JP2019182085A - Evaporator - Google Patents
Evaporator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019182085A JP2019182085A JP2018073103A JP2018073103A JP2019182085A JP 2019182085 A JP2019182085 A JP 2019182085A JP 2018073103 A JP2018073103 A JP 2018073103A JP 2018073103 A JP2018073103 A JP 2018073103A JP 2019182085 A JP2019182085 A JP 2019182085A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- storage material
- material container
- evaporator
- cool storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011232 storage material Substances 0.000 claims abstract description 90
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008014 freezing Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Abstract
Description
本開示は、冷媒との熱交換によって空気を冷却する蒸発器に関する。 The present disclosure relates to an evaporator that cools air by heat exchange with a refrigerant.
空調装置における冷凍サイクルの一部として用いられる蒸発器は、液相の冷媒を内部で蒸発させてその温度を低下させ、当該冷媒との熱交換によって空気を冷却するものである。 An evaporator used as a part of a refrigeration cycle in an air conditioner evaporates liquid-phase refrigerant inside to lower its temperature, and cools air by heat exchange with the refrigerant.
車両用の空調装置においては、内燃機関の駆動力によってコンプレッサを動作させ、これにより冷媒を循環させている。このため、内燃機関が停止している状態においては冷媒の循環が停止した状態となるので、蒸発器を通過する空気の冷却を行うことができなくなる。 In an air conditioner for a vehicle, a compressor is operated by a driving force of an internal combustion engine, thereby circulating a refrigerant. For this reason, when the internal combustion engine is stopped, the circulation of the refrigerant is stopped, so that the air passing through the evaporator cannot be cooled.
近年、一時停止の際において自動的に内燃機関を停止させる、所謂アイドルストップを行う車両が普及している。このような車両では、運転中において比較的頻繁に内燃機関が停止し、その度にコンプレッサが停止する。その際、上記のように空気の冷却が行われなくなってしまうと、車室内の温度が上昇し乗員に不快感を与えてしまうこととなる。 In recent years, vehicles that perform a so-called idle stop that automatically stops an internal combustion engine during a temporary stop have become widespread. In such a vehicle, the internal combustion engine stops relatively frequently during operation, and the compressor stops each time. At that time, if the air is not cooled as described above, the temperature in the passenger compartment rises, causing discomfort to the occupant.
そこで、蓄冷機能を備えた構成の蒸発器が提案されており、既に実用化されている。例えば下記特許文献1に記載された蒸発器(蓄冷熱交換器)では、内部に蓄冷材を収容する蓄冷材容器が、複数のチューブの間となる位置に配置された構成となっている。蓄冷材容器は、隣接するチューブに対して接合されている。 Then, the evaporator of the structure provided with the cool storage function has been proposed and has already been put into practical use. For example, in an evaporator (cold heat storage heat exchanger) described in Patent Document 1 below, a cool storage material container that houses a cool storage material is arranged at a position between a plurality of tubes. The cool storage material container is joined to the adjacent tubes.
内燃機関の駆動力によりコンプレッサが動作しているときには、蒸発器で低温となった冷媒との熱交換により蓄冷材容器が冷却され、蓄冷材容器の内部に収納された蓄冷材が凝固する。 When the compressor is operated by the driving force of the internal combustion engine, the cool storage material container is cooled by heat exchange with the refrigerant having a low temperature in the evaporator, and the cool storage material stored in the cool storage material container is solidified.
その後、アイドルストップが行われて冷媒の循環が停止した状態となっても、凝固した蓄冷材により、蓄冷材容器やその近傍のチューブ等は低温に維持される。このため、蒸発器を通過して車室内に吹き出される空気の冷却を、しばらくの間は継続して行うことが可能となる。 After that, even when the idle stop is performed and the circulation of the refrigerant is stopped, the cool storage material container, the nearby tube, and the like are maintained at a low temperature by the solidified cool storage material. For this reason, it becomes possible to continuously cool the air that passes through the evaporator and is blown into the vehicle interior for a while.
チューブ内で冷媒の蒸発が行われているときには、チューブや蓄冷材容器の温度は0℃以下まで低下する。このため、チューブと蓄冷材容器との間の接合部分では、発生した結露水が凍結して膨張し、チューブや蓄冷材容器を破損させてしまうことがある。 When the refrigerant is evaporated in the tube, the temperature of the tube and the cold storage material container is reduced to 0 ° C. or lower. For this reason, in the junction part between a tube and a cool storage material container, the generated dew condensation water freezes and expand | swells, and a tube and a cool storage material container may be damaged.
