JP2014196864A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】コンプレッサのオフ時にあって、温度センサがその設置位置に関わらず極力正確にコンプレサオン時の温度を検知できる熱交換器を提供する。
【解決手段】周囲を通る空気と内部に収容された蓄冷剤との間で熱交換する蒸発器１Ａであって、蓄冷剤は、空気流れの速度分布に応じて配置され、蓄冷剤は、空気流れの速い領域には潜熱量の大きい第１蓄冷剤が収容され、空気流れの遅い領域には潜熱量の小さい第２蓄冷剤が収容された。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄冷剤が収容された熱交換器に関する。

この種の従来の熱交換器としては、特許文献１に開示されたものがある。この蒸発器１００は、図１１〜図１４に示すように、冷媒を空気と熱交換させる熱交換部１０１，１１０，１２０が空気流れに沿って３台配置されている。３台の熱交換部１０１，１１０，１２０は、空気流れ上流の第１熱交換部１０１と、第１熱交換部１０１より下流の第２熱交換部１１０と、空気流れ下流の第３熱交換部１２０とから構成されている。

第１熱交換部１０１と第２熱交換部１１０は、複数の並列配置された複数のチューブ１０２，１１１と、チューブ１０２，１１１の両端側に配置された一対のタンク部１０３，１１２とを有する。各チューブ１０２，１１１内には冷媒流路１０２ａ，１１１ａが形成されている。各タンク部１０３，１１２内には、各チューブ１０２，１１１の冷媒流路１０２ａ，１１１ａが開口している。

第３熱交換部１２０は、複数の並列配置された複数のチューブ１２１とチューブ１２１の両端側に配置された一対のタンク部１２５とを有する。チューブ１２１は、二重チューブであり、インナーチューブ１２２とインナーチューブ１２２の外周を覆うように配置されたアウターチューブ１２３より構成されている。各チューブ１２１内は、その内周路が冷媒流路１２２ａに、外周路が蓄冷剤収容路１２２ｂに形成されている。蓄冷剤収容路１２２ｂには、蓄冷剤（図示せず）が収容されている。各タンク部１２５は、図１４に詳しく示すように、冷媒タンク室１２５ａと蓄冷剤タンク室１２５ｂを内部に有する。冷媒タンク室１２５ａには、各チューブ１２１の冷媒流路１２２ａが開口されている。各蓄冷剤タンク室１２５ｂには、各チューブ１２１の蓄冷剤収容路１２２ｂが開口されている。

上記構成において、冷媒は、第１〜第３熱交換部１０１，１１０，１２０の冷媒流路１０２ａ，１１１ａ，１２２ａを流れ、この流れる過程で空気と熱交換する。これにより、空気が冷却される。蓄冷剤（図示せず）は、冷却された空気や冷媒と熱交換し、冷熱を蓄える。例えば蒸発器１００が車両用空調装置の冷却源として車両に搭載された場合、アイドルストップ等でエンジン停止し、これにより蒸発器１００への冷媒流れが停止する場合でも、冷却された蓄冷剤が空気を冷却し、車室内に極力冷風を吹き出させることができる。これにより、動力の削減を行いつつ車室内の冷房状態を極力維持できる。

特表２００９−５２５９１１号公報

ところで、例えば車両用空調装置には、蒸発器を通過する空気温度を検知する温度センサを設け、蒸発器の出口側温度に基づいてコンプレッサをオンオフ制御するものがある。このようなシステムに上記した蒸発器１００を適用すると、次のような問題が発生する。

つまり、上記した蒸発器１００は、蓄冷剤が空気通過領域の全域に配置され、どの空気通過領域でも均一量の冷熱を蓄冷する。

しかし、蒸発器１００を通過する送風の速度は、通過する位置によって一定ではない。例えば、第３熱交換部１２０の空気通過領域の中心箇所を通る空気流れは速く、第３熱交換部１２０の空気通過領域の外周箇所を通る空気流れが遅い。すると、コンプレッサのオフ時、空気流れが速い位置では空気と蓄冷剤との熱交換性が良く、蓄冷剤の放熱が速くて第３熱交換部１２０の出口側の空気温度の上昇が早い。一方、空気流れが遅い位置では、空気と蓄冷剤との熱交換性が悪く、蓄冷剤の放熱が遅くて第３熱交換部１２０の出口側の空気温度の上昇が遅い。すると、温度センサが空気流れの速い位置に設置された場合には、実際の出口側の平均温度より低い温度でコンプレッサがオンし、冷房過剰になる恐れがある。又、温度センサが空気流れの遅い位置に設置された場合には、実際の出口側の平均温度よりも高い温度でコンプレッサがオンし、ムレ臭が発生する恐れがある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、コンプレッサのオフ時にあって、温度センサがその設置位置に関わらず極力正確にコンプレッサオン時の温度を検知できる熱交換器を提供することを目的とする。

本発明は、周囲を通る空気と内部に収容された蓄冷剤との間で熱交換する熱交換器であって、前記蓄冷剤は、空気流れの速度分布に応じて配置されたことを特徴とする熱交換器である。

