式ヒータコア25の側方(上方部)には、温水式ヒータコア25をバイパスして空気(冷風)を流すバイパス通路26が形成されている。
In the
エアミックスドア24は回動可能な板状ドアであり、温水式ヒータコア25を通過する温風とバイパス通路26を通過する冷風との風量割合を調節するものであり、この冷温風の風量割合の調節によって車室内への吹出空気温度を調節する。従って、エアミックスドア24は車室内への吹出空気の温度調節手段を構成する。
The
温水式ヒータコア25からの温風とバイパス通路26からの冷風とを空気混合部27で混合し、所望温度の空気を作り出すことができる。さらに空調ケース21内で、空気混合部27の下流側に吹出モード切替部が構成されている。すなわち、車両フロントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ開口部28、車室内乗員の上半身側に向けて空気を吹き出すフェイス開口部29、および車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット開口部30を吹出モードドア31〜33によって開閉するようになっている。
Hot air from the hot
蒸発器8の温度センサ34は、空調ケース21内で蒸発器8の空気吹出直後の部位に配置され、蒸発器吹出温度Teを検出する。ここで、蒸発器温度センサ34により検出される蒸発器吹出温度Teは、通常の空調装置と同様に、圧縮機1の電磁クラッチ2の断続制御や、圧縮機1が可変容量型である場合はその吐出容量制御に使用され、これらのクラッチ断続制御や吐出容量制御によって蒸発器8の冷却能力を調節し、蒸発器8の吹出温度を制御する。
The
図1に示すように、空調用制御装置5には上記の温度センサ34の他に、空調制御のための内気温Tr、外気温Tam、日射量Ts、温水温度Twなどを検出する周知のセンサ群35から検出信号が入力される。また、車室内計器盤近傍に設置される空調制御パネル36の操作スイッチ群の操作信号も空調用制御装置5に入力される。
As shown in FIG. 1, in addition to the
空調制御パネル36には乗員により手動操作される温度設定スイッチ、風量切替スイッチ、吹出モードスイッチ、内外気切替スイッチ、圧縮機1のオンオフ信号を発生するエアコンスイッチなどの種々な図示しない操作スイッチ群が備えられている。また、空調用制御装置5はエンジン用制御装置37に接続されており、エンジン用制御装置37から空調用制御装置5には車両エンジン4の回転数信号や車速信号などが入力される。
The air
エンジン用制御装置37は、周知の如く車両エンジン4の運転状況などを検出するセンサ群38からの信号に基づき、車両エンジン4への燃料噴射量や点火時期などを総合的に制御するものである。さらに、本実施形態の対象とするエコラン車においては、車両エンジン4の回転数信号、車速信号、ブレーキ信号などに基づいて停車状態を判定すると、エンジン用制御装置37は点火装置の電源遮断や燃料噴射の停止などにより車両エンジン4を自動的に停止させる。
As is well known, the
また、エンジン停止後、運転者の運転操作により車両が停車状態から発進状態に移行すると、エンジン用制御装置37は車両の発進状態をアクセル信号などに基づいて判定し、車両エンジン4を自動的に始動させる。なお、空調用制御装置5は、車両エンジン4停止後の放冷冷房モードの時間が長時間に及び、蓄冷熱交換器11の蓄冷熱量による冷房を持続できない状態になった時、すなわち、蒸発器吹出温度Teが所定の目標上限温度まで上昇した時は、エンジン再稼働要求の信号をエンジン用制御装置37に出力する。
Further, after the engine is stopped, when the vehicle shifts from the stop state to the start state by the driver's driving operation, the
空調用制御装置5およびエンジン用制御装置37はCPU、ROM、RAMなどからなる周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成されるものである。なお、空調用制御装置5およびエンジン用制御装置37を1つの制御装置として統合しても良い。
The air-
次に、上記構成において第1実施形態の作動を説明する。図6は、車両走行時の通常冷房・蓄冷モード時の作動を示すものであり、この通常冷房・蓄冷モード時では車両エンジン4によって圧縮機1を駆動することにより冷凍サイクルRが運転される。従って、圧縮機1から吐出された高圧気相冷媒が凝縮器6にて冷却され、過冷却状態の液冷媒となって膨張弁7に流入する。
Next, the operation of the first embodiment in the above configuration will be described. FIG. 6 shows the operation in the normal cooling / cold storage mode when the vehicle is running. In this normal cooling / cold storage mode, the refrigeration cycle R is operated by driving the
