JP2022039474A - Regenerative heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄冷熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a cold storage heat exchanger.
従来、蓄冷熱交換器として特許文献1に記載されたものがある。この熱交換器は、間隔をおいて配置された複数の冷媒管と、一方の冷媒管に対向する第1側板および他方の冷媒管に対向する第2側板を有する蓄冷材容器と、を備えている。また、第2側板には、冷媒管の延びる方向に沿って外面が凹形状に形成された凹部と、この凹部の外周側の全周にわたって他方の冷媒管に接合される接合部と、凹部において蓄冷材容器の内側と外側を連通する連通穴と、が形成されている。
Conventionally, there is a cold storage heat exchanger described in
上記特許文献1に記載されたものは、蓄冷材容器の内部だけでなく、第2側板に形成された凹部と他方の冷媒管との間に形成される空間にも熱伝導率の高い蓄冷材が満たされている。このため、冷媒管を流通する冷媒と蓄冷材の熱交換効率は向上するが、蓄冷熱交換器の熱抵抗が下がり蓄冷材の潜熱が早く放出されてしまう。したがって、例えば、車両のエンジンが一時的に停止するアイドリングストップ時の放冷時間が短くなってしまうといった問題がある。
The material described in
本発明は上記点に鑑みたもので、放冷時間をより長くすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to lengthen the cooling time.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、冷媒が流れる冷媒流路を有する複数の冷媒管(45)と、蓄冷材が充填される収容空間を形成するとともに、複数の冷媒管の間に配置された蓄冷材容器(47)と、を備えている。また、蓄冷材容器は、隣接する一方の冷媒管に対向する第1プレート部材(471)と、隣接する他方の冷媒管に対向する第2プレート部材(472)と、を有している。また、第1プレート部材の隣接する一方の冷媒管に対向する面と、第2プレート部材の隣接する他方の冷媒管に対向する面の少なくとも一方には、対向する冷媒管側に向かって突出する環状の凸部(47a)が形成されている。また、凸部は、対向する冷媒管と接合されている。また、凸部が形成された第1プレート部材および第2プレート部材の少なくとも一方と対向する冷媒管との間には隙間空間(GS)が形成されている。また、第1プレート部材および第2プレート部材の少なくとも一方の凸部の内周側には蓄冷材容器の収容空間と隙間空間の間を連通する貫通孔(473)が形成されている。そして、蓄冷材容器の収容空間に蓄冷材が充填されるとともに、隙間空間に蓄冷材より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 forms a plurality of refrigerant pipes (45) having a refrigerant flow path through which a refrigerant flows, a storage space filled with a cold storage material, and a plurality of refrigerant pipes. It is provided with a cold storage material container (47) arranged between the two. Further, the cold storage material container has a first plate member (471) facing one adjacent refrigerant pipe and a second plate member (472) facing the other adjacent refrigerant pipe. Further, at least one of the surface of the first plate member facing the adjacent refrigerant pipe and the surface of the second plate member facing the other adjacent refrigerant pipe protrudes toward the facing refrigerant pipe side. An annular convex portion (47a) is formed. Further, the convex portion is joined to the facing refrigerant pipe. Further, a gap space (GS) is formed between at least one of the first plate member and the second plate member on which the convex portion is formed and the refrigerant pipe facing the first plate member. Further, a through hole (473) communicating between the storage space of the cold storage material container and the gap space is formed on the inner peripheral side of at least one of the convex portions of the first plate member and the second plate member. Then, the storage space of the cold storage material container is filled with the cold storage material, and at least a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material is sealed in the gap space.
このような構成によれば、隙間空間に蓄冷材より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されているので、蓄冷熱交換器の熱抵抗を大きくすることができる。したがって、隙間空間に蓄冷材より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されていない場合と比較して、放冷時間をより長くすることができる。 According to such a configuration, at least a gas having a lower thermal conductivity than the cold storage material is enclosed in the gap space, so that the thermal resistance of the cold storage heat exchanger can be increased. Therefore, the cooling time can be made longer than in the case where a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material is not enclosed in the gap space at least.
また、上記目的を達成するため、請求項13に記載の発明は、冷媒が流れる冷媒流路を有する複数の冷媒管(45)と、蓄冷材が充填される収容空間を形成するとともに、複数の冷媒管の間に配置された蓄冷材容器(47)と、を備えている。また、蓄冷材容器は、隣接する一方の冷媒管に対向する第1プレート部材(471)と、隣接する他方の冷媒管に対向する第2プレート部材(472)と、を有している。また、第1プレート部材の隣接する一方の冷媒管に対向する面と、第2プレート部材の隣接する他方の冷媒管に対向する面の少なくとも一方には、対向する冷媒管側に向かって突出する環状の凸部(47a)が形成されている。また、凸部は、対向する冷媒管と接合されている。また、凸部が形成された第1プレート部材および第2プレート部材の少なくとも一方と対向する冷媒管との間には隙間空間(GS)が形成されている。そして、蓄冷材容器の収容空間に蓄冷材が充填されるとともに、隙間空間の全体に蓄冷材より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されている。 Further, in order to achieve the above object, the invention according to claim 13 forms a plurality of refrigerant pipes (45) having a refrigerant flow path through which a refrigerant flows, and a plurality of accommodation spaces filled with a cold storage material. It is provided with a cold storage material container (47) arranged between the refrigerant pipes. Further, the cold storage material container has a first plate member (471) facing one adjacent refrigerant pipe and a second plate member (472) facing the other adjacent refrigerant pipe. Further, at least one of the surface of the first plate member facing the adjacent refrigerant pipe and the surface of the second plate member facing the other adjacent refrigerant pipe protrudes toward the facing refrigerant pipe side. An annular convex portion (47a) is formed. Further, the convex portion is joined to the facing refrigerant pipe. Further, a gap space (GS) is formed between at least one of the first plate member and the second plate member on which the convex portion is formed and the refrigerant pipe facing the first plate member. Then, the storage space of the cold storage material container is filled with the cold storage material, and at least a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material is sealed in the entire gap space.