前記蓄冷剤は、空気流れの速い領域には潜熱量の大きいものが収容され、空気流れの遅い領域には潜熱量の小さいものが収容されるものであっても良い。

潜熱量の大きい前記蓄冷剤は、前記送風路の中央領域に、潜熱量の小さい前記蓄冷剤は、前記送風路の周辺領域にそれぞれ収容されるものであっても良い。

前記蓄冷剤は、空気流れの速い領域には収容され、空気流れの遅い領域には収容しないものであっても良い。

前記蓄冷剤は、空気流れの速い領域では多くの量が収容され、空気流れの遅い領域では少ない量が収容されるものであっても良い。

間隔を置いて配置された複数のチューブと、複数の前記チューブの長手方向の端部に配置されたタンクとを有し、前記各チューブと前記タンク内に前記蓄冷剤が収容されるものを含む。

複数のプレートが積層され、隣り合う前記プレートによって蓄冷剤収容室と空気通過路が交互に構成され、前記蓄冷剤収容室に前記蓄冷剤が収容されるものを含む。

本発明によれば、蓄冷剤が空気流れの速度分布に応じて配置されているので、コンプレッサオフ時における蓄冷剤の空気への放熱量を位置に応じて調整できるため、温度センサがその設置位置に関わらずコンプレッサオン時の温度を極力正確に検知するようにできる。

本発明の第１実施形態を示し、蒸発器の概略断面図である。 本発明の第１実施形態を示し、図１のＡ−Ａ線に沿うチューブの断面図、図１のＢ−Ｂ線に沿うチューブの断面図である。 本発明の第１実施形態を示し、蒸発器の中心位置の空気出口側と蒸発器の周辺位置の空気出口側の温度特性線図である。 本発明の第２実施形態を示し、蒸発器の概略断面図である。 本発明の第２実施形態を示し、図４のＣ−Ｃ線断面図、図４のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の第３実施形態を示し、蒸発器の概略断面図である。 本発明の第４実施形態を示し、蒸発器の概略断面図である。 本発明の第５実施形態を示し、蒸発器の概略断面図である。 本発明の第６実施形態を示し、蒸発器の概略断面図である。 本発明の第６実施形態を示し、蒸発器の中心位置の空気出口側と蒸発器の周辺位置の空気出口側の温度特性線図である。 従来例を示し、蒸発器の全体斜視図である。 従来例を示し、蒸発器の概略側面図である。 従来例を示し、蒸発器の横断面図である。 従来例を示し、第３熱交換部のタンク部の断面図である。

従来例の蒸発器の概略断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。熱交換器である蒸発器は、コンプレッサ等と共に蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成し、この蒸気圧縮式冷凍サイクルが車両用空気調和装置に適用されているものとして説明する。

（第１実施形態）
図１〜図３は、本発明の第１実施形態を示す。図１に示すように、熱交換器である蒸発器１Ａは、間隔を置いて配置された複数の第１及び第２チューブ２Ａ，２Ｂと、隣り合う第１及び第２チューブ２Ａ，２Ｂ間の空気通過路に配置された複数のフィン３と、複数の第１及び第２チューブ２Ａ，２Ｂの両端側に配置された一対のタンク部４とを備えている。

第１及び第２チューブ２Ａ，２Ｂとフィン３の配置領域が空気通過領域であり、空気通過領域の中心箇所は空気流れの速い領域（図１にてＭで示す）であり、空気通過領域の外周箇所は空気流れの遅い領域である。

第１チューブ２Ａは、チューブ並設方向の左右の両端位置以外に配置されている。第２チューブ２Ｂは、チューブ並設方向の左右の両端位置に配置されている。つまり、第１チューブ２Ａは、空気流れが速い領域に、第２チューブ２Ｂは空気流れが遅い領域にそれぞれ大略配置されている。

図２（ａ）に示すように、第１チューブ２Ａは、長手方向に延びる冷媒流路２０と第１蓄冷剤収容路２１を有する。冷媒流路２０は、幅方向の中央に位置する。第１蓄冷剤収容路２１は、幅方向の左右に位置する。第１チューブ２Ａの両端は、冷媒流路２０に対応する幅方向の中央より左右が短く形成されている。

図２（ｂ）に示すように、第２チューブ２Ｂは、第１チューブ２Ａと同じ長さ寸法である。第２チューブ２Ｂは、長手方向に延びる冷媒流路２０と第２蓄冷剤収容路２２を有する。冷媒流路２０は、幅方向の中央に位置する。第２蓄冷剤収容路２２は、幅方向の左右に位置する。第２チューブ２Ｂの両端は、冷媒流路２０に対応する幅方向の中央より左右がそれぞれ短くカットされている。このカット量は、第１チューブ２Ａよりも大きい。