この膨張弁7の弁部7aで高圧液冷媒が減圧されて低温低圧の気液2相状態となり、流入パイプ12から蓄冷ユニット9のタンク部材10内に流入する。この流入冷媒は、タンク部材10内において蓄冷熱交換器11の上面部から渦巻き状に形成した扁平多孔チューブ110間に所定の間隔として形成される冷媒流路113を下方へと流れる。
The high pressure liquid refrigerant is depressurized by the
ここで、蓄冷熱交換器11の下面部に位置する第1逆止弁13の弁体13aに対しては、入口13bから出口13cの方向(順方向)に冷媒圧力が作用して第1逆止弁13が開弁するので、蓄冷熱交換器11の下側空間が第1逆止弁13を介して流出パイプ14の中間部の接続口14aに連通する。
Here, with respect to the
また、通常冷房・蓄冷モード時は液冷媒循環用の電動ポンプ15の作動が不要であるため、空調制御装置5の出力により電動ポンプ15が停止している。このため、電動ポンプ15が流通抵抗となり、蓄冷熱交換器11の下側空間の冷媒が電動ポンプ15を介して流出パイプ14の下端部に流入する量は僅少である。
Further, since the operation of the
従って、蓄冷熱交換器11の下側空間の冷媒の大部分は第1逆止弁13を介して流出パイプ14の中間部の接続口14aに流入する。このとき、第2逆止弁18の弁体18aに対しては出口18cから入口18bの方向(逆方向)に冷媒圧力が作用して第2逆止弁18は閉弁状態を維持する。
Therefore, most of the refrigerant in the lower space of the
流出パイプ14に流入した低圧冷媒は蒸発器8の入口部に流入し、蒸発器8において空調ケース21内の送風空気から吸熱して蒸発して気相冷媒となる。この気相冷媒は、蒸発器8の出口冷媒配管17および膨張弁7内部の蒸発器出口冷媒通路7bを経て圧縮機1に吸入され、再度圧縮される。蒸発器8にて吸熱された冷風は、フェイス開口部29などから車室内へ吹き出して車室内を冷房する。
The low-pressure refrigerant that has flowed into the
次に、通常冷房・蓄冷モード時における蓄冷ユニット9のタンク部材10内部での冷媒の挙動をより具体的に説明する。まず、夏期の高外気温時に冷房を始動する場合には蒸発器8の吸い込み空気温度が40℃以上にも及ぶ高温となり、蒸発器8の冷房熱負荷が非常に大きくなる。このような冷房高負荷条件の下では、蒸発器8の出口冷媒の過熱度が過大となり、膨張弁7の弁部7aの開度が全開となり、冷凍サイクルの低圧圧力が上昇する。
Next, the behavior of the refrigerant in the
このため、蓄冷ユニット9の蓄冷熱交換器11に流入する低圧冷媒の温度が蓄冷熱交換器11の蓄冷材Cの凝固点(6〜8℃程度)より高い温度となる。従って、蓄冷材Cは低圧冷媒との熱交換で凝固せず、蓄冷材Cから顕熱分を吸熱するだけである。その結果、冷房高負荷条件では低圧冷媒が蓄冷熱交換器11にて吸熱する熱量は僅少量となる。そのため、低圧冷媒のほとんどは蓄冷熱交換器11を持たない通常の空調装置と同様に蒸発器8にて車室内吹出空気から吸熱して蒸発する。
For this reason, the temperature of the low-pressure refrigerant flowing into the cold
なお、冷房高負荷時には、通常、図5の内外気切替箱23から内気を吸入する内気モードが選択されるため、冷房始動後の時間経過によって蒸発器8の吸い込み空気温度が低下して冷房熱負荷が低下する。これにより、蒸発器8の出口冷媒の過熱度が減少するので、膨張弁7の弁部7aの開度が減少し、冷凍サイクルの低圧圧力が低下し、低圧冷媒温度が低下する。
Note that, during cooling high load, the inside air mode in which the inside air is sucked from the inside / outside
そして、低圧冷媒温度が蓄冷熱交換器11の蓄冷材Cの凝固点より低下すると、蓄冷材Cの凝固が開始され、低圧冷媒は蓄冷材Cから凝固潜熱を吸熱するので、蓄冷材Cからの吸熱量が増加する。しかし、蓄冷材Cがこのように凝固潜熱を蓄冷する段階に至った時点では、既に、冷房熱負荷の低下により低圧冷媒温度が充分に低下し、車室内吹出空気が充分低下している。
When the low-pressure refrigerant temperature falls below the freezing point of the regenerator material C of the
従って、蓄冷材Cへの凝固潜熱の蓄冷作用によって、冷房高負荷条件における急速冷房性能(クールダウン性能)が大きく阻害されることはない。換言すると、蓄冷熱交換器11を冷房用蒸発器8の冷媒回路に直列接続しても、冷房高負荷条件における急速冷房性能を僅少量低下させるだけであって良好に性能を発揮できる。