蓄冷材容器の腐食に対する耐久性を高めるために、蓄冷材容器を構成する部材の板厚については、チューブを構成する部材の板厚よりも厚くしておくのが一般的となっている。このため、上記のように接合部分において結露水の凍結が生じると、相対的に強度の低いチューブの方が、蓄冷材容器よりも先に破損してしまう。その結果、破損したチューブから冷媒が漏出し、蒸発器として機能し得ない状態となってしまうことがある。 In order to increase the durability against corrosion of the cool storage material container, the thickness of the member constituting the cool storage material container is generally made thicker than the thickness of the member constituting the tube. For this reason, when the condensed water freezes at the joint portion as described above, the tube having a relatively low strength is damaged before the cold storage material container. As a result, the refrigerant leaks from the damaged tube and may not function as an evaporator.
本開示は、凍結によるチューブの破損を防止することのできる蒸発器、を提供することを目的とする。 An object of this indication is to provide an evaporator which can prevent breakage of a tube by freezing.
本開示に係る蒸発器は、冷媒との熱交換によって空気を冷却する蒸発器(10)であって、内部を冷媒が通る複数のチューブ(200)と、チューブの間に配置され、内部に蓄冷材(CM)を収容する蓄冷材容器(400)と、を備える。この蒸発器は、チューブと蓄冷材容器とが互いに当接している部分では、チューブの強度が蓄冷材容器の強度よりも高くなるように構成されている。 An evaporator according to the present disclosure is an evaporator (10) that cools air by heat exchange with a refrigerant, and is disposed between a plurality of tubes (200) through which the refrigerant passes and a cold storage inside. A cold storage material container (400) for housing the material (CM). The evaporator is configured such that the strength of the tube is higher than the strength of the cool storage material container in a portion where the tube and the cool storage material container are in contact with each other.
このような熱交換器では、チューブの強度が蓄冷材容器の強度よりも高くなっている。このため、チューブと蓄冷材容器との間の接合部分において結露水の凍結及び膨張が生じても、強度の低い蓄冷材容器の方がチューブよりも大きく変形し、先に破損することとなる。結露水の凍結、膨張が、蓄冷材容器の変形等によって吸収されることとなるので、チューブが破損してしまうことはない。これにより、蓄冷材容器が蓄冷機能を発揮し得ない状態となる可能性はあるが、蒸発器の機能についてはその後も継続して発揮することができる。 In such a heat exchanger, the strength of the tube is higher than the strength of the cold storage material container. For this reason, even if dew condensation water freezes and expands at the joint between the tube and the cool storage material container, the cool storage material container having a lower strength is deformed larger than the tube and is damaged earlier. Since the freezing and expansion of the dew condensation water are absorbed by deformation of the cool storage material container, the tube is not damaged. Thereby, although there exists a possibility that the cool storage material container may be unable to exhibit the cool storage function, the function of the evaporator can be continuously performed.
尚、「チューブの強度が蓄冷材容器の強度よりも高くなっている」というのは、接合部分における一定の面積の領域に一定の圧力を加えた場合における部材の変形量(凹み量)を比較したときに、チューブの変形量が蓄冷材容器の変形量よりも小さくなることを意味する。このような構成は、例えば、チューブを構成する部材の板厚を、蓄冷材容器を構成する部材の板厚よりも厚くしておくこと等により実現することができる。 “The strength of the tube is higher than the strength of the regenerator container” means that the amount of deformation (dent) of the member when a certain pressure is applied to a certain area of the joint is compared. This means that the deformation amount of the tube is smaller than the deformation amount of the cold storage material container. Such a configuration can be realized, for example, by making the plate thickness of the member constituting the tube thicker than the plate thickness of the member constituting the cold storage material container.
本開示によれば、凍結によるチューブの破損を防止することのできる蒸発器が提供される。 According to the present disclosure, an evaporator that can prevent a tube from being damaged by freezing is provided.