各タンク部４の内部には、外側位置に冷媒タンク室４０が、中央位置に第１蓄冷剤タンク室４１が、内側位置に第２蓄冷剤タンク室４２がそれぞれ設けられている。各冷媒タンク室４０には、第１チューブ２Ａ及び第２チューブ２Ｂの冷媒流路２０がそれぞれ開口している。第１蓄冷剤タンク室４１には、第１チューブ２Ａの第１蓄冷剤収容路２１が開口している。第２蓄冷剤タンク室４２には、第２チューブ２Ｂの第２蓄冷剤収容路２２が開口している。

第１蓄冷剤収容路２１及び第１蓄冷剤タンク室４１には、第２蓄冷剤に較べて潜熱量の大きい第１蓄冷剤が収容されている。第２蓄冷剤収容路２２及び第２蓄冷剤タンク室４２には、第１蓄冷剤に較べて潜熱量の小さい第２蓄冷剤が収容されている。この第１及び第２蓄冷剤の融解温度は、同じであり、下記するサーモスイッチのオフ点とオン点の間にある。第１及び第２蓄冷剤は、例えばパラフィンである。

蒸発器１Ａの出口側には、温度センサ（図示せず）が配置されている。温度センサは、蒸発器１Ａの出口側の空気温度を検知する。蒸発器１Ａの出口側のフィン温度を検知するようにしても良い。この温度センサの検知温度によってサーモスイッチ（図示せず）がオンオフされる。このサーモスイッチのオンオフによって、冷凍サイクルのコンプレッサ（図示せず）がオンオフされる。

上記構成において、コンプレッサオン時には、蒸発器１Ａに冷媒が流入される。流入された冷媒は、第１及び第２チューブ２Ａ，２Ｂの冷媒流路２０を流れ、ここで空気との間で熱交換して空気を冷却し、冷風が車室内に吹き出される。アイドルストップ等でエンジン停止すると、コンプレッサがオフする。これにより蒸発器１Ａへの冷媒流れが停止するが、蒸発器１Ａ内の冷却された蓄冷剤が空気を冷却し、車室内に極力冷風を吹き出させることができる。これにより、動力の削減を行いつつ車室内の冷房状態を極力維持できる。

また、図３に示すように、コンプレッサオン時にあって、蒸発器１Ａの出口部の温度センサ（図示せず）がコンプレッサオフ温度を検知すると、コンプレッサがオフされる。すると、空気流れが速い蒸発器１Ａの中心箇所では、空気と第１蓄冷剤との熱交換性が良く、第１蓄冷剤の放熱が速くて蒸発器１Ａを通過する空気温度の上昇が早い。一方、空気流れが遅い蒸発器１Ａの外周箇所では、空気と第２蓄冷剤との熱交換性が悪く、第２蓄冷剤の放熱が遅くて蒸発器１Ａを通過する空気温度の上昇が遅い。

第１蓄冷剤の温度が融解温度まで上がると、第１蓄冷剤は融解熱を放出して空気を冷却し、蒸発器１Ａの中心箇所の出口部の温度が上昇しなくなる。そのうちに、第２蓄冷剤の温度が融解温度まで上がり、第２蓄冷剤が融解熱を放出して空気を冷却し、蒸発器１Ａの外周箇所の出口部の温度が上昇しなくなる。第２蓄冷剤の潜熱量が小さいために第１蓄冷剤よりも早く融解熱を全て放出し、蒸発器１Ａの外周箇所の出口部の温度が再び上昇し始める。その後に、第１蓄冷剤が全ての融解熱を放出し、蒸発器１Ａの中心箇所の出口部の温度が再び上昇し始める。上記した理由によって、空気流れが速い蒸発器１Ａの中心箇所では、蒸発器１Ａを通過する空気温度の上昇が早く、空気流れが遅い蒸発器１Ａの外周箇所では、蒸発器１Ａを通過する空気温度の上昇が遅いため、コンプレッサのオン温度の周辺温度で蒸発器１Ａの出口側のどの位置でもほぼ同じ温度となる。従って、コンプレッサのオフ時にあって、温度センサがその設置位置に関わらず極力正確にコンプレッサオン時の温度を検知することができる。

このように、温度センサがコンプレッサオン時の温度を極力正確に検知するため、蒸発器１Ａの出口側の実際の平均温度より低い温度でコンプレッサがオンして冷房過剰になったり、蒸発器１Ａの出口側の実際の平均温度よりも高い温度でコンプレッサがオンし、ムレ臭が発生する恐れがない。また、温度センサの設置位置に自由度があり、蒸発器１Ａの設計が容易となる。

（第２実施形態）
図４及び図５は本発明の第２実施形態を示す。図４に示すように、熱交換器である蒸発器１Ｂは、間隔を置いて配置された複数の第１及び第２チューブ２Ｃ，２Ｄと、隣り合う第１及び第２チューブ２Ｃ，２Ｄ間の空気通過路に配置された複数のフィン３と、複数の第１及び第２チューブ２Ｃ，２Ｄの両端側に配置された一対のタンク部４とを備えている。

第１及び第２チューブ２Ｃ，２Ｄとフィン３の配置領域が空気通過領域であり、空気通過領域の中心箇所は空気流れの速い領域であり、空気通過領域の外周箇所は空気流れの遅い領域である。