このような構成によれば、隙間空間の全体に蓄冷材より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されているので、蓄冷熱交換器の熱抵抗を大きくすることができる。したがって、隙間空間に蓄冷材より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されていない場合と比較して、放冷時間をより長くすることができる。 According to such a configuration, at least a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material is enclosed in the entire gap space, so that the thermal resistance of the cold storage heat exchanger can be increased. Therefore, the cooling time can be made longer than in the case where a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material is not enclosed in the gap space at least.
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 The reference numerals in parentheses attached to each component or the like indicate an example of the correspondence between the component or the like and the specific component or the like described in the embodiment described later.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, the same or equal parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
(第1実施形態)
第1実施形態に係る蓄冷熱交換器を備えた冷凍サイクル装置の構成を図1に示す。この冷凍サイクル装置は、車両用空調装置を構成する。冷凍サイクル装置1は、圧縮機10、放熱器20、減圧器30、および蒸発器としての蓄冷熱交換器40を有する。これら構成部品は、配管によって環状に接続され、冷媒循環路を構成する。
(First Embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of a refrigeration cycle apparatus provided with a cold storage heat exchanger according to the first embodiment. This refrigeration cycle device constitutes a vehicle air conditioner. The
圧縮機10は、車両の走行用の動力源2である内燃機関によって駆動される。動力源2が停止すると、圧縮機10も停止する。圧縮機10は、蓄冷熱交換器40から冷媒を吸引し、圧縮し、放熱器20へ吐出する。放熱器20は、高温冷媒を冷却する。放熱器20は、凝縮器とも呼ばれる。減圧器30は、放熱器20によって冷却された冷媒を減圧する。蓄冷熱交換器40は、減圧器30によって減圧された冷媒を蒸発させ、車室内空気を冷却する。
The
図2および図3において、蓄冷熱交換器40は、2層に配置された第1熱交換部48と第2熱交換部49とを有する。そして、第2熱交換部49が空気流れ上流側に配置され、第1熱交換部48が空気流れ下流側に配置されている。
In FIGS. 2 and 3, the cold
具体的には、蓄冷熱交換器40は、複数に分岐した冷媒通路部材を有する。この冷媒通路部材は、アルミニウム等の金属製の通路部材によって提供される。冷媒通路部材は、組をなして位置づけられた第1~第4ヘッダ41~44と、それらヘッダ41~44の間を連結する複数のチューブ45によって提供されている。なお、チューブ45は冷媒管に相当する。
Specifically, the cold
第1ヘッダ41と第2ヘッダ42とは、組をなしており、互いに所定距離れて平行に配置されている。第3ヘッダ43と第4ヘッダ44も組をなしており、互いに所定距離れて平行に配置されている。第1ヘッダ41と第2ヘッダ42との間には、複数のチューブ45が等間隔に配列されている。各チューブ45は、その端部において対応するヘッダ41、42内に連通している。これら第1ヘッダ41と、第2ヘッダ42と、それらの間に配置された複数のチューブ45によって第1熱交換部48が形成されている。
The
第3ヘッダ43と第4ヘッダ44との間には、複数のチューブ45が等間隔に配列されている。各チューブ45は、その端部において対応するヘッダ43、44内に連通している。これら第3ヘッダ43と、第4ヘッダ44と、それらの間に配置された複数のチューブ45によって第2熱交換部49が形成されている。
A plurality of
第1ヘッダ41の端部には、冷媒入口としての図示しないジョイントが設けられている。第1ヘッダ41内は、その長さ方向のほぼ中央に設けられた図示しない仕切板によって、第1区画と第2区画とに区画されている。これに対応して、複数のチューブ45は、第1群と第2群とに区分されている。
A joint (not shown) as a refrigerant inlet is provided at the end of the
冷媒は、第1ヘッダ41の第1区画に供給される。冷媒は、第1区画から、第1群に属する複数のチューブ45に分配される。冷媒は、第1群を通して第2ヘッダ42に流入し、集合される。冷媒は、第2ヘッダ42から、第2群に属する複数のチューブ45に再び分配される。冷媒は、第2群を通して第1ヘッダ41の第2区画に流入する。このように、第1熱交換部48においては、冷媒をU字状に流す流路が形成される。
The refrigerant is supplied to the first section of the
