JP2016114288A - 蓄冷熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄冷熱交換器の生産工程の煩雑化を回避する。【解決手段】蓄冷熱交換器１は、冷媒が流通するチューブ２０と、冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部２２とを備えている。蓄冷部２２は、蓄冷材Ａを収容した袋状の蓄冷部材３０と、蓄冷部材３０を収容するとともに、チューブ２０に対してろう付けにより接合されたケーシング４０とを備えている。ケーシング４０には、蓄冷部材３０を収容した状態で保持する保持部４１ｄ、４２ｄが設けられている。【選択図】図９

Description

本発明は、例えば車両用空調装置に配設される蓄冷熱交換器に関する。

一般に、車両用空調装置は冷凍サイクル装置を使用して空調用空気の冷却を行っている。冷凍サイクル装置は、エンジンによって駆動されるコンプレッサ、膨張弁、蒸発器、凝縮器等を冷媒配管で接続してなるものであり、コンプレッサが駆動されていなければ車室を冷房できない構成となっている。

近年、例えば車両の停止時にアイドリングを停止するアイドリングストップ機能付きの車両が増加している。アイドリングストップ機能付きの車両ではコンプレッサをエンジンで駆動していることから、アイドリング停止時にはコンプレッサも停止することになり、このことによって冷房ができなくなるため、乗員の快適性が悪化する懸念がある。このため、アイドリング停止時間を空調の要求によって短くして乗員の快適性を悪化させないようにしなければならず、ひいてはアイドリング停止時間が短くなってしまう。

そこで、特許文献１に開示されているように、冷熱を蓄える蓄冷材を熱交換器に設ける構造が考えられている。特許文献１では、扁平な筒状に形成された蓄冷体にパラフィン等からなる蓄冷材を収容している。蓄冷体は隣接するチューブの間に配置されており、さらにチューブと蓄冷体の間には中間機能部材が配置されている。蓄冷体はチューブ及び中間機能部材にろう付けによって接合されている。蓄冷体を設けることで、エンジンの運転時にコンプレッサの作動によって得られる冷媒の冷熱を蓄冷材に蓄えておき、その後、エンジンがアイドリングストップ機能によって停止しても蓄冷材が冷熱を放出することで車室の冷房を行うことが可能になる。

特許第５３８１６２６号公報

ところが、特許文献１のように蓄冷材を収容した蓄冷体を設ける場合、熱交換器の生産工程において、蓄冷材が蓄冷体から漏れないか否かを検査する検査工程を追加しなければならず、熱交換器の生産工程が煩雑になる。特に、ろう付けによって接合する場合には、ろう付けの前後で蓄冷体の状態が変化することがあり、検査工程が煩雑になる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蓄冷熱交換器の生産工程の煩雑化を回避することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、蓄冷材を収容した袋状の蓄冷部材を、チューブに対してろう付けにより接合されたケーシングに収容して保持するようにした。

第１の発明は、
冷媒が流通するチューブと、
冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部とを備え、
冷媒及び蓄冷部が外部空気と熱交換するように構成された蓄冷熱交換器において、
上記蓄冷部は、蓄冷材を収容した袋状の蓄冷部材と、該蓄冷部材を収容するとともに上記チューブに対してろう付けにより接合されたケーシングとを備え、
上記ケーシングには、上記蓄冷部材を収容した状態で保持する保持部が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、チューブにろう付された後のケーシングに蓄冷部材を収容することで、熱交換器に蓄冷部を設けることが可能になる。蓄冷部材にはあらかじめ蓄冷材が収容されているので、熱交換器の生産工程では蓄冷材の漏れの確認は不要であり、ケーシングに収容して保持部によって保持するだけで済む。

第２の発明は、第１の発明において、
上記ケーシングにおける外部空気の流れ方向上流側が閉塞されていることを特徴とする。

この構成によれば、外部空気がケーシングの内部に入りにくくなるので、ケーシングの内部が外部空気によって汚染されるのが抑制される。また、外部空気が蓄冷部材に直接接触しにくくなるので、蓄冷部材に冷熱を蓄える際の効率が向上する。