第１チューブ２Ｃは、チューブ並設方向の左右の両端位置以外に配置されている。第２チューブ２Ｄは、チューブ並設方向の左右の両端位置に配置されている。つまり、第１チューブ２Ｃは、空気流れが速い領域に、第２チューブ２Ｄは空気流れが遅い領域にそれぞれ大略配置されている。

図５（ａ）に示すように、第１チューブ２Ｃは、長手方向に延びる冷媒流路２０と、長手方向の中心に位置する第１蓄冷剤収容路２１と、長手方向の両端側に位置する一対の第２蓄冷剤収容路２２とを有する。冷媒流路２０は、幅方向の中央に位置する。第１蓄冷剤収容路２１及び第２蓄冷剤収容路２２は、幅方向の左右に位置する。第１蓄冷剤収容路２１には蓄冷剤注入口２３が開口されている。蓄冷剤注入口２３は、閉塞栓２４によって閉塞されている。第１チューブ２Ｃの両端は、冷媒流路２０に対応する幅方向の中央より左右が短くカットされている。

図５（ｂ）に示すように、第２チューブ２Ｄは、第１チューブ２Ｃと同じ長さ寸法である。第２チューブ２Ｄは、第１チューブ２Ｃと異なり、長手方向に延びる冷媒流路２０の他に第２蓄冷剤収容路２２のみを有する。冷媒流路２０は、幅方向の中央に位置する。第２蓄冷剤収容路２２は、幅方向の左右に位置する。第２チューブ２Ｄの両端は、冷媒流路２０に対応する幅方向の中央より左右がそれぞれ短くカットされている。このカット量は、第１チューブ２Ｃよりも大きい。

各タンク部４の内部には、外側位置に冷媒タンク室４０が、内側位置に第２蓄冷剤タンク室４２がそれぞれ設けられている。各冷媒タンク室４０には、第１チューブ２Ｃ及び第２チューブ２Ｄの冷媒流路２０がそれぞれ開口している。第２蓄冷剤タンク室４２には、第２チューブ２Ｄの第２蓄冷剤収容路２２が開口している。

第１蓄冷剤収容路２１には、第２蓄冷剤より潜熱量が大きい第１蓄冷剤が収容されている。蓄冷剤注入口２３は、第１蓄冷剤収容の後に閉塞栓２４によって閉塞される。第２蓄冷剤収容路２２及び第２蓄冷剤タンク室４２には、第１蓄冷剤より潜熱量が小さい第２蓄冷剤が収容されている。この第１及び第２蓄冷剤の融解温度は、同じ温度であり、下記するサーモスイッチのオフ点とオン点の間にある。蓄冷剤は、例えばパラフィンである。

蒸発器１Ｂの出口側には、温度センサ（図示せず）が配置されている。温度センサは、蒸発器１Ｂの出口側の空気温度を検知する。蒸発器１Ｂの出口側のフィン温度を検知するようにしても良い。この温度センサの検知温度によってサーモスイッチ（図示せず）がオンオフされる。このサーモスイッチのオンオフによって、冷凍サイクルのコンプレッサ（図示せず）がオンオフされる。

この第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様の作用によって、コンプレッサのオフ時にあって、温度センサがその設置位置に関わらず極力正確にコンプレッサオン時の温度を検知することができる。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態を示す。図６に示すように、熱交換器である蒸発器１Ｃは、間隔を置いて配置された複数の第１、第２及び第３チューブ２Ａ，２Ｂ，２Ｅと、隣り合う第１、第２及び第３チューブ２Ａ，２Ｂ，２Ｅ間の空気通過路に配置された複数のフィン３と、複数の第１、第２及び第３チューブ２Ａ，２Ｂ，２Ｅの両端側に配置された一対のタンク部４とを備えている。

第１、第２及び第３チューブ２Ａ，２Ｂ，２Ｅとフィン３の配置領域が空気通過領域であり、空気通過領域の中心箇所は空気流れの速い領域であり、空気通過領域の外周箇所は空気流れの遅い領域である。

第１チューブ２Ａと第３チューブ２Ｅは、チューブ並設方向の左右の両端位置以外の位置で、チューブ並設方向に交互に配置されている。第２チューブ２Ｂは、チューブ並設方向の左右の両端位置に配置されている。つまり、第１チューブ２Ａは、空気流れが速い領域に、第２チューブ２Ｂは空気流れが遅い領域にそれぞれ大略配置されている。

第１チューブ２Ａ及び第２チューブ２Ｂは、前記第１実施形態のものと同一構成であるため、説明を省略する。

第３チューブ２Ｅは、第１及び第２チューブ２Ａ、２Ｂと同じ長さ寸法である。第３チューブ２Ｅは、長手方向に延びる冷媒流路（図示せず）のみを３本有する。第３チューブ２Ｅの両端は、第１及び第２チューブ２Ａ，２Ｂのように両端がカットされておらず、同一長さである。