第3ヘッダ43の端部には、冷媒出口としての図示しないジョイントが設けられている。第3ヘッダ43内は、その長さ方向のほぼ中央に設けられた図示しない仕切板によって、第1区画と第2区画とに区画されている。これに対応して、複数のチューブ45は、第1群と第2群とに区分されている。第3ヘッダ43の第1区画は、第1ヘッダ41の第2区画に隣接している。第3ヘッダ43の第1区画と第1ヘッダ41の第2区画とは連通している。
A joint (not shown) as a refrigerant outlet is provided at the end of the
冷媒は、第1ヘッダ41の第2区画から、第3ヘッダ43の第1区画に流入する。冷媒は、第1区画から、第1群に属する複数のチューブ45に分配される。冷媒は、第1群を通して第4ヘッダ44に流入し、集合される。冷媒は、第4ヘッダ44から、第2群に属する複数のチューブ45に再び分配される。冷媒は、第2群を通して第3ヘッダ43の第2区画に流入する。このように、第2熱交換部49においても、冷媒をU字状に流す流路が形成される。第3ヘッダ43の第2区画内の冷媒は、冷媒出口から流出し、圧縮機10へ向けて流れる。
The refrigerant flows from the second section of the
図2において、複数のチューブ45は、略一定の間隔で配置されている。それら複数のチューブ45の間には、複数の隙間が形成されている。これら複数の隙間には、複数の空気側フィン46と複数の蓄冷材容器47とが、ろう付けされている。複数の空気側フィン46と複数の蓄冷材容器47は、例えば所定の規則性をもって配置されている。隙間のうちの一部は、冷却用空気通路460である。隙間のうちの残部は、蓄冷材容器47が配置されている収容部である。
In FIG. 2, the plurality of
蓄冷材容器47は、例えば、パラフィン類を用いて構成される蓄冷材50を収容するものであり、蓄冷熱交換器40の全体にほぼ均等に分散して配置されている。図5の矢印A方向から蓄冷材50が蓄冷材容器47の内部に充填される。蓄冷材容器47の両側に位置する2つのチューブ45は、空気と熱交換するための冷却用空気通路460を区画している。空気は、図4に示す矢印AR方向に流れる。
The cold
チューブ45は、扁平状に形成され、内部の冷媒通路にインナーフィン450が配置されたインナーフィンチューブとして構成されている。なお、押出製法によって構成される所謂押し出しチューブは、亜鉛溶射を行うためチューブとケース接合部に亜鉛が濃縮しやすく腐食漏れしやすい。本実施形態の蓄冷材容器47は、チューブ45がインナーフィンチューブとして構成されており、押し出しチューブと比較して耐食性を向上させている。 チューブ45の冷媒通路は、チューブ45の長手方向に沿って延びており、チューブ45の両端に開口している。複数のチューブ45は、列をなして並べられている。各列において、複数のチューブ45は、その主面(扁平面)が対向するように配置されている。チューブ45のうち空気流れ下流側にかしめ部が設けられている。
The
蓄冷熱交換器40は、車室へ供給される空気と接触面積を増加させるための空気側フィン46を冷却用空気通路460に備えている。空気側フィン46は、隣接する2つのチューブ45の間に区画された空気通路に配置されている。
The cold
空気側フィン46は、ろう材によって、隣接する2つのチューブ45に接合されている。空気側フィン46は、薄いアルミニウム等の金属板を波状に曲げることにより形成されており、鎧窓状のルーバ461を備えている。
The air-
蓄冷熱交換器40は、蓄冷熱交換器40にて冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる際に、蓄冷材を凝固させて冷熱を蓄え、蓄冷材が融解する際に蓄えられた冷熱を放冷する蓄冷熱交換器である。蓄冷熱交換器40は、蓄冷材を収容する収容空間を有する蓄冷材容器47を備えている。図4に示すように、蓄冷材容器47は、扁平な容器状に形成されており、複数のチューブ45の間に配置されている。蓄冷材容器47は、断面略コの字状(バスタブ状)の一対のプレート部材471、472を接合することにより、内部に蓄冷材50を収容するための収容空間を形成している。
The cold
蓄冷材容器47は、広い主壁を有する第1、第2プレート部材471、472を備えている。第1プレート部材471は、隣接する一方のチューブ45に対向するよう配置され、第2プレート部材472は、隣接する他方のチューブ45に対向するよう配置されている。
The cold
第1、第2プレート部材471、472の各主壁は、それぞれがチューブ45と平行に配置されている。これら2つの主壁は、凹凸形状を有している。
The main walls of the first and
第1プレート部材471の主壁の内側表面には、第1凸部47a、第2凸部47bおよび凹部47cが設けられている。第2プレート部材472の主壁の内側表面にも、第1凸部47a、第2凸部47bおよび凹部47cが設けられている。
A first
第1凸部47aは、蓄冷材容器47の外側に向けて突出している。第1凸部47aは、環状を成している。
The first
第2凸部47bは、第1凸部47aの内周側に配置され、蓄冷材容器47の外側に向けて突出している。本実施形態では、1つの第1凸部47aの内周側に10個の第2凸部47bが配置されている。
The second
第2凸部47bの突出量は、第1凸部47aよりも少なくなっている。また、第2凸部47bには、表裏を貫く貫通孔473が形成されている。また、第2凸部47bの頂部は矩形形状の平面となっている。
The amount of protrusion of the second
また、第1凸部47aは、ろう材によって対向するチューブ45と接合されている。チューブ45と接合されている第1凸部47aのろう付け長さ、すなわち、チューブ45と第1凸部47aの接合部の幅は、0.8ミリメートル以上となっている。これにより、耐食性が確保されている。
本実施形態の蓄冷熱交換器は、第1プレート部材471および第2プレート部材472のうち、環状を成す第1凸部47aが形成された部位と対向するチューブ45との間には隙間空間GSが形成されている。すなわち、第2凸部47bと対向するチューブ45との間には隙間空間GSが形成されている。
Further, the first
In the cold storage heat exchanger of the present embodiment, there is a gap space GS between the portion of the