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
本実施形態に係る蒸発器10の構成について説明する。蒸発器10は、車両用空調装置として構成された冷凍サイクル(不図示)の一部を成す蒸発器(エバポレータ)である。蒸発器10には、冷凍サイクルの一部に配置された不図示のコンプレッサにより冷媒が送り込まれる。コンプレッサは、車両に備えられた内燃機関の駆動力により動作する。蒸発器10は、送り込まれた冷媒を内部で蒸発させながら、冷媒と空気との熱交換を行うことにより空気を冷却するものである。
The structure of the
図1に示されるように、蒸発器10は、上部タンク110と、下部タンク120と、チューブ200と、フィン300と、蓄冷材容器400と、接続部材130と、を備えている。本実施形態では、これらはいずれもアルミニウムによって形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図1においては、蒸発器10を空気が通過する方向であって、図1の紙面手前側から奥側に向かう方向をx方向としてx軸を設定している。また、上部タンク110の長手方向であって、図1の左側から右側に向かう方向をy方向としてy軸を設定している。更に、下部タンク120から上部タンク110へと向かう方向をz方向としてz軸を設定している。図2においても同様にしてx軸、y軸、z軸を設定している。
In FIG. 1, the x-axis is set with the direction in which air passes through the
上部タンク110は、冷凍サイクルを循環する冷媒を一時的に貯留して当該冷媒をチューブ200に供給したり、チューブ200を通った冷媒を受け入れたりするための容器である。上部タンク110は、細長い棒状の容器として形成されている。上部タンク110は、その長手方向を水平方向に沿わせた状態で、蒸発器10のうち上方側部分に配置されている。
The
下部タンク120は、上部タンク110と同様に、冷凍サイクルを循環する冷媒を一時的に貯留して当該冷媒をチューブ200に供給したり、チューブ200を通った冷媒を受け入れたりするための容器である。下部タンク120の形状は、上部タンク110の形状と概ね同一である。下部タンク120は、上部タンク110と同様にその長手方向を水平方向に沿わせた状態で、蒸発器10のうち下方側部分に配置されている。
Similar to the
チューブ200は、内部を冷媒が通るように構成された管である。チューブ200は、扁平形状の断面を有する細長い配管であって、蒸発器10に複数備えられている。図2に示されるように、チューブ200の内部には、その長手方向に沿って冷媒の流れる流路FPが形成されている。それぞれのチューブ200は、その長手方向を鉛直方向(z方向)に沿わせており、互いの主面を対向させた状態で積層配置されている。積層された複数のチューブ200が並ぶ方向は、上部タンク110の長手方向と同じである。
The
それぞれのチューブ200は、その一端が上部タンク110に接続されており、その他端が下部タンク120に接続されている。このような構成により、上部タンク110の内部空間と、下部タンク120の内部空間とは、それぞれのチューブ200内の流路FPによって連通されている。
Each
冷凍サイクルを冷媒が循環しているときには、上部タンク110から下部タンク120に向かって(又はその逆方向に)冷媒が流れる。当該冷媒は、チューブ200の内部に形成された流路FPを通りながら、空気からの熱を受けて蒸発し液相から気相へと変化する。チューブ200の周囲を流れる空気は、蒸発する冷媒によって熱を奪われてその温度を低下させる。当該空気は、低温の空調風として車室内に供給される。
When the refrigerant is circulating in the refrigeration cycle, the refrigerant flows from the
フィン300は、金属板を波状に折り曲げることにより形成されたものであって、それぞれのチューブ200の間に配置されている。波状であるフィン300のそれぞれの頂部は、チューブ200の外表面に対して当接しており、且つろう接されている。このため、チューブ200の周囲を流れる空気の熱は、チューブ200を介して冷媒に伝達されるだけでなく、フィン300及びチューブ200を介しても冷媒に伝達される。つまり、フィン300によって空気との接触面積が大きくなっており、冷媒と空気との熱交換が効率よく行われる。
The
フィン300は、互いに隣り合う2本のチューブ200の間に形成された空間の全体、すなわち、上部タンク110から下部タンク120に至るまでの全範囲に亘って配置されている。ただし、図1においてはその一部のみが図示されており、他の部分については図示が省略されている。
The
蓄冷材容器400は、冷凍サイクルを冷媒が循環しているときに蓄冷を行い、冷媒の循環が停止した後においてもチューブ200等を低温に保つためのものである。蓄冷材容器400は、細長い棒状の密閉容器として形成されている。図2に示されるように、蓄冷材容器400の内部には空間SPが形成されており、空間SPには例えばパラフィンからなる蓄冷材CMが収容されている。
The cold