各タンク部４の内部には、外側位置に冷媒タンク室４０が、中央位置に第１蓄冷剤タンク室４１が、内側位置に第２蓄冷剤タンク室４２がそれぞれ設けられている。各冷媒タンク室４０には、第１、第２及び第３チューブ２Ａ，２Ｂ，２Ｅの冷媒流路がそれぞれ開口している。第１蓄冷剤タンク室４１には、第１チューブ２Ａの第１蓄冷剤収容路が開口している。第２蓄冷剤タンク室４２には、第２チューブ２Ｂの第２蓄冷剤収容路が開口している。

第１蓄冷剤収容路及び第１蓄冷剤タンク室４１には、第２蓄冷剤に較べて潜熱量が大きい第１蓄冷剤が収容されている。第２蓄冷剤収容路及び第２蓄冷剤タンク室４２には、第１蓄冷剤に較べて潜熱量が小さい第２蓄冷剤が収容されている。この第１及び第２蓄冷剤の融解温度は、同じ温度で、下記するサーモスイッチのオフ点とオン点の間にある。蓄冷剤は、例えばパラフィンである。

蒸発器１Ｃの出口側には、温度センサ（図示せず）が配置されている。温度センサは、蒸発器１Ｃの出口側の空気温度を検知する。蒸発器１Ｃの出口側のフィン温度を検知するようにしても良い。この温度センサの検知温度によってサーモスイッチ（図示せず）がオンオフされる。このサーモスイッチのオンオフによって、冷凍サイクルのコンプレッサ（図示せず）がオンオフされる。

この第３実施形態においても、前記第１実施形態と同様の作用によって、コンプレッサのオフ時にあって、温度センサがその設置位置に関わらず極力正確にコンプレッサオン時の温度を検知することができる。

（第４実施形態）
図７は本発明の第４実施形態を示す。図７に示すように、熱交換器である蒸発器１Ｄは、間隔を置いて配置された複数の第１及び第２チューブ２Ｆ，２Ｇと、隣り合う第１及び第２チューブ２Ｆ，２Ｇ間の空気通過路に配置された複数のフィン３と、複数の第１及び第２チューブ２Ｆ，２Ｇの両端側に配置された一対のタンク部４とを備えている。

第１及び第２チューブ２Ｆ，２Ｇとフィン３の配置領域が空気通過領域であり、空気通過領域の中心箇所は空気流れの速い領域であり、空気通過領域の外周箇所は空気流れの遅い領域である。

第１チューブ２Ｆは、チューブ並設方向の左右の両端位置以外に配置されている。第２チューブ２Ｇは、チューブ並設方向の左右の両端位置に配置されている。つまり、第１チューブ２Ｆは、空気流れが速い領域に、第２チューブ２Ｇは空気流れが遅い領域にそれぞれ大略配置されている。

第１及び第２チューブ２Ｆ，２Ｇは、前記第１実施形態の第２チューブ２Ｂや前記第２実施形態の第２チューブ２Ｄと同じ構成である。第１チューブ２Ｆは、内部の左右の流路が第１蓄冷剤収容路（図示せず）とされる。第２チューブ２Ｇは、内部の左右の流路が第２蓄冷剤収容路（図示せず）とされる。

各タンク部４の内部には、外側位置に冷媒タンク室４０が、内側位置に第１蓄冷剤タンク室４１及び第２蓄冷剤タンク室４２がそれぞれ設けられている。第１蓄冷剤タンク室４１と第２蓄冷剤タンク室４２は、仕切壁４３で仕切ることによって形成されている。第１蓄冷剤タンク室４１は、中央箇所に、第２蓄冷剤タンク室は、左右の両端箇所に形成されている。一方のタンク部４には、第１蓄冷剤タンク室４１と２箇所の第２蓄冷剤タンク室４２に開口する蓄冷剤注入口４４ａ，４４ｂが設けられている。この各蓄冷剤注入口４４ａ，４４ｂは、各閉塞栓４５で閉塞されている。各冷媒タンク室４０には、第１及び第２チューブ２Ｆ，２Ｇの冷媒流路がそれぞれ開口している。第１蓄冷剤タンク室４１には、第１チューブ２Ｆの第１蓄冷剤収容路が開口している。第２蓄冷剤タンク室４２には、第２チューブ２Ｇの第２蓄冷剤収容路が開口している。

第１蓄冷剤収容路及び第１蓄冷剤タンク室４１には、第２蓄冷剤に較べて潜熱量が大きい第１蓄冷剤が収容されている。蓄冷剤注入口４４ａは、第１蓄冷剤収容の後に閉塞栓４５によって閉塞される。第２蓄冷剤収容路及び第２蓄冷剤タンク室４２には、第１蓄冷剤に較べて潜熱量が小さい第２蓄冷剤が収容されている。この第１及び第２蓄冷剤の融解温度は、同じ温度で、下記するサーモスイッチのオフ点とオン点の間にある。蓄冷剤は、例えばパラフィンである。