また、第1プレート部材471および第2プレート部材472の第1凸部47aの内周側には蓄冷材容器47の収容空間と隙間空間GSの間を連通する貫通孔473が形成されている。具体的には、第1凸部47aの内周側に、対向するチューブ45側に向かって突出する第2凸部47bが形成され、貫通孔473は第2凸部47bに形成されている。貫通孔473の形状は正方形を成している。
Further, a through
そして、蓄冷材容器47の収容空間に蓄冷材50が充填されるとともに、隙間空間GSに蓄冷材50より熱伝導率の低い気体が封入されている。また、隙間空間GSの容積の半分以上を気体が占め、隙間空間GSの容積の残りの容積を蓄冷材が占めている。
Then, the
蓄冷材容器47は、隣接する2つのチューブ45の間に配置されている。蓄冷材容器47は、その両側に配置された2つのチューブ45に熱的に第1凸部47aで結合している。蓄冷材容器47は、熱伝達に優れた接合材によって、隣接する2つのチューブ45に接合されている。接合材としては、ろう材または接着材などの樹脂材料を用いることができる。本例の蓄冷材容器47は、チューブ45にろう付けされている。より詳細には、蓄冷材容器47の外側表面には、第1熱交換部48を構成するチューブ45および第2熱交換部49を構成するチューブ45の双方が接合されている。
The cold
図4に示すように、蓄冷材容器47の内部側には、インナーフィン60が蓄冷材容器47に熱的及び機械的に結合されて配設されている。インナーフィン60は、熱伝達に優れた接合材によって、蓄冷材容器47の主壁の内側表面に接合されている。この接合は、ろう付けによってなされる。蓄冷材容器47の内部側に、インナーフィン60が結合していることで、蓄冷材容器47の変形が防止され、耐圧性が向上する。
As shown in FIG. 4, an
インナーフィン60は、チューブ45の積層方向に対して垂直な複数の平面部61と、隣り合う平面部61を所定距離離して位置づける接続部62とを有している。インナーフィン60における、冷却用空気通路460を流通する空気の流れ方向の断面形状が波形状になっている。本例では、インナーフィン60は、薄いアルミニウム等の金属板を波状に曲げることにより形成されている。
The
本実施形態のインナーフィン60は、図6に示すように、蓄冷材容器の長手方向に対して交差する方向に波打つように配置されている。
As shown in FIG. 6, the
そして、蓄冷材容器47の内側表面が凹凸状であるため、インナーフィン60は、蓄冷材容器47の主壁の凹部47c、即ち、内側に突出した部分(内面突起)とろう付けにより接合されて、機械的強度並びに耐圧性能を高めている。これによって、蓄冷材容器47の主壁のうち、外側に突出した第1凸部47aとインナーフィン60とは、接合されていない。
Since the inner surface of the cold
1つのインナーフィン60を構成している全ての平面部61は、それぞれ蓄冷材容器47の内側表面に接合されている。具体的には、図4に示すように、蓄冷材容器47の主壁の凹部47cが、冷却用空気通路460を流通する空気の流れ方向(紙面の左右方向)に延びており、当該凹部47cとインナーフィン60の平面部61とが面接触するようになっている。
All the
本実施形態の蓄冷熱交換器は、第1プレート部材471の隣接する一方のチューブ45に対向する面と、第2プレート部材472の隣接する他方のチューブ45に対向する面に、対向するチューブ45側に向かって突出する環状の第1凸部47aが形成されている。さらに、本実施形態の蓄冷熱交換器は、該第1凸部47aの内周側に、対向するチューブ45側に向かって突出する第2凸部47bが形成されている。
In the cold storage heat exchanger of the present embodiment, the
また、第2凸部47bの突出量は、第1凸部47aよりも少なくなっており、第2凸部47bには、蓄冷材を通すための貫通孔473が形成されている。
Further, the amount of protrusion of the second
したがって、蓄冷材容器47のプレート部材471、472に貫通孔473を形成する際に貫通孔473の縁部から蓄冷材容器47の内側にバリが生じても、このバリはインナーフィン60と接触しない。したがって、プレート部材471、472とインナーフィン60との間に未接合となる領域が形成されない。このため、伝熱性を向上することができる。
Therefore, even if burrs are generated inside the cold
また、本実施形態の蓄冷熱交換器は、第1凸部47aの内周側に、対向するチューブ45側に向かって突出する第2凸部47bが形成されているので、伝熱性を向上することができる。
Further, in the cold storage heat exchanger of the present embodiment, the second
さらに、本実施形態の蓄冷熱交換器は、第1凸部47aが、対向するチューブ45と接合され、第2凸部47bが形成されたプレート部材471、472と対向するチューブ45との間には隙間空間GSが形成されている。
Further, in the cold storage heat exchanger of the present embodiment, the first
そして、蓄冷材容器47の収容空間に蓄冷材が充填されている。また、第1プレート部材471のうち第2凸部47bが形成された部位と隣接する一方のチューブ45との間の隙間空間GSには、蓄冷材50より熱伝導率の低い気体が封入されている。また、第2プレート部材472のうち第2凸部47bが形成された部位と隣接する他方のチューブ45との間の隙間空間GSにも蓄冷材50より熱伝導率の低い気体が封入されている。なお、本実施形態では、蓄冷材50より熱伝導率の低い気体として空気が隙間空間GSに封入されている。
Then, the cold storage material is filled in the accommodation space of the cold
このように、本実施形態の蓄冷熱交換器は、隙間空間GSに蓄冷材50より熱伝導率の低い気体が封入されているので、隙間空間GSに蓄冷材50が封入されている場合と比較して、蓄冷熱交換器の熱抵抗が大きくなり蓄冷材50の潜熱が徐々に放出される。したがって、車両のエンジンが一時的に停止するアイドリングストップ時の放冷時間が長くなっている。