蓄冷材容器400は、その長手方向をチューブ200の長手方向に沿わせた状態で、互いに隣り合う2本のチューブ200の間となる位置に配置されている。蓄冷材容器400は、当該位置において隣のチューブ200に接合(ろう接)されている。
The cool
図1に示されるように、チューブ200とチューブ200との間に形成された複数の空間には、その一部にフィン300が配置されており、他の一部に蓄冷材容器400が配置されている。蒸発器10における蓄冷材容器400の位置や個数は、図1に示されるものとは異なるものであってもよい。
As shown in FIG. 1,
チューブ200によって蓄冷材容器400が冷却されると、蓄冷材CMの熱は蓄冷材容器400を介してチューブ200に伝えられる。冷凍サイクルを冷媒が循環しているときにおいては、蓄冷材CMは蒸発する冷媒によって冷却されるので、少なくともその一部が凝固した状態となる。
When the cool
車両がアイドルストップの状態になると、冷凍サイクルのコンプレッサが停止した状態となる。このため、冷凍サイクルにおける冷媒の循環が行われなくなり、蒸発器10における冷媒の蒸発も行われなくなる。
When the vehicle is in an idle stop state, the compressor of the refrigeration cycle is stopped. For this reason, the refrigerant is not circulated in the refrigeration cycle, and the refrigerant is not evaporated in the
しかしながら、このときの蓄冷材CMは凝固した状態となっているので、蓄冷材容器400、及びその近傍に配置されているチューブ200やフィン300は、いずれも低温に維持されている。このため、冷凍サイクルにおける冷媒の循環が停止していても、蒸発器10を通過する空気は冷却される。このように、蓄冷材容器400が配置されていることにより、アイドルストップの状態に移行した後においても、蒸発器10はその冷却性能をしばらくの間維持することができる。
However, since the cool storage material CM at this time is in a solidified state, the cool
接続部材130は、蒸発器10に対して外部から供給される冷媒を受け入れたり、蒸発器10を通過した後の冷媒を外部へ排出したりするための部材である。接続部材130は、上部タンク110の−y方向側端部に対して接続されている。
The
本実施形態では、図1に示される上部タンク110及び下部タンク120のそれぞれが、x軸に沿って2つずつ並ぶように配置されている。同様に、図1に示されるチューブ200、フィン300、及び蓄冷材容器400のそれぞれも、x軸に沿って2つずつ並ぶように配置されている。
In the present embodiment, each of the
x軸に沿って並ぶ一対の下部タンク120は、それぞれの内部空間が互いに連通するように接続されている。これに対し、x軸に沿って並ぶ一対の上部タンク110は、それぞれの内部空間が互いに連通しておらず、互いに分離されている。
The pair of
接続部材130には、供給口131と、排出口132と、が形成されている。供給口131は、外部から供給される冷媒を受け入れる部分である。供給口131には、不図示の絞り弁から伸びる配管が接続される。当該配管から供給口131に供給された冷媒は、−x方向側に配置された上部タンク110の内部へと供給される。
The
当該冷媒は、−x方向側に配置されたチューブ200の内部を通って、−x方向側に配置された下部タンク120の内部へと供給される。その後、冷媒はx方向側に配置された下部タンク120の内部へと移動し、x方向側に配置されたチューブ200の内部を通って、x方向側に配置された上部タンク110の内部へと供給される。
The refrigerant passes through the inside of the
排出口132は、冷媒を外部に排出する部分である。排出口132には、不図示の圧縮機へと伸びる配管が接続される。蒸発器10において熱交換に供された冷媒は、上記のようにx方向側に配置された上部タンク110の内部へと供給された後、接続部材130の排出口132から排出される。尚、蒸発器10の内部において冷媒が流れる経路は、上記とは異なるものであってもよい。
The
チューブ200及び蓄冷材容器400の具体的な構成について、図2を参照しながら説明する。
Specific configurations of the
チューブ200は、アルミニウムの押し出し成形によって形成された管となっている。チューブ200は、−y方向側及びy方向側のそれぞれの外表面が概ね平坦な面となっている。それぞれの面の法線はy軸に沿っている。蒸発器10を通過する空気は当該面に沿って流れる。チューブ200のうち、上記の平坦な面を構成する部材の厚さ、すなわち、隣の蓄冷材容器400が接合される平坦な板状部分の厚さが、図2では「T1」として示されている。
The
チューブ200の内部には、複数の内柱210が形成されている。それぞれの内柱210は、y軸に沿って伸びるように形成された板状の柱となっており、x軸に沿って等間隔に並ぶように形成されている。先に述べた流路FPは、これらの内柱210によって複数の流路に分かれている。