蒸発器１Ｄの出口側には、温度センサ（図示せず）が配置されている。温度センサは、蒸発器１Ｄの出口側の空気温度を検知する。蒸発器１Ｄの出口側のフィン温度を検知するようにしても良い。この温度センサの検知温度によってサーモスイッチ（図示せず）がオンオフされる。このサーモスイッチのオンオフによって、冷凍サイクルのコンプレッサ（図示せず）がオンオフされる。

この第４実施形態においても、前記第１実施形態と同様の作用によって、コンプレッサのオフ時にあって、温度センサがその設置位置に関わらず極力正確にコンプレッサオン時の温度を検知することができる。

（第５実施形態）
図８は、本発明の第５実施形態を示す。図８に示すように、熱交換器である蒸発器１Ｅは、間隔を置いて配置された複数の第１、第２及び第３チューブ２Ａ，２Ｂ，２Ｈと、隣り合う第１、第２及び第３チューブ２Ａ，２Ｂ，２Ｈ間の空気通過路に配置された複数のフィン３と、複数の第１、第２及び第３チューブ２Ａ，２Ｂ，２Ｈの両端側に配置された一対のタンク部４とを備えている。

第１、第２及び第３チューブ２Ａ，２Ｂ，２Ｈとフィン３の配置領域が空気通過領域である。第１〜第４実施形態とは異なり、空気通過領域の中心箇所より一方に偏った箇所が空気流れが速い領域（図８にてＭで示す）、中心箇所より他方寄り箇所が空気流れが遅い領域である。又、空気流れが速い領域は、第１〜第４実施形態の場合に較べて上下方向に狭い。

第１チューブ２Ａは、チューブ並設方向の空気流れが速い一方側の端に２本配置されている。第２チューブ２Ｂは、チューブ並設方向の空気流れが遅い他方側の端に３本配置されている。第３チューブ２Ｈは、第１チューブ２Ａと第２チューブ２Ｂの間に３本配置されている。つまり、第１チューブ２Ａ及び第３チューブ２Ｈは、空気流れが速い領域に、第２チューブ２Ｂは空気流れが遅い領域にそれぞれ大略配置されている。

第１チューブ２Ａ及び第２チューブ２Ｂは、前記第２実施形態の第２チューブ２Ｄと同じ構成である。第３チューブ２Ｈは、前記第２実施形態の第１チューブ２Ｃと同じ構成である。第１チューブ２Ａは、その内部の左右通路が第１蓄冷剤収容路（図示せず）とされる。第２チューブ２Ｂは、その内部の左右通路が第２蓄冷剤収容路（図示せず）とされる。第３チューブ２Ｈは、その内部の左右通路で、且つ、長手方向の端部の通路が第２蓄冷剤収容路（図示せず）とされる。第３チューブ２Ｈは、その内部の左右通路で、且つ、長手方向の中央部の通路が第１蓄冷剤収容路（図示せず）とされる。

各タンク部４の内部には、外側位置に冷媒タンク室４０が、内側位置に第１蓄冷剤タンク室４１及び第２蓄冷剤タンク室４２がそれぞれ設けられている。第１蓄冷剤タンク室４１と第２蓄冷剤タンク室４２は、仕切壁４３で仕切ることによって形成されている。第１蓄冷剤タンク室４１は、一方の端部側に、第２蓄冷剤タンク室は、中央箇所及び他方の端部側の領域に形成されている。一方のタンク部４には、第１蓄冷剤タンク室４１と第２蓄冷剤タンク室４２に開口する各蓄冷剤注入口４４ａ，４４ｂが設けられている。この各蓄冷剤注入口４４ａ，４４ｂは、各閉塞栓４５で閉塞されている。各冷媒タンク室４０には、第１、第２及び第３チューブ２Ａ，２Ｂ，２Ｈの冷媒流路がそれぞれ開口している。第１蓄冷剤タンク室４１には、第１チューブ２Ａの第１蓄冷剤収容路が開口している。第２蓄冷剤タンク室４２には、第２及び第３チューブ２Ｂ，２Ｈの第２蓄冷剤収容路が開口している。

第１蓄冷剤収容路及び第１蓄冷剤タンク室４１には、第２蓄冷剤に較べて潜熱量が大きい第１蓄冷剤が収容されている。蓄冷剤注入口４４ａは、第１蓄冷剤収容の後に閉塞栓４５によって閉塞される。第２蓄冷剤収容路及び第２蓄冷剤タンク室４２には、第１蓄冷剤に較べて潜熱量が小さい第２蓄冷剤が収容されている。この第１及び第２蓄冷剤の融解温度は、同じ温度で、下記するサーモスイッチのオフ点とオン点の間にある。蓄冷剤は、例えばパラフィンである。

蒸発器１Ｅの出口側には、温度センサ（図示せず）が配置されている。温度センサは、蒸発器１Ｅの出口側の空気温度を検知する。蒸発器１Ｅの出口側のフィン温度を検知するようにしても良い。この温度センサの検知温度によってサーモスイッチ（図示せず）がオンオフされる。このサーモスイッチのオンオフによって、冷凍サイクルのコンプレッサ（図示せず）がオンオフされる。