第３の発明は、第１または２の発明において、
上記ケーシングには、上記蓄冷部材を収容するための収容口が形成され、該収容口の周縁部には、上記蓄冷部材を上記ケーシングの内部に導くための案内部が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、蓄冷部材を収容口からケーシングに収容する際に、蓄冷部材が案内部によってケーシングの内部に導かれるので、蓄冷部材がケーシングにスムーズに挿入される。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、
複数の上記チューブが互いに間隔をあけて並ぶように配設され、
上記ケーシングは、隣り合う上記チューブの間に配設されるとともに、一方の上記チューブにろう付けによって接合される第１側壁部と他方のチューブにろう付けによって接合される第２側壁部とを有し、
上記第１側壁部及び上記第２側壁部には、上記ケーシングの内部へ向けて突出する突出部がそれぞれ形成され、上記第１側壁部の突出部と上記第２側壁部の突出部とが接触していることを特徴とする。

この構成によれば、ケーシングの内面と蓄冷部材との接触面積が増加するので、熱伝導効率が向上する。また、蓄冷部材がケーシングの内部で位置ずれするのが突出部によって抑制される。さらに、ケーシングの剛性が突出部の形成によって高まるので、ケーシングをチューブにろう付けによって接合する際に変形が抑制されて確実に接合することが可能になる。

第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、
上記ケーシングにおける上記チューブとろう付けされる部位には開口部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、チューブとケーシングとをろう付けによって接合する際に広い面が接合されてしまう、いわゆる面ろう付けが防止される。

第６の発明は、第１から５のいずれか１つの発明において、
上記ケーシングの側壁部には、外部空気の流れ方向に沿って延びる突出部が形成され、該突出部は、傾斜しながら延びていることを特徴とする。

この構成によれば、外部空気の冷却時にケーシングに溜まった凝縮水が突出部によって排水される。

第７の発明は、第１から６のいずれか１つの発明において、
上記ケーシングの内面及び上記チューブの外面には、同じ耐食性表面処理が施されていることを特徴とする。

この構成によれば、ケーシングと蓄冷部材との耐食性が向上する。

第８の発明は、第１から７のいずれか１つの発明において、
上記蓄冷部材は、上記蓄冷材を収容する部分が複数に分割されていることを特徴とする。

この構成によれば、蓄冷材が蓄冷部材の内部で偏るのを抑制することが可能になる。また、蓄冷部材に仮に穴があいた場合に、一部の蓄冷材のみが漏れ、他の蓄冷材は漏れずに済むので、蓄冷の作用を発揮させ続けることが可能になる。

第９の発明は、第１から８のいずれか１つの発明において、
蓄冷特性の異なる上記蓄冷材を収容した複数種の上記蓄冷部材を備えていることを特徴とする。

すなわち、蓄冷熱交換器の使用時には、部位によって温度が異なる場合がある。本発明では、蓄冷熱交換器の温度分布に合う蓄冷特性を持った蓄冷部材を各部に配置しておくことが可能になる。

第１０の発明は、第１から９のいずれか１つの発明において、
上記蓄冷部材は、アルミニウムを含む層を持ったシートで構成され、
上記蓄冷部材の内部には、上記蓄冷材を収容するための収容室を複数区画形成する区画部が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、蓄冷部材の内部に区画部を設けたことで、伝熱面積が増加して熱伝導効率が向上する。

第１１の発明は、第１から１０のいずれか１つの発明において、
上記ケーシングの内面には、犠牲腐食材がクラッドされていることを特徴とする。

この構成によれば、ケーシングが積極的に腐食するようになるので、チューブや蓄冷部材の腐食が抑制される。

第１２の発明は、第１から１１のいずれか１つの発明において、
上記チューブの外面には犠牲腐食材が設けられ、
上記ケーシングの内面には、上記チューブの外面に設けられた犠牲腐食材よりも犠牲効果の高い犠牲腐食材が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、チューブの防食効果が高まる。

第１の発明によれば、蓄冷材を収容した袋状の蓄冷部材を、チューブに対してろう付けにより接合されたケーシングに収容して保持部によって保持するようにしたので、蓄冷熱交換器の生産工程で追加検査工程が不要になり、生産工程の煩雑化を回避することができる。

第２の発明によれば、ケーシングにおける外部空気の流れ方向上流側を閉塞したので、ケーシングの内部が外部空気によって汚染されるのを抑制できるとともに、蓄冷部材に冷熱を蓄える際の効率を向上できる。