Therefore, the rapid cooling performance (cool down performance) under the cooling high load condition is not significantly hindered by the cold storage action of the solidification latent heat on the cold storage material C. In other words, even if the
そして、冷房熱負荷が低下して蓄冷材Cが凝固する時には、サイクル内の循環冷媒流量が減少し、蓄冷ユニット9のタンク部材10内での冷媒流速が低下して気液2相状態の低圧冷媒の気液分離が起こり易くなる。これにより、タンク部材10の下部に形成されている液冷媒タンク部10aに液冷媒が重力により落下し、徐々に溜まってゆく。
When the cooling heat load decreases and the regenerator material C solidifies, the circulating refrigerant flow rate in the cycle decreases, the refrigerant flow rate in the
図2は、液冷媒タンク部10aに液冷媒が最大量溜まった状態を示している。すなわち、液冷媒タンク部10aにおける貯留液冷媒の液面が上昇して、第1逆止弁13の設置高さに到達すると、液冷媒タンク部10aの液冷媒は第1逆止弁13を通して蒸発器8に送り込まれるため、第1逆止弁13の設置高さより貯留液冷媒の液面が上昇することはない。換言すると、第1逆止弁13は貯留液冷媒の最大量を決める役割を果たしている。
FIG. 2 shows a state in which the maximum amount of liquid refrigerant has accumulated in the liquid
次に、信号待ちなどの停車時に、車両エンジン4を自動的に停止する場合について説明する。図7は、放冷冷房モード時の作動説明図である。停車時には空調作動状態(送風機22の作動状態)であっても、車両エンジン4の停止に伴って冷凍サイクルRの圧縮機1も強制的に停止状態となる。そこで、空調用制御装置5ではこの停車時のエンジン(圧縮機)停止状態を判定し、蓄冷ユニット9内の電動ポンプ15に給電して電動ポンプ15を作動させる。
Next, the case where the
これにより、タンク部材10下部の液冷媒タンク部10aに溜まっている液冷媒を電動ポンプ15が吸入し、流出パイプ14を介して蒸発器8の入口側に液冷媒を吐出する。この電動ポンプ15による液冷媒の吸入、吐出作用により、第1逆止弁13には冷媒圧力が逆方向に作用して第1逆止弁13は閉弁する。これに反し、第2逆止弁18には冷媒圧力が順方向に作用して第2逆止弁18は開弁する。
Thereby, the
そのため、図7の矢印に示すように、液冷媒タンク部10a→電動ポンプ15→流出パイプ14→蒸発器8→出口冷媒配管17→冷媒戻しパイプ16→第2逆止弁18→蓄冷熱交換器11→液冷媒タンク部10aからなる冷媒循環回路で冷媒が循環する。従って、蒸発器8では液冷媒タンク部10aからの液冷媒が送風機22の送風空気から吸熱して蒸発するので、圧縮機停止後においても蒸発器8の冷却作用を継続でき、車室内の冷房作用を継続できる。
Therefore, as shown by the arrow in FIG. 7, the liquid
蒸発器8で蒸発した気相冷媒の温度は、蓄冷熱交換器11の蓄冷材Cの凝固点より高いので、蓄冷材Cは気相冷媒から融解潜熱を吸熱して固相から液相に相変化(融解)する。これにより、気相冷媒は蓄冷材Cにより冷却されて凝縮する。この液冷媒は重力により落下して液冷媒タンク部10aに蓄えられる。
Since the temperature of the gas-phase refrigerant evaporated in the
そして、蓄冷材Cが液相に相変化してゆくことにより、液冷媒タンク部10a内の液冷媒量が減少してゆくが、液冷媒タンク部10a内の液冷媒が残存している間、停車時(圧縮機停止時)の車室内冷房作用を継続できる。なお、信号待ちによる停車時間は通常、1〜2分程度の短時間であるから、蓄冷材Cとして凝固点=6℃、凝固潜熱=229kJ/kgのパラフィンを420g程度用いることにより、1〜2分程度の停車時の間、車室内冷房作用を継続できることを確認している。
Then, the amount of liquid refrigerant in the liquid
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、内部に長手方向で貫通する複数の貫通孔111を形成した扁平多孔チューブ110を、長手方向にて所定の間隔を設けて渦巻き状に形成し、所定の間隔部分を冷凍サイクルRの冷媒が流れる冷媒流路113とするとともに、圧縮機1の稼働時には冷媒流路113を通過する低温冷媒により冷却されて蓄冷を行い、圧縮機1の停止時には蒸発器8で蒸発した気相冷媒を蓄冷熱により冷却して凝縮する蓄冷材Cを扁平多孔チューブ110の貫通孔111内に封入している。