この第５実施形態においても、前記第１実施形態と同様の作用によって、コンプレッサのオフ時にあって、温度センサがその設置位置に関わらず極力正確にコンプレッサオン時の温度を検知することができる。

（第６実施形態）
図９及び図１０は本発明の第６実施形態を示す。図９に示すように、熱交換器である蒸発器１Ｆは、間隔を置いて配置された複数の第１及び第２チューブ２Ｉ，２Ｊと、隣り合う第１及び第２チューブ２Ｉ，２Ｊ間の空気通過路に配置された複数のフィン３と、複数の第１及び第２チューブ２Ｉ，２Ｊの両端側に配置された一対のタンク部４とを備えている。

第１及び第２チューブ２Ｉ，２Ｊとフィン３の配置領域が空気通過領域であり、空気通過領域の中心箇所は空気流れの速い領域（図９にてＭで示す）であり、空気通過領域の外周箇所は空気流れの遅い領域である。

第１チューブ２Ｉは、チューブ並設方向の左右の両端位置以外に配置されている。第２チューブ２Ｊは、チューブ並設方向の左右の両端位置に配置されている。つまり、第１チューブ２Ｉは、空気流れが速い領域に、第２チューブ２Ｊは空気流れが遅い領域にそれぞれ大略配置されている。

第１チューブ２Ｉは、第５実施形態の第２チューブ２Ｂと同一構成であるため、説明を省略する。第２チューブ２Ｊは、第３実施形態の第３チューブ２Ｅと同一構成であるため、説明を省略する。

各タンク部４の内部には、外側位置に冷媒タンク室４０が、内側位置に蓄冷剤タンク室４６がそれぞれ設けられている。各冷媒タンク室４０には、第１チューブ２Ｉ及び第２チューブ２Ｊの冷媒流路がそれぞれ開口している。蓄冷剤タンク室４６には、第１チューブ２Ｉの第１蓄冷剤収容路が開口している。

第１チューブ２Ｉの第１蓄冷剤収容路と蓄冷剤タンク室４６には、蓄冷剤が収容されている。この融解温度は、下記するサーモスイッチのオフ点とオン点の間にある。蓄冷剤は、例えばパラフィンである。

蒸発器１Ｆの出口側には、温度センサ（図示せず）が配置されている。温度センサは、蒸発器１Ｆの出口側の空気温度を検知する。蒸発器１Ｆの出口側のフィン温度を検知するようにしても良い。この温度センサの検知温度によってサーモスイッチ（図示せず）がオンオフされる。このサーモスイッチのオンオフによって、冷凍サイクルのコンプレッサ（図示せず）がオンオフされる。

上記構成において、コンプレッサオン時には、蒸発器１Ｆに冷媒が流入される。流入された冷媒は、第１及び第２チューブ２Ｉ，２Ｊの冷媒流路を流れ、ここで空気との間で熱交換して空気を冷却し、冷風が車室内に吹き出される。アイドルストップ等でエンジン停止すると、コンプレッサがオフする。これにより蒸発器１Ｆへの冷媒流れが停止するが、蒸発器１Ｆ内の冷却された蓄冷剤が空気を冷却し、車室内に極力冷風を吹き出させることができる。これにより、動力の削減を行いつつ車室内の冷房状態を極力維持できる。

また、図１０に示すように、コンプレッサオン時にあって、蒸発器１Ｆの出口部の温度センサ（図示せず）がコンプレッサオフ温度を検知すると、コンプレッサがオフされる。すると、空気流れが速い蒸発器１Ｆの中心箇所では、空気と蓄冷剤との熱交換性が良く、蓄冷剤の放熱が速くて蒸発器１Ｆを通過する空気温度の上昇が早い。一方、空気流れが遅い蒸発器１Ｆの外周箇所では、空気と冷媒によって冷却された第２チューブ２Ｊとの熱交換性が悪く、蒸発器１Ｆを通過する空気温度の上昇が遅い。

蓄冷剤の温度が融解温度まで上がると、蓄冷剤は融解熱を放出して空気を冷却し、蒸発器１Ｆの中心箇所の出口部の温度が上昇しなくなる。蓄冷剤の融解熱を全て放出すると、蒸発器１Ｆの中心箇所の出口部の温度が再び上昇し始める。上記した理由によって、空気流れが速い蒸発器１Ｆの中心箇所では、蒸発器１Ｆを通過する空気温度の上昇が早く、空気流れが遅い蒸発器１Ｆの外周箇所では、蒸発器１Ｆを通過する空気温度の上昇が遅いため、コンプレッサのオン温度の周辺温度で蒸発器１Ｆの出口側のどの位置でもほぼ同じ温度となる。従って、コンプレッサのオフ時にあって、温度センサがその設置位置に関わらず極力正確にコンプレッサオン時の温度を検知することができる。