第３の発明によれば、ケーシングの収容口の周縁部に蓄冷部材をケーシングの内部に導くための案内部を設けたので、蓄冷部材を収容する際の作業性を向上させることができる。

第４の発明によれば、ケーシングの第１側壁部及び第２側壁部に、該ケーシングの内部へ向けて突出する突出部をそれぞれ形成し、両突出部を接触させたので、ケーシングの内面と蓄冷部材との接触面積を増加させて熱伝導効率を向上させることができる。また、蓄冷部材がケーシングの内部で位置ずれするのを突出部によって抑制できる。さらに、ケーシングの剛性が高まるのでケーシングをチューブに確実に接合できる。

第５の発明によれば、ケーシングにおけるチューブとろう付けされる部位に開口部を形成したので、面ろう付けに起因する不具合を未然に防止できる。

第６の発明によれば、ケーシングの側壁部に傾斜しながら延びる突出部を形成したので、凝縮水の排水性を向上させることができる。

第７の発明によれば、ケーシングの内面及びチューブの外面に同じ耐食性表面処理を施したので、ケーシングと蓄冷部材との耐食性を向上でき、蓄冷熱交換器の耐久性を向上できる。

第８の発明によれば、蓄冷材を収容する部分が複数に分割されているので、蓄冷材の偏りを抑制できる。また、蓄冷部材に仮に穴があいた場合に、一部の蓄冷材のみが漏れるだけで済み、蓄冷の作用を発揮させ続けることができる。また、蓄冷部材を容易に交換することができる。

第９の発明によれば、蓄冷特性の異なる蓄冷材を収容した複数種の蓄冷部材を備えているので、蓄冷熱交換器の温度分布に合う蓄冷特性を持った蓄冷部材を各部に配置しておくことができる。

第１０の発明によれば、アルミニウムを含む層を持ったシートで蓄冷部材を構成し、蓄冷部材の内部に区画部を設けたので、熱伝導効率を向上させることができる。

第１１の発明によれば、ケーシングの内面に犠牲腐食材をクラッドしたので、チューブや蓄冷部材の腐食を抑制できる。

第１２の発明によれば、ケーシングの内面に、チューブの外面に設けられた犠牲腐食材よりも犠牲効果の高い犠牲腐食材を設けたので、チューブの防食効果を高めることができる。

本発明の実施形態に係る蓄冷熱交換器を外部空気の流れ方向下流側から見た正面図である。 蓄冷熱交換器の左側面図である。 蓄冷材を収容する前のケーシングを上方から見た斜視図である。 蓄冷材を収容する前のケーシングの右側面図である。 図４におけるV−V線断面図である。 蓄冷材を収容する前のケーシングを外部空気の流れ方向下流側から見た正面図である。 蓄冷材を収容する前のケーシングの底面図である。 ケーシングに蓄冷材を収容する要領を示す斜視図である。 図１におけるXI−XI線に相当する断面図であり、（ａ）は蓄冷材を収容する前、（ｂ）は蓄冷材を収容して保持した状態を示す。 蓄冷材の縦断面図である。 実施形態の変形例に係る蓄冷材の縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る蓄冷熱交換器１を外部空気の流れ方向下流側から見た正面図である。蓄冷熱交換器１は、図示しない車両用空調装置が有する冷凍サイクル装置の蒸発器を構成するものであり、コンプレッサで圧縮されて凝縮器で凝縮された冷媒を、膨張弁を介して膨張させた後に導入するようになっている。蓄冷熱交換器１は、車両用空調装置の内部に収容されて空調用空気を冷却する冷却用熱交換器として使用される。また、この蓄冷熱交換器１が搭載される車両は走行用エンジンを備えており、コンプレッサは走行用エンジンによって駆動される。さらに、この車両は、例えば停車時において所定の条件が成立したときには走行用エンジンのイグニッションがＯＮであってもアイドリングを停止し、所定の条件が成立しないときにはアイドリングさせるように構成されたアイドリングストップ機能を有している。アイドリングストップ機能は従来から周知の機能であるため詳細な説明は省略する。

蓄冷熱交換器１は、コア２と、上側ヘッダタンク３と、下側ヘッダタンク４と、冷媒供給管５と、冷媒排出管６とを備えている。コア２は、複数のチューブ２０と、フィン２１と、蓄冷部２２と、左右のエンドプレート２３とを備えている。チューブ２０は、アルミニウム合金を成形してなるものであり、上下方向に延びている。チューブ２０は、図９にも示すように外部空気の流れ方向に長い扁平な断面を有する扁平チューブである。チューブ２０の外面には、母材の腐食を抑制するための犠牲腐食材がクラッドされて設けられている。つまり、チューブ２０は、クラッド材で構成されている。犠牲腐食材を母材にクラッドすることにより、腐食による穴あきを防止している。また、蓄冷熱交換器１の外面全体には、耐食性表面処理がなされ、さらに耐食性を向上させている。