Next, features and effects of this embodiment will be described. First, a flat
これは、従来の図15の(a)〜(c)に示すような円筒や球状の蓄冷カプセルを使用する場合と比較して、所定の蓄放冷能力を確保するための実際的な寸法(蓄冷カプセルを内径で1.5〜3.1mm)にした場合に必要となる蓄冷カプセルの個数(数10〜数100個)に対して、扁平多孔チューブ110の貫通孔111内に蓄冷材Cを封入する構造とした蓄冷熱交換器11自体の使用個数を1個ないし2〜3個程度と、大幅に減らすことができる。
Compared to the case of using a conventional cylindrical or spherical regenerator capsule as shown in FIGS. 15 (a) to 15 (c), this is a practical dimension for ensuring a predetermined regenerator capacity. The cold storage material C is placed in the through-
これは蓄冷材Cの封止加工数を大幅に減らすことができることを意味するため、加工コストが低減し、低コストで蓄冷熱交換器11を作ることが可能となる。よってこれによれば、伝熱性能を確保しつつ、蓄冷熱交換器11を小型かつ簡素(安価)に構成することができる。
This means that the number of processes for sealing the regenerator material C can be greatly reduced, so that the processing cost can be reduced and the
また、渦巻き状の軸が略上下方向となるよう配設している。これは、冷媒流路113が重力方向に対して略並行に設けられることとなる。これによれば、特に圧縮機1が停止している放冷作動時に冷媒が扁平多孔チューブ110の外面で冷却されて凝縮し液化する場合に、密度の高い液相冷媒は重力の作用によって冷媒流路113の下方へ速やかに排出できる。この作用によって蓄冷熱交換器11表面の液膜が薄く保たれてその熱抵抗が小さく維持されるため、放冷作動時に冷房能力の急激な低下を防止することができる。
In addition, the spiral shaft is arranged in a substantially vertical direction. This means that the
また、上記の蓄冷熱交換器11をタンク部材10内に配設して蓄冷タンク装置としての蓄冷ユニット9を構成するとともに、蓄冷ユニット(蓄冷タンク装置)9を冷凍サイクルRの低圧側回路に設置している。これによれば、蒸発器8と蓄冷ユニット(蓄冷タンク装置)9とを近接させて配置することができるので、効率的に蓄冷ユニット(蓄冷タンク装置)9内の冷熱を蒸発器8に伝達でき、室内空気の冷却がし易くなる。
Further, the cold
また、蓄冷熱交換器11の下方に蓄冷材Cが放冷する際に凝縮された液冷媒を溜める液冷媒タンク部10aを設けるとともに、蓄冷熱交換器11の渦巻き中心部を通って液冷媒タンク部10aとタンク部材10の外部とを連通させる流出パイプ14を設けている。これによれば、渦巻き形状の中心部にできる最小巻きRの円筒状のデッドスペースを有効に利用することができる。
In addition, a liquid
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態(請求項7に対応)について添付した図8、9を用いて詳細に説明する。図8は、本発明の第2実施形態における冷凍サイクルRの概要構成を示す模式図であり、図9は、図8中の蓄冷タンク装置40の具体的構成を例示する断面図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment (corresponding to claim 7) of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the refrigeration cycle R in the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a specific configuration of the cold
上述した第1実施形態では、蒸発器8の上流側に蓄冷熱交換器11を設置し、且つ液冷媒循環用の電動ポンプ15を備えた冷凍サイクルRを例として説明したが、これらの特徴に限定せず、図8のように蓄冷熱交換器11を内蔵した蓄冷タンク装置40を蒸発器8の下流側に設置して電動ポンプ15を設けない構成としても良い。
In 1st Embodiment mentioned above, although the cold
なお、図8の冷凍サイクルRには、蓄冷運転時に蓄冷タンク装置40内の冷媒温度(冷媒過熱度)を低下させて蓄冷能力を所定以上確保するために内部熱交換器50を構成しているが、内部熱交換器50を構成しない冷凍サイクルRであっても良い。そして、放冷運転で圧縮機1が停止した際には冷凍サイクルRの高圧側回路から膨張弁7を介して蒸発器8に冷媒が供給される。