このように、温度センサがコンプレッサオン時の温度を極力正確に検知するため、蒸発器１Ｆの出口側の実際の平均温度より低い温度でコンプレッサがオンして冷房過剰になったり、蒸発器１Ｆの出口側の実際の平均温度よりも高い温度でコンプレッサがオンし、ムレ臭が発生する恐れがない。また、温度センサの設置位置に自由度があり、蒸発器１Ｆの設計が容易となる。

第６実施形態では、一種類の蓄冷剤のみを使用するため、コスト安、構成の単純化等を図ることができる。

（その他の実施形態）
前記第１〜第５実施形態では、蒸発器１Ａ〜１Ｅには、潜熱量が異なる二種類の蓄冷剤を収容したが、潜熱量が異なる三種類以上の蓄冷剤を、空気流れの速度分布に応じて配置しても良い。このように構成すれば、コンプレッサのオフ時にあって、温度センサがその設置位置に関わらず更に正確にコンプレッサオン時の温度を検知することができる。

つまり、蓄冷剤が空気流れの速度分布に応じて配置すれば、コンプレッサオフ時における蓄冷剤の空気への放熱量を位置に応じて調整できるため、温度センサがその設置位置に関わらずコンプレッサオン時の温度を極力正確に検知するようにできる。

蓄冷剤は、空気流れの速度分布に応じて、潜熱量の異なるものを使用したが、空気流れの速度分布に応じて量を調整しても良い。つまり、空気流れが速い領域では多くの量を収容し、空気流れの遅い領域では少ない量を収容するよう構成しても良い。又、空気流れの速度分布に応じて潜熱量の異なる蓄冷剤と共にその量を可変するようにしても良い。

前記各実施形態では、冷媒流路及び蓄冷剤収容路を押し出し成形のチューブによって形成したが、二枚のプレートを組み合わせて形成しても良い。つまり、複数のプレートを積層し、隣り合うプレートによって蓄冷剤収容室と空気通過路を交互に構成し蓄冷剤収容室に蓄冷剤を収容する。プレートを使用した場合には、タンク部も一体に形成できる利点がある。

前記各実施形態では、本発明の熱交換器を蒸発器１Ａ〜１Ｆに適用したが、蒸発器の下流に配置される蓄冷器に適用しても良い。つまり、蒸発器は冷媒のみを流し、冷媒と空気との間で熱交換させて空気を冷却する。蓄冷器は蓄冷剤のみを収容し、蒸発器に冷媒を流さない時（コンプレッサオフ時）に、蓄冷剤と空気との間で熱交換させて、空気を冷却する。

１Ａ〜１Ｆ 蒸発器（熱交換器）
２Ａ、２Ｃ、２Ｉ 第１チューブ（チューブ）
２Ｂ、２Ｄ、２Ｆ、２Ｉ 第２チューブ（チューブ）
２Ｅ、２Ｈ 第３チューブ（チューブ）
４ タンク部

Claims (7)

1. 周囲を通る空気と内部に収容された蓄冷剤との間で熱交換する熱交換器（１Ａ〜１Ｆ）であって、
   前記蓄冷剤は、空気流れの速度分布に応じて配置されたことを特徴とする熱交換器（１Ａ〜１Ｆ）。
2. 請求項１記載の熱交換器（１Ａ〜１Ｅ）であって、
   前記蓄冷剤は、空気流れの速い領域には潜熱量の大きいものが収容され、空気流れの遅い領域には潜熱量の小さいものが収容されたことを特徴とする熱交換器（１Ａ〜１Ｅ）。
   徴とする熱交換器。
3. 請求項２記載の熱交換器（１Ａ〜１Ｄ）であって、
   潜熱量の大きい前記蓄冷剤は、前記送風路の中央領域に、潜熱量の小さい前記蓄冷剤は、前記送風路の周辺領域にそれぞれ収容されたことを特徴とする熱交換器（１Ａ〜１Ｄ）。
4. 請求項１記載の熱交換器（１Ｆ）であって、
   前記蓄冷剤は、空気流れの速い領域には収容され、空気流れの遅い領域には収容しないことを特徴とする熱交換器（１Ｆ）。
5. 請求項１記載の熱交換器であって、
   前記蓄冷剤は、空気流れの速い領域では多くの量が収容され、空気流れの遅い領域では少ない量が収容されたことを特徴とする熱交換器。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の熱交換器（１Ａ〜１Ｆ）であって、
   間隔を置いて配置された複数のチューブ（２Ａ〜２Ｊ）と、複数の前記チューブ（２Ａ〜２Ｊ）の長手方向の端部に配置されたタンク（４）とを有し、前記各チューブ（２Ａ〜２Ｊ）と前記タンク（４）内に前記蓄冷剤が収容されたことを特徴とする熱交換器（１Ａ〜１Ｆ）。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の熱交換器であって、
   複数のプレートが積層され、隣り合う前記プレートによって蓄冷剤収容室と空気通過路が交互に構成され、前記蓄冷剤収容室に前記蓄冷剤が収容されたことを特徴とする熱交換器。

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