チューブ２０には外部から供給された冷媒が流れるようになっており、この冷媒が外部空気と熱交換するようになっている。また、冷媒は、後述する蓄冷部２２が蓄冷可能な温度状態である場合には、冷熱を蓄冷部２２にも与える。

チューブ２０は、図９に示すように外部空気流れ方向上流側と下流側とに互い間隔をあけて２列設けられている。また、図１に示すように、外部空気流れ方向上流側のチューブ２０は、蓄冷熱交換器１の左右方向に互いに間隔をあけて並ぶように配設されている。同様に、外部空気流れ方向下流側のチューブ２０も、蓄冷熱交換器１の左右方向に互いに間隔をあけて並ぶように配設されている。チューブ２０の左右方向の間隔は、左端から右端まで等しく設定されている。また、外部空気流れ方向上流側及び下流側でチューブ２０の左右方向の間隔は等しくなっている。

フィン２１は、アルミニウム合金製の薄板材を成形してなるものであり、外部空気の通過方向から見たときに上下方向に連続する波型のコルゲートフィンである。図１に示すように、フィン２１は、コア２の左右両端部に配設されるとともに、基本的にチューブ２０の間にも配設されているが、コア２の左端から右端に向かって３つ配設したら、１つ空け、そのフィン２１が空いた部分に、後述する蓄熱部２２が配設されるようになっている。

図９に示すように、フィン２１は、コア２の外部空気流れ方向上流端から下流端に亘って延びている。フィン２１には、ルーバー２１ａが切り起こしによって形成されている。ルーバー２１ａが形成されている部分は、チューブ２０の配設位置に対応する部分である。フィン２１は、隣接するチューブ２０の側面にろう付けによって接合されている。コア２の左端及び右端に配設されるフィン２１は、左右のエンドプレート２３によってそれぞれ保護されている。左右のエンドプレート２３は、左端及び右端のフィン２１にろう付けによって接合されている。

上側ヘッダタンク３は、蓄冷熱交換器１の左右方向（チューブ２０の並ぶ方向）に延びる筒状をなしており、アルミニウム合金製である。上側ヘッダタンク３の内部は、外部空気の流れ方向中央部において上流側と下流側とに仕切られている。上側ヘッダタンク３の内部における外部空気の流れ方向上流側の空間には、外部空気の流れ方向上流側に配設されるチューブ２０の上端部が接続され、上側ヘッダタンク３の内部における外部空気の流れ方向下流側の空間には、外部空気の流れ方向下流側に配設されるチューブ２０の上端部が接続されている。

また、冷媒供給管５及び冷媒排出管６は、上側ヘッダタンク３の左端部に設けられている。冷媒供給管５の基端部は、上側ヘッダタンク３の内部における外部空気の流れ方向下流側の空間に接続され、冷媒排出管６の基端部は、上側ヘッダタンク３の内部における外部空気の流れ方向上流側の空間に接続されている。冷媒供給管５及び冷媒排出管６の先端側には、冷凍サイクル装置の冷媒配管（図示せず）が接続されている。冷媒供給管５には蓄冷熱交換器１の外部から冷媒が供給されるようになっている。冷媒排出管６は、蓄冷熱交換器１の内部を流通した冷媒を外部に排出するためのものである。

下側ヘッダタンク４は、上側ヘッダタンク３と同様に、蓄冷熱交換器１の左右方向に延びる筒状をなしている。下側ヘッダタンク４の内部における外部空気の流れ方向上流側には、外部空気の流れ方向上流側に配設されるチューブ２０の下端部が接続され、下側ヘッダタンク４の内部における外部空気の流れ方向下流側には、外部空気の流れ方向下流側に配設されるチューブ２０の下端部が接続されている。

尚、上側ヘッダタンク３と下側ヘッダタンク４には、それらの内部を左右方向に複数の空間に仕切るための仕切部材を設けることができる。これにより、外部空気流れ方向上流側のチューブ２０によって複数のパスを構成し、下流側のチューブ２０によっても複数のパスを構成し、複数パスを持つ熱交換器とすることができる。パスの数は任意の数に設定することができる。