A plurality of
図2では、内柱210の厚さ(x軸に沿った内柱210の寸法である)が「T11」として示されており、内柱210の間隔(x軸に沿った内柱210の配置ピッチともいえる)が「P1」として示されている。内柱210の厚さ及び間隔は、全ての内柱210について同一である。
In FIG. 2, the thickness of the inner pillar 210 (which is the dimension of the
蓄冷材容器400は、一対の板状部材401、402を接合することによって形成されている。−y方向側に配置された板状部材401は、その法線方向をy軸に沿わせた概ね平坦な板なのであるが、その表面には複数の突起410が形成されている。それぞれの突起410は、y軸に沿って見た場合の形状が円形の突起であって、−y方向(つまり外側)に向けて突出するように形成されている。突起410の先端は平坦な面となっており、−y方向側にあるチューブ200の表面に当接した状態で接合されている。
The cool
板状部材402の構成は、板状部材401の構成と同じである。板状部材402の表面にも複数の突起410が形成されている。板状部材402に形成されたそれぞれの突起410は、y軸に沿って見た場合の形状が円形の突起であって、y方向(つまり外側)に向けて突出するように形成されている。突起410の先端は平坦な面となっており、y方向側にあるチューブ200(不図示)の表面に当接した状態で接合されている。
The configuration of the
板状部材401及び板状部材402の厚さは、突起410の先端部分を含めてその全体が均一となっている。図2では、当該厚さが「T2」として示されている。T2はT1よりも小さい。つまり、本実施形態では、チューブ200を構成する部材の板厚(T1)が、蓄冷材容器400を構成する部材(板状部材401、402)の板厚(T2)よりも厚くなっている。その結果として、少なくとも、チューブ200と蓄冷材容器400とが互いに当接し接合されている部分では、チューブ200の強度が蓄冷材容器400の強度よりも高くなっている。
The whole thickness of the plate-
尚、チューブ200を構成する部材の板厚が、蓄冷材容器400を構成する部材(板状部材401、402)の板厚よりも厚くなっているのは、本実施形態のようにチューブ200及び蓄冷材容器400の全体においてでもよく、チューブ200及び蓄冷材容器400のうち互いに当接している部分においてのみであってもよい。
In addition, the plate | board thickness of the member which comprises the
蓄冷材容器400の内部にはインナーフィン420が収容されている。インナーフィン420は、蓄冷材容器400と蓄冷材CMとの間の熱交換が効率よく行われるように、両者間の接触面積を大きくする目的で配置された部材である。インナーフィン420は、板状の部材を矩形に折り曲げることにより形成されている。インナーフィン420の一部は、その表面の法線方向がy軸に沿っており、板状部材401又は板状部材402に対して当接した状態で接合されている。インナーフィン420の他の一部は、その表面の法線方向がx軸に沿っており、板状部材401と板状部材402との間を繋ぐ部分となっている。当該部分は、蓄冷材容器400の内部に形成された「内柱」ということができるので、以下では「内柱421」と表記する。
インナーフィン420の厚さは、内柱421の部分を含めてその全体が均一となっている。図2では、当該厚さが「T12」として示されている。T12はT11よりも小さい。つまり、本実施形態では、チューブ200の内部に形成された内柱210の厚さ(T11)が、蓄冷材容器400の内部に形成された内柱421の厚さ(T12)よりも厚くなっている。これにより、チューブ200と蓄冷材容器400との接合部分におけるチューブ200の強度が、同部分における蓄冷材容器400の強度に比べて更に高められている。
The entire thickness of the
尚、内柱210の厚さ(T11)が内柱421の厚さ(T12)よりも厚くなっているのは、本実施形態のようにチューブ200及び蓄冷材容器400の全体においてでもよく、チューブ200及び蓄冷材容器400のうち互いに当接している部分においてのみであってもよい。
Note that the thickness (T11) of the
図2では、内柱421同士の間隔(x軸に沿った内柱421の配置ピッチともいえる)が「P2」として示されている。当該間隔は、全ての内柱421について同一である。P2はP1よりも大きい。つまり、本実施形態では、チューブ200の内部に複数形成された内柱210同士の間隔(P1)が、蓄冷材容器400の内部に複数形成された内柱421同士の間隔(P2)よりも狭くなっている。これにより、チューブ200と蓄冷材容器400との接合部分におけるチューブ200の強度が、同部分における蓄冷材容器400の強度に比べて更に高められている。
In FIG. 2, the interval between the inner pillars 421 (also referred to as the arrangement pitch of the