In the refrigeration cycle R in FIG. 8, an
図9は、この図8の構成に対し、第1実施形態で説明した本発明の蓄冷熱交換器11と、液冷媒タンク部10aとを合体して一つの蓄冷タンク装置40として構成したものである。また、蓄冷熱交換器11の上方にガス冷媒が存在するガス冷媒空間10bを設けている。冷媒はタンク部材10の上面に配置された流入パイプ12から流入し、蓄冷材Cと熱交換して液冷媒タンク部10aに導かれる。そして、この液冷媒タンク部10aから圧縮機1へ冷媒を戻すための流出パイプ14は、蓄冷熱交換器11の中心にできる略円筒形状のスペースを利用して設置されている。
FIG. 9 is a configuration in which the
また、流出パイプ14の途中には、先のガス冷媒空間10bと連通するガス冷媒吸入孔14bを設けている。このガス冷媒吸入孔14bは、圧縮機1を再起動するとき(一旦、放冷が終了した後、蓄冷のために圧縮機1が始動して冷媒循環が再開するとき)に液冷媒タンク部10aに貯められた液冷媒が急に圧縮機1に吸入されることを防ぐため、ガス冷媒を混合させて圧縮機1に戻すように設けたものである。
Further, in the middle of the
次に、上述した第1実施形態と異なる特徴部分を説明する。本実施形態では、蓄冷熱交換器11の上方にガス冷媒が存在するガス冷媒空間10bを設けるとともに、流出パイプ14の途中にガス冷媒空間10bと連通するガス冷媒吸入孔14bを設けている。これによれば、圧縮機1を再起動させたときに、液冷媒が急激に圧縮機1に戻ることが防止でき、圧縮機1の耐久性を向上させることができる。
Next, features that are different from the first embodiment described above will be described. In the present embodiment, a
(第2実施形態の変形例)
図10は、第2実施形態の変形例における冷凍サイクルRの概要構成を示す模式図である。本実施形態は、上記第2実施形態に対して内部熱交換器50を構成せずに、膨張弁7として中熱負荷以下で液戻り量が増加する特性をもつものを採用した場合の構成例である。
(Modification of the second embodiment)
FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a refrigeration cycle R in a modification of the second embodiment. In this embodiment, the
液冷媒の必要供給量に応じ、膨張弁7に対して固定絞り61を配したバイパス流路60を並列配置している。より具体的には、膨張弁7の弁部7aをバイパスするバイパス流路60を設け、このバイパス流路60に所定開度に固定された固定絞り61を設けている。
According to the required supply amount of liquid refrigerant, a
蓄冷モード時(圧縮機1が作動している時)は、膨張弁7は感温部7dの冷媒温度(冷媒過熱度)に応じて弁部7aを所定開度に開くが、放冷モード時では圧縮機1の停止によって低圧側圧力が上昇する一方、感温部7dが冷えているために弁部7aは次第に閉じてゆく場合がある。
During the cold storage mode (when the
このように、放冷モード時の冷房能力はその時の膨張弁7の開度によって制限されることになるが、本実施形態では、固定絞61を設けているので、凝縮器6から流出される冷媒を、可変される膨張弁7の絞り開度に関わらず、固定絞り61を通して蒸発器8に流入させることができる。このため、圧縮機1停止時における冷房能力を確保することができる。このような冷凍サイクルに本発明の蓄冷熱交換器11およびそれを用いた蓄冷タンク40を用いても良い。
As described above, the cooling capacity in the cooling mode is limited by the opening degree of the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態(請求項3に対応)について添付した図11〜13を用いて詳細に説明する。図11は、本発明の第3実施形態における蓄冷熱交換器11の平面図であり、図12は、図11中の扁平多孔チューブ110を渦巻き状に形成する途中状態の斜視図である。また、図13の(a)(b)とも、扁平多孔チューブ110への突条112の形成例を示す外観図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment (corresponding to claim 3) of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 11 is a plan view of the cold