図１に示すように、蓄冷部２２は、左右方向に並ぶチューブ２０の間であって、かつ、フィン２１が配設されていない部分に配設されている。蓄冷部２２は、外部から蓄冷熱交換器１に供給された冷媒の冷熱を蓄え、その後、冷媒の供給が停止した場合、または冷媒の温度が蓄冷部２２の温度よりも高まった場合に、蓄えていた冷熱を放出して外部空気と熱交換する。

蓄冷部２２は、例えばパラフィン等からなる蓄冷材Ａ（図１０に示す）を収容した袋状の蓄冷部材３０と、該蓄冷部材３０を収容するとともにチューブ２０に対してろう付けにより接合されたケーシング４０（図３等に示す）とを備えている。蓄冷部材３０は、図８や図１０に示すように、２枚のシート３１、３１の周縁部を液密に接合してシールすることによって蓄冷材Ａを漏れないように収容したものである。シート３１は、アルミニウムを含む層を樹脂製のフィルムで挟んだ構造のラミネートシートである。２枚のシート３１、３１の周縁部は、熱シール等の方法で接合されている。この実施形態では、図８に示すように１つの蓄冷部２２が３つの蓄冷部材３０を備えている場合について説明するが、蓄冷部材３０の数は３つに限られるものではなく、例えば１つの蓄冷部２２が１つの蓄冷部材３０を備えていてもよい。

図１０は蓄冷部材３０の縦断面を示しており、蓄冷部材３０の内部には、蓄冷材Ａを収容するための収容室Ｓを複数区画形成するための区画壁（区画部）３２が設けられている。区画壁３２は、シート３１と同じ材料で構成されており、蓄冷部材３０の外部空気流れ方向に沿って延びて２枚のシート３１を繋ぐように該２枚のシート３１の内面に接合されている。区画壁３２を設けることで、蓄冷材Ａを収容する部分が複数に分割され、蓄冷部材３０には、複数の収容室Ｓは上下方向に並ぶように形成されることになる。蓄冷部材３０に収容する蓄冷材Ａの種類は、全ての蓄冷部材３０で同じであってもよいが、蓄冷特性の異なるものをそれぞれ収容してもよい。蓄冷特性とは、例えば単位時間当たりの蓄冷量や、蓄冷可能な冷熱量等によって決定される特性を挙げることができる。

図３〜図７に示すように、ケーシング４０は、右側壁部（第１側壁部）４１と、左側壁部（第２側壁部）４２と、端壁部４３とを備えており、１枚のアルミニウム合金製の板材を折り曲げ成形してなるものである。右側壁部４１は、ケーシング４０の右側に隣接するチューブ２０の外面に沿って延びる上下方向に長い矩形状とされている。左側壁部４２は右側壁部４１と同様に形成されており、ケーシング４０の左側に隣接するチューブ２０の外面に沿って延びている。右側壁部４１は、ケーシング４０の右側に隣接するチューブ２０の外面に対してろう付けによって接合されている。また、左側壁部４２は、ケーシング４０の左側に隣接するチューブ２０の外面に対してろう付けによって接合されている。

端壁部４３は、ケーシング４０における外部空気の流れ方向上流側に位置しており、右側壁部４１における外部空気の流れ方向上流側の縁部から左側壁部４２における外部空気の流れ方向上流側の縁部まで延び、かつ、上下方向に延びている。端壁部４３により、ケーシング４０における外部空気の流れ方向上流側が閉塞される。

右側壁部４１及び左側壁部４２の上部は、ケーシング４０の左右方向中央部に位置するように屈曲形成されて互いにろう付けによって接合される接合部４１ｅ、４２ｅとされている。また、右側壁部４１及び左側壁部４２の下部も、ケーシング４０の左右方向中央部に位置するように屈曲形成されて互いにろう付けによって接合される接合部４１ｅ、４２ｅとされている。

ケーシング４０の内面には、チューブ２０の表面に設けられた犠牲腐食材よりも犠牲効果の高い犠牲腐食材がクラッドされている。

ケーシング４０における外部空気の流れ方向上流側の端部には、蓄冷部材３０を収容するための収容口４０ａが形成されている。収容口４０ａは、上下方向に長い形状である。

ケーシング４０の右側壁部４１には、蓄冷部材３０を保持するための複数の右側蓄冷部材保持用突出部（保持部）４１ａと、複数の右側接合用突出部４１ｂとが形成されている。右側蓄冷部材保持用突出部４１ａは、ケーシング４０の内部へ向けて突出して右側壁部４１の外部空気流れ方向両端に亘って延びている。右側蓄冷部材保持用突出部４１ａは、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａの外部空気流れ方向下流側が上流側に比べて下に位置するように傾斜している。右側蓄冷部材保持用突出部４１ａの突出量は、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａの突出方向先端部がケーシング４０の左右方向の中央部よりも右に位置するように設定されている。また、複数の右側蓄冷部材保持用突出部４１ａは、右側壁部４１の下部近傍から上部近傍に亘って互いに上下方向に間隔をあけて配置されている。