As described above, in the cold storage heat exchanger of the present embodiment, since the gas having a lower thermal conductivity than the
また、第1プレート部材471および第2プレート部材472に形成された貫通孔473は、一辺の長さが4ミリメートル未満となっている。具体的には、本実施形態の貫通孔473の一辺の長さは2ミリメートル程度となっている。
Further, the through
次に、蓄冷材容器47への蓄冷材50の充填について説明する。蓄冷材容器47への蓄冷材50の充填は、蓄冷材容器47、インナーフィン60、チューブ45等のろう付けが完了した後に実施される。
Next, the filling of the
蓄冷材50は、図5の矢印A方向から蓄冷材容器47の内部に充填される。蓄冷材50が蓄冷材容器47の内部に注入されると、蓄冷材50は第1プレート部材471と第2プレート部材472との間に形成される収容空間に流入する。この際、蓄冷材50は、インナーフィン60の波型形状の隙間に流入する。このようにして、蓄冷材容器47の収容空間に予め定められた容量の蓄冷材50が充填される。
The
なお、蓄冷材50の充填量が多すぎると、貫通孔473を介して蓄冷材容器47の内部から隙間空間GSに蓄冷材50が流入してしまうため、蓄冷材容器47に蓄冷材50を充填する際には、予め定められた容量の蓄冷材50を蓄冷材容器47に充填する。
If the filling amount of the
したがって、本実施形態の蓄冷熱交換器は、蓄冷材容器47への蓄冷材50の充填時に、隙間空間GSに蓄冷材50は充填されておらず、隙間空間GSには空気が封入されている。
Therefore, in the cold storage heat exchanger of the present embodiment, when the
本実施形態の蓄冷熱交換器は、貫通孔473の直径が十分に小さくなっている。このため、蓄冷材50の表面張力による力の作用により、貫通孔473を介して蓄冷材容器47の内部から隙間空間GSに蓄冷材50が漏れ出さないようになっている。
In the cold storage heat exchanger of the present embodiment, the diameter of the through
次に、蓄冷材50の表面張力による力と貫通孔473の穴径の関係について図7~図9を用いて説明する。ここでは、貫通孔473は円形状となっているものとする。
Next, the relationship between the force due to the surface tension of the
図7~図8に示すように、貫通孔473の内部には、蓄冷材50と隙間空間GSの空気との境界が形成される。この境界の蓄冷材50側には、蓄冷材容器47の内部に作用する内圧P1と、蓄冷材50の自重によって作用する蓄冷材50を押す圧力P2とを加えた力P1+P2が作用する。また、この境界の空気側には、隙間空間GSの内部の空気による大気圧P3と、蓄冷材50の表面張力による力P4とを加えた力P3+P4が作用する。
As shown in FIGS. 7 to 8, a boundary between the
なお、蓄冷材50の表面張力をσ、接触角をθ、貫通孔473の直径をDとすると、表面張力による力P4は、P4=(4σcosθ)/Dとして表すことができる。なお、蓄冷材50の表面張力σは、蓄冷材50の材質により決まり、接触角θは、蓄冷材容器47の材料と蓄冷材50の材質によって決まる。
Assuming that the surface tension of the
ここで、P1+P2がP3+P4未満の場合には、蓄冷材50は貫通孔473を通って隙間空間GSに侵入することはない。しかし、P1+P2がP3+P4以上の場合には、蓄冷材50は貫通孔473を通って隙間空間GSに侵入する。
Here, when P1 + P2 is less than P3 + P4, the
図9に、接触角が1度、30度、60となる材料における貫通孔473の穴直径と表面張力による力P4の関係を示す。図に示されるように、接触角が1度、30度、60のいずれの場合も、貫通孔473の穴直径が4ミリメートル以上になると、表面張力による力P4が急激に大きくなることが確認できる。
FIG. 9 shows the relationship between the hole diameter of the through
つまり、貫通孔473の穴直径を4ミリメートル以上にすることで、表面張力による力P4を十分に大きくすることができ、蓄冷材50が貫通孔473を通って隙間空間GSに侵入しないようにすることが可能である。
That is, by setting the hole diameter of the through
夏季等においては蓄冷熱交換器の周辺温度は、80℃程度まで上昇する。このように、蓄冷熱交換器の周辺温度が上昇すると、蓄冷材50が膨張して蓄冷材容器47の容積が増加し、蓄冷材容器47が変形したり破損してしまう。なお、蓄冷熱交換器40の周辺温度が20℃から80℃に上昇すると、蓄冷材50の容積は7%程度増加する。
In summer and the like, the ambient temperature of the cold storage heat exchanger rises to about 80 ° C. As described above, when the ambient temperature of the cold storage heat exchanger rises, the
このように、蓄冷材容器47の周囲温度が上昇し、蓄冷材容器47内部に充填された蓄冷材50が膨張すると、貫通孔473を介して蓄冷材容器47の内部から各隙間空間GSに蓄冷材50が漏れ出る。
As described above, when the ambient temperature of the cold
そして、各隙間空間GSの下方に蓄冷材50が溜まり、各隙間空間GSのうち蓄冷材50より上方に空気が溜まる。このように、空気が溜まった各隙間空間GSに貫通孔473を通って蓄冷材50が流入することで、蓄冷材50の膨張による蓄冷材容器47の変形や破損が防止される。