尚、内柱210同士の間隔(P1)が内柱421同士の間隔(P2)よりも狭くなっているのは、本実施形態のようにチューブ200及び蓄冷材容器400の全体においてでもよく、チューブ200及び蓄冷材容器400のうち互いに当接している部分においてのみであってもよい。
The interval (P1) between the
ところで、チューブ200の内側で冷媒の蒸発が行われているときには、チューブ200や蓄冷材容器400の温度は0℃以下まで低下する。このため、チューブ200と蓄冷材容器400との間の接合部分では、発生した結露水が凍結して膨張することがある。その結果、膨張した凍結水によってそれぞれの部材が押し広げられる。仮に、チューブ200が変形により破損してしまうと、破損したチューブから冷媒が漏出するので、蒸発器10が機能し得ない状態となってしまうことが懸念される。
By the way, when the refrigerant is evaporated inside the
このための対策として、本実施形態に係る蒸発器10はこれまで述べたように、少なくともチューブ200と蓄冷材容器400とが互いに当接している部分で、チューブ200の強度が蓄冷材容器400の強度よりも高くなるように構成されている。このため、接合部分において結露水の凍結及び膨張が生じても、強度の低い蓄冷材容器400の方がチューブ200よりも大きく変形し、先に破損することとなる。結露水の凍結、膨張が、蓄冷材容器400の変形等によって吸収されることとなるので、チューブ200が破損してしまうことはない。これにより、蓄冷材容器400が蓄冷機能を発揮し得ない状態となる可能性はあるが、蒸発器10の機能についてはその後も継続して発揮することが可能となる。
As a countermeasure for this, as described above, the
このように、本実施形態に係る蒸発器10では、チューブ200の強度を蓄冷材容器400の強度よりも高くしておくことにより、凍結によるチューブ200の破損を防止することが可能となっている。尚、「チューブ200の強度を蓄冷材容器400の強度よりも高くしておくこと」というのは、接合部分における一定の面積の領域に一定の圧力を加えた場合における部材の変形量(凹み量)を比較したときに、チューブ200の変形量が蓄冷材容器400の変形量よりも小さくなることを意味する。
Thus, in the
本実施形態では、チューブ200を構成する部材(板状部材401、402)の板厚を厚くしておくこと、チューブ200の内部に複数形成された内柱210同士の間隔を狭くしておくこと、及び、内柱210の厚さを厚くしておくこと、の3つの対策によって、チューブ200の強度を蓄冷材容器400の強度よりも高くしている。このような態様に替えて、上記3つの対策のうちの1つ又は2つのみを採用した態様としてもよい。
In this embodiment, the plate thickness of the members (
更に、チューブ200を形成する材料の強度を、蓄冷材容器400を形成する材料の強度よりも高くすることで、チューブ200の強度を蓄冷材容器400の強度よりも高くすることとしてもよい。この場合における「材料の強度」とは、引っ張り強度又はせん断強度のことである。例えば、チューブ200の材料として強度の高いステンレスを用い、蓄冷材容器400の材料として強度の低いアルミニウムを用いることとすればよい。このような材料の選定による対策を、上記3つの対策と共に、又は上記3つの対策に替えて採用してもよい。
Further, the strength of the
以上においては、蓄冷材容器400に複数の突起410が形成された構成について説明したが、蓄冷材容器400に突起410が形成されていない構成としてもよい。つまり、蓄冷材容器400のうちチューブ200に対向する部分の全体が平坦な面となっており、当該面がチューブ200に当接した状態で接合されている構成としてもよい。
In the above description, the configuration in which the plurality of
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Those in which those skilled in the art appropriately modify the design of these specific examples are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each of the specific examples described above and their arrangement, conditions, shape, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. Each element included in each of the specific examples described above can be appropriately combined as long as no technical contradiction occurs.