右側接合用突出部４１ｂは、ケーシング４０の内部へ向けて突出して右側壁部４１の外部空気流れ方向両端部に亘って延びており、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａと同様に傾斜している。右側接合用突出部４１ｂの突出量は、右側接合用突出部４１ｂの突出方向先端部がケーシング４０の左右方向の中央部に位置するように設定されている。右側接合用突出部４１ｂは、上下方向に間隔をあけて２つ設けられており、収容された蓄冷部材３０が下に落ちないように、蓄冷部材３０の位置決め部として機能するようになっている。

また、右側壁部４１には、複数の右側開口部４１ｃが形成されている。すなわち、右側壁部４１における外部空気流れ方向上流側のチューブ２０にろう付けされる部分と、外部空気流れ方向下流側のチューブ２０にろう付けされる部分とに、それぞれ、複数の右側開口部４１ｃが形成されており、これにより、チューブ２０とのろう付け面積が減少するので、面ろう付けが効果的に防止される。

また、左側壁部４２は右側壁部４１と同様に構成されており、蓄冷部材３０を保持するための複数の左側蓄冷部材保持用突出部（保持部）４２ａと、複数の左側接合用突出部４２ｂとが形成されるとともに、左側開口部４２ｃも形成されている。左側蓄冷部材保持用突出部４２ａは、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａと対向するように配置されており、左側蓄冷部材保持用突出部４２ａと、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａとの間には蓄冷部材３０を挿入可能な隙間が形成されている。また、左側接合用突出部４２ｂは、右側接合用突出部４１ｂと接触するように配置されている。左側接合用突出部４２ｂの突出方向先端面と、右側接合用突出部４１ｂの突出方向先端面とはろう付けによって接合されている。

この実施形態では、右側接合用突出部４１ｂ及び左側接合用突出部４２ｂを２つずつ設けているので、ケーシング４０の内部には、蓄冷部材３０を収容可能な空間が３つ形成されることになる。そして、各空間に１つの蓄冷部材３０が収容されている。

ケーシング４０の収容口４０ａの周縁部には、蓄冷部材３０をケーシング４０に収容した状態で保持するための複数の右側保持部４１ｄと左側保持部４２ｄとが設けられている。右側保持部４１ｄは、右側壁部４１における外部空気流れ方向下流側の縁部から突出する片状をなしており、その基端部近傍を起点として左右方向に屈曲するようになっている。右側保持部４１ｄは上下方向に互いに間隔をあけて配置されている。

また、左側保持部４２ｄは、左側壁部４２における外部空気流れ方向下流側の縁部から突出する片状をなしており、その基端部近傍を起点として左右方向に回動するようになっている。左側保持部４２ｄも上下方向に互いに間隔をあけて配置されているが、図４に示すように側面視で右側保持部４１ｄと重ならないように配置される。

図９（ａ）に示すように、右側保持部４１ｄを、その先端側へ行くほど右に位置するように回動させ、また、左側保持部４２ｄを、その先端側へ行くほど左に位置するように回動させると、右側保持部４１ｄ及び左側保持部４２ｄは、蓄冷部材３０をケーシング４０の内部に導くための右側案内部及び左側案内部となる。

また、図７に示すように、ケーシング４０の底部には、貫通孔４１ｆ、４２ｆは設けられている。これにより、ケーシング４０の内部の凝縮水が排水される。

次に、上記のように構成された蓄冷熱交換器１の製造要領について説明する。まず、板材を成形して蓄冷部２２のケーシング４０を得る。

その後、チューブ２０、フィン２１、蓄冷部２２及びエンドプレート２３を図１に示すように重ねてコア２を構成し、さらに上側ヘッダタンク３及び下側ヘッダタンク４をコア２に取り付けて一体化する。この状態でろう付け用の炉内に搬入して各部のろう付けを行う。ろう付けを行う際、ケーシング４０には、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａ、右側接合用突出部４１ｂ、左側蓄冷部材保持用突出部４２ａ、左側接合用突出部４２ｂが設けられていて、これら突出部４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂがリブとして機能しているので、ケーシング４０の剛性を高めることができる。これにより、ケーシング４０をチューブ２０にろう付けによって接合する際にケーシング４０の変形が抑制されて確実に接合することが可能になる。さらに、右側接合用突出部４１ｂ及び左側接合用突出部４２ｂを接合させたことでケーシング４０が潰れるように変更するのが抑制され、このことによっても、ケーシング４０をチューブ２０に確実に接合することが可能になる。