上述した各実施形態での蓄冷熱交換器11と異なる特徴部分を説明する。本実施形態の蓄冷熱交換器11では、扁平多孔チューブ110の少なくとも一方の扁平面に、この扁平多孔チューブ110の幅方向に横断する複数の突条112を一体に設けている。そして、この突条112の先端側が隣り合う扁平多孔チューブ110の他方の扁平面と接触するように渦巻き状に形成し、突条112間の溝部を冷媒流路113としている。
A different characteristic part from the cool
これによれば、この渦巻き状の扁平多孔チューブ110はその一方の扁平面に設けた突条112のため、熱交換器小型化のために扁平多孔チューブ110を密に巻き込んだ場合でも、隣接する扁平多孔チューブ110の他方の扁平面との間に冷媒流路113を確保することができる。これにより、扁平多孔チューブ110全体に均一に冷媒流れを接触させることができ、伝熱面全体を偏りなく有効に機能させることができる。なお、突条112は図13に示すように、(a)垂直であっても(b)のように斜めであっても良い。
According to this, since this spiral flat
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態(請求項4に対応)について添付した図14を用いて詳細に説明する。図14は、本発明の第4実施形態における扁平多孔チューブ110を渦巻き状に形成する途中状態の斜視図である。上述した各実施形態と異なる特徴部分を説明する。本実施形態では、扁平多孔チューブ110の渦巻き状の所定間隔部分に網部材114を巻き込んだものである。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment (corresponding to claim 4) of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 14 is a perspective view in the middle of forming the flat
上述した第3実施形態では、冷媒流路113を確保するために扁平多孔チューブ110の扁平面に突状112を施した例で説明したが、これは必ずしも扁平多孔チューブ110と一体に成形させる必要はなく、本実施形態のように網部材114と扁平多孔チューブ110とを重ねて渦巻き状に成形し、網部材114内を冷媒流路113としても同様の効果を得ることができる。
In 3rd Embodiment mentioned above, in order to ensure the refrigerant |
網部材114の材質としては、金属材料ならば扁平多孔チューブ110と同様のアルミニウム合金の適用が耐食性確保の点で望ましい。または、耐冷媒性の良いナイロン樹脂による成形品とすることも可能である。網の太さや網目の大きさについては、その隙間を冷媒が流通し、且つ占有体積が扁平多孔チューブ110に対して小さいことが望ましく、厚み0.2〜0.5mm、網目のサイズとしては直径または対辺寸法で1mm〜10mm程度としている。
As a material of the
これによれば、押し出し成形で形成する扁平多孔チューブ110において、押出し成形方向を横切る突条112を成形する必要がなくなるため、扁平多孔チューブ110自体のコストを抑えることができる。
According to this, in the flat
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、停車時に車両エンジン4を停止する制御を行う車両に搭載される車両用空調装置について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、車両走行用の動力源として、車両エンジン4と電動モータの両方を備えるハイブリッド車に本発明を適用しても良い。ハイブリッド車では、車両走行時にも走行条件に応じて(例えば減速時、低負荷走行時などに)車両エンジン4を停止する場合もあるので、この車両走行時における車両エンジン4の停止時にも上記各実施形態の放冷モードを実施すれば良い。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the vehicle air conditioner mounted on the vehicle that performs control to stop the
また、上記各実施形態における液冷媒タンク部10aは、蓄冷熱交換器11において凝縮液化される冷媒による熱交換性能に悪影響を受けない場合であれば、廃止した構成であっても良い。また、蓄冷熱交換器11に対する液冷媒タンク部10aの位置は下側に限らず、他の位置でも良い。また、蓄冷熱交換器11および液冷媒タンク部10aは、別体で構成されていても良い。
In addition, the liquid
上述の実施形態では、 In the above embodiment,
1…圧縮機
4…車両エンジン
7…温度式膨張弁(減圧手段)
8…蒸発器
9…蓄冷ユニット(蓄冷タンク装置)
10…タンク部材
10a…液冷媒タンク部
10b…ガス冷媒空間
14…流出パイプ
14b…ガス冷媒吸入孔
11…蓄冷熱交換器
40…蓄冷タンク装置
110…扁平多孔チューブ
111…貫通孔
112…突条
113…冷媒流路
114…網部材
C…蓄冷材
R…冷凍サイクル
DESCRIPTION OF
8 ...