10:蒸発器
200:チューブ
400:蓄冷材容器
CM:蓄冷材
10: Evaporator 200: Tube 400: Cold storage material container CM: Cold storage material
Claims (5)
内部を冷媒が通る複数のチューブ(200)と、
前記チューブの間に配置され、内部に蓄冷材(CM)を収容する蓄冷材容器(400)と、を備え、
前記チューブと前記蓄冷材容器とが互いに当接している部分では、前記チューブの強度が前記蓄冷材容器の強度よりも高くなるように構成されている蒸発器。 An evaporator (10) for cooling air by heat exchange with a refrigerant,
A plurality of tubes (200) through which refrigerant passes;
A cold storage material container (400) disposed between the tubes and containing a cold storage material (CM) therein;
An evaporator configured such that the strength of the tube is higher than the strength of the cold storage material container in a portion where the tube and the cold storage material container are in contact with each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018073103A JP2019182085A (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Evaporator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018073103A JP2019182085A (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Evaporator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019182085A true JP2019182085A (en) | 2019-10-24 |
Family
ID=68339010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018073103A Pending JP2019182085A (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Evaporator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019182085A (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09292196A (en) * | 1996-03-01 | 1997-11-11 | Denso Corp | Cold heat regenerating type chilling unit |
JP2000039280A (en) * | 1998-07-22 | 2000-02-08 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Cold storage heat exchanger and its operation method |
JP2010091250A (en) * | 2008-09-12 | 2010-04-22 | Denso Corp | Heat regenerator |
JP2011012947A (en) * | 2009-06-05 | 2011-01-20 | Denso Corp | Heat regenerator |
US20120204597A1 (en) * | 2009-05-19 | 2012-08-16 | Valeo Systems Thermiques | Heat Exchange Device Containing Heat Storage Material |
JP2014126307A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Keihin Thermal Technology Corp | Evaporator having cold storage function |
-
2018
- 2018-04-05 JP JP2018073103A patent/JP2019182085A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09292196A (en) * | 1996-03-01 | 1997-11-11 | Denso Corp | Cold heat regenerating type chilling unit |
JP2000039280A (en) * | 1998-07-22 | 2000-02-08 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Cold storage heat exchanger and its operation method |
JP2010091250A (en) * | 2008-09-12 | 2010-04-22 | Denso Corp | Heat regenerator |
US20120204597A1 (en) * | 2009-05-19 | 2012-08-16 | Valeo Systems Thermiques | Heat Exchange Device Containing Heat Storage Material |
JP2011012947A (en) * | 2009-06-05 | 2011-01-20 | Denso Corp | Heat regenerator |
JP2014126307A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Keihin Thermal Technology Corp | Evaporator having cold storage function |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5470385B2 (en) | Evaporator with cool storage function | |
JP5274175B2 (en) | Cold storage heat exchanger | |
US9746217B2 (en) | Evaporator with cool storage function | |
JP5868088B2 (en) | Cooling unit for vehicle air conditioner | |
US9511458B2 (en) | Heat exchanger with thermal storage function and method of manufacturing the same | |
JP5768480B2 (en) | Cold storage heat exchanger | |
US11059345B2 (en) | Storage evaporator having phase change material for use in vehicle air conditioning system | |
WO2014030306A1 (en) | Cold storage heat exchanger | |
JP6623912B2 (en) | Evaporator | |
JP2013061136A5 (en) | ||
WO2016170751A1 (en) | Cold storage heat exchanger | |
JP2011133127A (en) | Evaporator with cold storage function | |
JP5717436B2 (en) | Evaporator with cool storage function | |
JP2010139201A (en) | Cold storage device and vehicle air conditioner using the same | |
JP2010234974A (en) | Evaporator with cold storage function | |
US10696128B2 (en) | Cold storage heat exchanger | |
JP5342914B2 (en) | Cold storage heat exchanger | |
JP2010243066A (en) | Cold storage heat exchanger | |
JP2019182085A (en) | Evaporator | |
JP2014083911A (en) | Evaporator with cold storage function | |
JP6206209B2 (en) | Cold storage heat exchanger | |
JP2012102969A (en) | Evaporator with cool storage function | |
WO2019181270A1 (en) | Heat exchanger | |
JP2013200073A (en) | Evaporator with cooling storage function | |
JP6214242B2 (en) | Heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220118 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220621 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20221213 |