ろう付け後、蓄冷部２２のケーシング４０に蓄冷部材３０を収容する。このとき、予め、右側保持部４１ｄを、その先端側へ行くほど右に位置するように傾斜させ、また、左側保持部４２ｄを、その先端側へ行くほど左に位置するように傾斜させておく。これにより、右側保持部４１ｄ及び左側保持部４２ｄは、蓄冷部材３０をケーシング４０の内部に導くための右側案内部及び左側案内部となる。この状態で、図８に示すように、蓄冷部材３０をケーシング３０の収容口４０ａに向けて挿入していく。このとき、右側保持部４１ｄが、その先端側へ行くほど右に位置するように配置され、また、左側保持部４２ｄが、その先端側へ行くほど左に位置するように配置されているので、蓄冷部材３０の挿入方向先端側が右側保持部４１ｄ及び左側保持部４２ｄによって収容口４０ａに向けて案内されてスムーズに挿入される。

蓄冷部材３０をケーシング４０に収容すると、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａ及び左側蓄冷部材保持用突出部４２ａが蓄冷部材３０に対して左右方向両側から当接して蓄冷部材３０が右側蓄冷部材保持用突出部４１ａ及び左側蓄冷部材保持用突出部４２ａの形状に沿うように変形する。その結果、蓄冷部材３０がケーシング４０に収容された状態で保持される。

その後、右側保持部４１ｄを、その先端側が左に位置するように回動させるとともに、左側保持部４２ｄを、その先端側が右に位置するように回動させる。これにより、収容口４０ａが右側保持部４１ｄ及び左側保持部４２ｄによって部分的に閉じられた状態になるので、蓄冷部材３０をケーシング４０に収容した状態で保持することができる。

このように、チューブ２０にろう付された後のケーシング４０に蓄冷部材３０を収容することで、蓄冷熱交換器１に蓄冷部２２を設けることが可能になる。蓄冷部材３０にはあらかじめ蓄冷材Ａが収容されているので、蓄冷熱交換器１の生産工程では蓄冷材Ａの漏れの確認は不要であり、ケーシング４０に収容して保持するだけで済む。

以上のようにして蓄冷熱交換器１が得られる。この蓄冷熱交換器１を使用する際には、冷媒が供給されている場合、冷媒がチューブ２０を流通して外部空気と熱交換する。さらに、冷媒の冷熱は蓄冷材Ａにも伝わり、蓄冷材Ａが冷熱を蓄える。

使用時において、蓄冷部２２の外部空気流れ方向上流側が端壁部４３によって閉塞されているので、外部空気がケーシング４０の内部に入りにくくなる。これにより、ケーシング４０の内部が外部空気によって汚染されるのが抑制される。また、外部空気が蓄冷部材３０に直接接触しにくくなるので、蓄冷部材３０に冷熱を蓄える際に蓄冷部材３０の冷熱が放出されにくくなり、冷熱を蓄える際の効率が向上する。一方、冷媒が供給されなくなると、冷熱が蓄冷材Ａから放出されるので外部空気を冷却することができる。

また、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａ、右側接合用突出部４１ｂ、左側蓄冷部材保持用突出部４２ａ、左側接合用突出部４２ｂに蓄冷部材３０が接触するので、ケーシング４０の内面と蓄冷部材３０との接触面積が増加する。これにより、熱伝導効率が向上する。

また、外部空気の冷却時には、ケーシング４０に凝縮水が溜まる。この凝縮水は、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａ、右側接合用突出部４１ｂ、左側蓄冷部材保持用突出部４２ａ、左側接合用突出部４２ｂが傾斜しているので、これら突出部４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂに沿うように流れてケーシング４０からスムーズに排水される。よって、蓄冷熱交換器１の凍結が進みにくくなる。