Then, the
その後、蓄冷材容器47の周囲温度が低下すると、隙間空間GSのうち貫通孔473より上側の蓄冷材50は隙間空間GSの空気によって貫通孔473を通って蓄冷材容器47側に押し出され、蓄冷材容器47側に戻ることになる。なお、貫通孔473よりも下側に溜まった蓄冷材50は隙間空間GSの残留する。
After that, when the ambient temperature of the cold
(1)上記実施形態の蓄冷熱交換器は、冷媒が流れる冷媒流路を有する複数のチューブ45と、蓄冷材50が充填される収容空間を形成するとともに、複数の冷媒管の間に配置された蓄冷材容器47と、を備えている。また、蓄冷材容器47は、隣接する一方のチューブ45に対向する第1プレート部材471と、隣接する他方のチューブ45に対向する第2プレート部材472と、を有している。また、第1プレート部材471の隣接する一方のチューブ45に対向する面と、第2プレート部材472の隣接する他方のチューブ45に対向する面の少なくとも一方には、対向するチューブ45側に向かって突出する環状の第1凸部47aが形成されている。また、第1凸部47aは、対向するチューブ45と接合されている。また、第1凸部47aが形成された第1プレート部材471および第2プレート部材472と対向するチューブ45との間には隙間空間GSが形成されている。また、第1プレート部材471および第2プレート部材472の第1凸部47aの内周側には蓄冷材容器47の収容空間と隙間空間GSの間を連通する貫通孔473が形成されている。そして、蓄冷材容器47の収容空間に蓄冷材50が充填されるとともに、隙間空間GSに蓄冷材50より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されている。
(1) The cold storage heat exchanger of the above embodiment forms a storage space filled with a plurality of
このような構成によれば、隙間空間GSに蓄冷材50より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されているので、蓄冷熱交換器の熱抵抗を大きくすることができる。したがって、隙間空間GSに蓄冷材50より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されていない場合と比較して、放冷時間をより長くすることができる。
According to such a configuration, at least a gas having a thermal conductivity lower than that of the
(2)上記実施形態では、蓄冷材容器47の収容空間に蓄冷材50が充填されるとともに、隙間空間GSの全体に蓄冷材50より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されている。
(2) In the above embodiment, the
このような構成によれば、隙間空間GSの全体に蓄冷材より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されているので、蓄冷熱交換器の熱抵抗を大きくすることができる。したがって、隙間空間GSに蓄冷材より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されていない場合と比較して、放冷時間をより長くすることができる。 According to such a configuration, at least a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material is enclosed in the entire gap space GS, so that the thermal resistance of the cold storage heat exchanger can be increased. Therefore, the cooling time can be made longer than in the case where the gap space GS is not filled with at least a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material.
(3)上記実施形態では、第1凸部47aの内周側に、対向するチューブ45側に向かって突出する第2凸部47bが形成されている。そして、第2凸部47bの突出量は、第1凸部47aよりも少なくなっており、貫通孔473は、第2凸部47aに形成されている。このように、第2凸部47aに貫通孔473を形成することもできる。
(3) In the above embodiment, a second
(4)上記実施形態のように、気体は空気とすることができ、蓄冷材50は、パラフィンとすることができる。
(4) As in the above embodiment, the gas can be air and the
(5)上記実施形態では、貫通孔473の中心は、隙間空間GSの上下方向の中央に配置されている。このように、貫通孔473の中心は、隙間空間GSの上下方向の中央または中央よりも下方に配置することができる。
(5) In the above embodiment, the center of the through
(6)上記実施形態では、隙間空間GSの容積の半分以上を気体が占め、隙間空間GSの容積の残りの容積を蓄冷材が占めている。このように、隙間空間GSの容積の半分以上を気体が占めるようにすることもできる。 (6) In the above embodiment, the gas occupies more than half of the volume of the gap space GS, and the cold storage material occupies the remaining volume of the volume of the gap space GS. In this way, the gas can occupy more than half of the volume of the gap space GS.