DESCRIPTION OF
Claims (7)
減圧手段(7)により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器(8)とを包含する冷凍サイクル(R)を備える車両用空調装置に適用される蓄冷熱交換器であり、
内部に長手方向で貫通する複数の貫通孔(111)を形成した扁平多孔チューブ(110)を、前記長手方向にて所定の間隔を設けて渦巻き状に形成し、前記所定の間隔部分を前記冷凍サイクル(R)の冷媒が流れる冷媒流路(113)とするとともに、
前記圧縮機(1)の稼働時には前記冷媒流路(113)を通過する低温冷媒により冷却されて蓄冷を行い、前記圧縮機(1)の停止時には前記蒸発器(8)で蒸発した気相冷媒を蓄冷熱により冷却して凝縮する蓄冷材(C)を前記扁平多孔チューブ(110)の前記貫通孔(111)内に封入したことを特徴とする車両用空調装置の蓄冷熱交換器。 A compressor (1) driven by a vehicle engine (4);
Cold storage applied to a vehicle air conditioner including a refrigeration cycle (R) including an evaporator (8) that evaporates low-pressure refrigerant decompressed by the decompression means (7) and cools air blown into the passenger compartment. A heat exchanger,
A flat porous tube (110) having a plurality of through-holes (111) penetrating in the longitudinal direction is formed in a spiral shape with a predetermined interval in the longitudinal direction, and the predetermined interval portion is formed in the freezing portion. A refrigerant flow path (113) through which the refrigerant of the cycle (R) flows,
When the compressor (1) is in operation, it is cooled by the low-temperature refrigerant passing through the refrigerant flow path (113) to store cold, and when the compressor (1) is stopped, the vapor-phase refrigerant evaporated in the evaporator (8). A regenerator heat exchanger for a vehicle air conditioner, wherein a regenerator material (C) that cools and condenses with heat is stored in the through hole (111) of the flat porous tube (110).
前記蓄冷タンク装置(9、40)を前記冷凍サイクル(R)の低圧側回路に設置したことを特徴とする車両用空調装置。 A cold storage heat exchanger (11) according to any one of claims 1 to 4 is arranged in a tank member (10) to constitute a cold storage tank device (9, 40),
The vehicle air conditioner characterized in that the cold storage tank device (9, 40) is installed in a low-pressure side circuit of the refrigeration cycle (R).
前記蓄冷熱交換器(11)の渦巻き中心部を通って前記液冷媒タンク部(10a)と前記タンク部材(10)の外部とを連通させる流出パイプ(14)を設けたことを特徴とする請求項5に記載の車両用空調装置の蓄冷タンク装置。 In the cold storage tank device (9, 40), a liquid refrigerant tank section (10a) is provided below the cold storage heat exchanger (11) to store liquid refrigerant condensed when the cold storage material (C) is allowed to cool. With
An outflow pipe (14) is provided for connecting the liquid refrigerant tank part (10a) and the outside of the tank member (10) through a spiral center part of the cold storage heat exchanger (11). Item 6. A cold storage tank device for a vehicle air conditioner according to Item 5.
前記流出パイプ(14)の途中に前記ガス冷媒空間(10b)と連通するガス冷媒吸入孔(14b)を設けたことを特徴とする請求項6に記載の車両用空調装置の蓄冷タンク装置。 In the cold storage tank device (40), a gas refrigerant space (10b) in which a gas refrigerant exists is provided above the cold storage heat exchanger (11), and
The regenerative tank device for a vehicle air conditioner according to claim 6, wherein a gas refrigerant suction hole (14b) communicating with the gas refrigerant space (10b) is provided in the middle of the outflow pipe (14).
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