蓄冷熱交換器１には、蓄冷部２２を複数設けているが、これら蓄冷部２２の蓄冷部材３０を全て同じものにしてもよいし、蓄冷熱交換器１の部位によって種類の異なる蓄冷部材３０を配設してもよい。例えば、蓄冷特性の異なる蓄冷材Ａを収容した複数種の蓄冷部材３０を備えている構成とし、蓄冷熱交換器１の部位によって、蓄冷特性の異なる蓄冷材Ａを収容した蓄冷部材３０を配設することができる。すなわち、蓄冷熱交換器１の使用時には、部位によって温度が異なる場合があり、その蓄冷熱交換器１の温度分布に合う蓄冷特性を持った蓄冷部材３０を各部に配置しておくことができるので、吹き出し空気の温度分布を適正化することができ、空調の快適性をより一層向上させることができる。

図１１に示す変形例のように、蓄冷部材３０を構成している２枚のシート３１、３１を部分的に接合することによって収容室Ｓを複数区画形成してもよい。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る蓄冷熱交換器は、例えばアイドリングストップ機能付き車両の空調装置に使用することができる。

１ 蓄冷熱交換器
２０ チューブ
２２ 蓄冷部
３０ 蓄冷部材
４０ ケーシング
４０ａ 収容口
４１ 右側壁部（第１側壁部）
４１ａ 右側蓄冷部材保持用突出部（保持部）
４１ｂ 右側接合用突出部
４１ｃ 右側開口部
４１ｄ 右側保持部（案内部）
４２ 左側壁部（第２側壁部）
４２ａ 左側蓄冷部材保持用突出部（保持部）
４２ｂ 左側接合用突出部
４２ｃ 左側開口部
４２ｄ 左側保持部（案内部）
Ａ 蓄冷材

Claims (12)

1. 冷媒が流通するチューブと、
   冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部とを備え、
   冷媒及び蓄冷部が外部空気と熱交換するように構成された蓄冷熱交換器において、
   上記蓄冷部は、蓄冷材を収容した袋状の蓄冷部材と、該蓄冷部材を収容するとともに上記チューブに対してろう付けにより接合されたケーシングとを備え、
   上記ケーシングには、上記蓄冷部材を収容した状態で保持する保持部が設けられていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
2. 請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
   上記ケーシングにおける外部空気の流れ方向上流側が閉塞されていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
3. 請求項１または２に記載の蓄冷熱交換器において、
   上記ケーシングには、上記蓄冷部材を収容するための収容口が形成され、該収容口の周縁部には、上記蓄冷部材を上記ケーシングの内部に導くための案内部が設けられていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、
   複数の上記チューブが互いに間隔をあけて並ぶように配設され、
   上記ケーシングは、隣り合う上記チューブの間に配設されるとともに、一方の上記チューブにろう付けによって接合される第１側壁部と他方のチューブにろう付けによって接合される第２側壁部とを有し、
   上記第１側壁部及び上記第２側壁部には、上記ケーシングの内部へ向けて突出する突出部がそれぞれ形成され、上記第１側壁部の突出部と上記第２側壁部の突出部とが接触していることを特徴とする蓄冷熱交換器。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、
   上記ケーシングにおける上記チューブとろう付けされる部位には開口部が形成されていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、
   上記ケーシングの側壁部には、外部空気の流れ方向に沿って延びる突出部が形成され、該突出部は、傾斜しながら延びていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
7. 請求項１から６のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、
   上記ケーシングの内面及び上記チューブの外面には、同じ耐食性表面処理が施されていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
8. 請求項１から７のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、
   上記蓄冷部材は、上記蓄冷材を収容する部分が複数に分割されていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
9. 請求項１から８のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、
   蓄冷特性の異なる上記蓄冷材を収容した複数種の上記蓄冷部材を備えていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
10. 請求項１から９のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、
    上記蓄冷部材は、アルミニウムを含む層を持ったシートで構成され、
    上記蓄冷部材の内部には、上記蓄冷材を収容するための収容室を複数区画形成する区画部が設けられていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
11. 請求項１から１０のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、
    上記ケーシングの内面には、犠牲腐食材がクラッドされていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
12. 請求項１から１１のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、
    上記チューブの外面には犠牲腐食材が設けられ、
    上記ケーシングの内面には、上記チューブの外面に設けられた犠牲腐食材よりも犠牲効果の高い犠牲腐食材が設けられていることを特徴とする蓄冷熱交換器。

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