(7)上記実施形態では、隙間空間GSの容積は、蓄冷材容器47の収容空間の容積の7%以上である。高温となる車両に搭載される蓄冷熱交換器においては、隙間空間GSの容積が、蓄冷材容器47の収容空間の容積の7%以上であるのが好ましい。
(7) In the above embodiment, the volume of the gap space GS is 7% or more of the volume of the storage space of the cold
(第2実施形態)
第2実施形態に係る蓄冷熱交換器について図10~図13を用いて説明する。上記第1実施形態の蓄冷熱交換器は、貫通孔473の一辺の長さが2ミリメートル程度となっているが、本実施形態の蓄冷熱交換器では、貫通孔473の一辺の長さが8ミリメートル程度となっている。すなわち、本実施形態の蓄冷熱交換器の貫通孔473の大きさは、上記第1実施形態の蓄冷熱交換器の貫通孔473よりも大きくなっている。
(Second Embodiment)
The cold storage heat exchanger according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 13. The cold storage heat exchanger of the first embodiment has a length of one side of the through
また、本実施形態の蓄冷熱交換器は、図10において、上下方向上側と上下方向下側に、それぞれ2つの隙間空間GSが形成されている。そして、上下方向上側の2つの隙間空間GSには、ぞれぞれ貫通孔473が1つ形成され、上下方向下側の隙間空間GSには、それぞれ貫通孔473が2つずつ形成されている。各貫通孔743の中心は、隙間空間GSの上下方向の中央よりも下方に配置されている。
Further, in the cold storage heat exchanger of the present embodiment, in FIG. 10, two gap space GSs are formed on the upper side in the vertical direction and the lower side in the vertical direction, respectively. One through
また、本実施形態の蓄冷熱交換器は、蓄冷材容器47への蓄冷材50の充填時に、蓄冷材容器47から貫通孔473を介して隙間空間GSに流出した蓄冷材50の一部が隙間空間GSに溜まっている。
Further, in the cold storage heat exchanger of the present embodiment, when the
上下方向下側の2つの隙間空間GSのように、貫通孔473を上下方向に2つ形成することにより、隙間空間GSの内部において気体と蓄冷材50の空間を明確に分けることができる。これは、貫通孔473を上下方向に2つ形成することで、上下の貫通孔473にかかる圧力差が発生するためである。すなわち、上下の貫通孔473にかかる圧力差により、上下方向上側の貫通孔473から蓄冷材容器47内に空気が侵入し、上下方向上側の貫通孔473から隙間空間GS側に蓄冷材50が侵入するためである。
By forming two through
また、本実施形態の蓄冷熱交換器は、上下方向上側と上下方向下側とで熱抵抗の分布が異なっている。具体的には、隙間空間GSに蓄冷材50が侵入した部位の熱抵抗が、隙間空間GSに蓄冷材50が侵入していない部位よりも高くなっている。このように、本実施形態の蓄冷熱交換器は、熱抵抗の分布を調整することができ、放冷時間を所望の時間に調整することが可能である。
Further, in the cold storage heat exchanger of the present embodiment, the distribution of thermal resistance is different between the upper side in the vertical direction and the lower side in the vertical direction. Specifically, the thermal resistance of the portion where the
ところで、本実施形態の蓄冷熱交換器は、上記第1実施形態の蓄冷熱交換器と比較して、貫通孔473の穴径が異なっている。したがって、貫通孔473を介して隙間空間GSに蓄冷材50を封入する際の封入速度も異なる。具体的には、本実施形態の蓄冷熱交換器は、上記第1実施形態の蓄冷熱交換器よりも、貫通孔473を介して隙間空間GSに蓄冷材50を封入する際の封入速度も速い。
By the way, the cold storage heat exchanger of the present embodiment has a different hole diameter of the through
図12は、オリフィスの式を用いて封入速度に相当する流量Qを算出する際のモデルを表している。蓄冷材50の圧力をP1、隙間空間GSの空気の圧力をP2、蓄冷材50の密度をρ、貫通孔473を介して隙間空間GSに封入される蓄冷材50の封入速度に相当する流量をQ、貫通孔473の直径をDとする。このとき、封入速度に相当する流量Qは、概ね貫通孔473の直径Dの自乗に比例する。なお、封入速度に相当する流量Qは図13のように表される。
FIG. 12 shows a model for calculating the flow rate Q corresponding to the encapsulation speed using the formula of the orifice. The pressure of the
そして、貫通孔473の直径Dが1ミリメートルよりも大きくなると、封入速度に相当する流量Qが急激に大きくなっていることが確認できる。すなわち、貫通孔473の直径Dを1ミリメートルよりも大きくすることにより、蓄冷材50を封入する際の封入速度vを大きくすることができる。つまり、比較的短時間で蓄冷材50を隙間空間GSに封入することができ、蓄冷材50を隙間空間GSに封入する際の生産性を向上することができる。
Then, when the diameter D of the through
上記したように、本実施形態の蓄冷熱交換器は、上下方向上側と上下方向下側とで熱抵抗の分布が異なっている。具体的には、隙間空間GSに蓄冷材50が侵入した部位の熱抵抗が、隙間空間GSに蓄冷材50が侵入していない部位よりも高くなっている。このように、本実施形態の蓄冷熱交換器は、熱抵抗の分布を調整することができ、放冷時間を所望の時間に制御することが可能である。
As described above, in the cold storage heat exchanger of the present embodiment, the distribution of thermal resistance is different between the upper side in the vertical direction and the lower side in the vertical direction. Specifically, the thermal resistance of the portion where the
(1)上記実施形態では、1つの隙間空間の上下方向下側に形成された貫通孔の開口面積は、直径1ミリメートルの孔の開口面積以上となっている。これによれば、比較的短時間で蓄冷材50を隙間空間GSに封入することができ、蓄冷材50を隙間空間GSに封入する際の生産性を向上することができる。
(1) In the above embodiment, the opening area of the through hole formed on the lower side in the vertical direction of one gap space is equal to or larger than the opening area of the hole having a diameter of 1 mm. According to this, the
(2)上記実施形態では、貫通孔473は、1つの隙間空間GSに対して1つ形成されており、1つの貫通孔473が形成された1つの隙間空間GSの半分以上は気体となっている。
(2) In the above embodiment, one through
これによれば、貫通孔473は、1つの隙間空間GSに対して1つ形成され、1つの貫通孔473が形成された1つの隙間空間GSの半分以上は気体となっているので、空気が貫通孔473を通って蓄冷材容器47側に流入するのを防止することが可能である。
According to this, one through
(第3実施形態)
第3実施形態に係る蓄冷熱交換器について図14を用いて説明する。上記第1実施形態の蓄冷熱交換器は、図5中において10個の隙間空間GSが形成され、各隙間空間GSに対して貫通孔473が1つずつ形成されている。これに対し、本実施形態の蓄冷熱交換器は、図14において10個の隙間空間GSが形成され、これらの隙間空間GSのうち5つの隙間空間GSに対して貫通孔473が1つずつ形成されている。
(Third Embodiment)
The cold storage heat exchanger according to the third embodiment will be described with reference to FIG. In the cold storage heat exchanger of the first embodiment, 10 gap space GS is formed in FIG. 5, and one through
すなわち、本実施形態の蓄冷熱交換器には、図5中において貫通孔473が形成されていない隙間空間GSがある。このように、貫通孔473が形成されていない隙間空間GSを有するように蓄冷熱交換器を構成することもできる。
That is, the cold storage heat exchanger of the present embodiment has a gap space GS in which the through
また、貫通孔473が形成されていない隙間空間GSがあるので、この隙間空間GSの内部に空気が蓄冷材容器47側に流入するのを防止することもできる。
Further, since there is a gap space GS in which the through
なお、本実施形態の蓄冷熱交換器は、第2凸部47bを形成することなく、第1プレート部材471または第2プレート部材472の少なくとも一方の第1凸部47aの内周側に貫通孔473が形成されている。
The cold storage heat exchanger of the present embodiment has a through hole on the inner peripheral side of at least one of the
また、本実施形態の蓄冷熱交換器には、貫通孔473が形成されていない複数の隙間空間GSが設けられているが、微小な貫通孔473が形成された隙間空間GSが設けられているようにしてもよい。
Further, the cold storage heat exchanger of the present embodiment is provided with a plurality of gap space GS in which the through
(第4実施形態)
第4実施形態に係る蓄冷熱交換器について図15~図17を用いて説明する。本実施形態の蓄冷熱交換器は、図15において、上下方向上側と上下方向下側に、それぞれ2つの隙間空間GSが形成されている。そして、上下方向上側の2つの隙間空間GSには、ぞれぞれ穴径の大きな貫通孔473が4つずつ形成され、上下方向下側の隙間空間GSには、それぞれ穴径の小さな貫通孔473が1つずつ形成されている。
(Fourth Embodiment)
The cold storage heat exchanger according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 17. In FIG. 15, the cold storage heat exchanger of the present embodiment has two gap spaces GS formed on the upper side in the vertical direction and the lower side in the vertical direction, respectively. Then, four through
上下方向上側の2つの隙間空間GSに形成された貫通孔473の穴径は一辺が8ミリメートル程度となっている。また、上下方向下側の隙間空間GSに形成された貫通孔473の穴径は一辺が2ミリメートル程度となっている。
The hole diameter of the through
これにより、上下方向上側の隙間空間GSに蓄冷材50が流入しやすくなっており、チューブ45を流通する冷媒と蓄冷材50の熱交換効率は向上するようになっている。また、上下方向下側の隙間空間GSには蓄冷材50が流入し難くなっており、蓄冷熱交換器の上下方向下側は上下方向上側よりも蓄冷熱交換器の放冷時間が長くなるよう構成されている。
As a result, the
このように、本実施形態の蓄冷熱交換器は、上下方向上側と上下方向下側とで、貫通孔473の数、配置および開口面積が異なっており、上下方向上側と上下方向下側とで温度分布が異なっている。
As described above, in the cold storage heat exchanger of the present embodiment, the number, arrangement and opening area of the through
図17は、蓄冷熱交換器が配置される空調ユニットの概略断面構成を示した図である。この空調ユニットには、温度調整された空気を車両の前席に向けて送風するフロントフェイス吹出口と温度調整された空気を車両の後席に向けて送風するリアフェイス吹出口が設けられている。 FIG. 17 is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration of an air conditioning unit in which a cold storage heat exchanger is arranged. The air conditioning unit is provided with a front face outlet that blows temperature-controlled air toward the front seats of the vehicle and a rear face outlet that blows temperature-controlled air toward the rear seats of the vehicle. ..
空調ユニットの内部には、空気を冷却する蓄冷熱交換器40および空気を加熱するヒータコア20が配置されている。また、空調ユニットの内部において、フロントフェイス吹出口から空調ユニットの外部に送風される空気が流れる空間と、リアフェイス吹出口から空調ユニットの外部に送風される空気が流れる空間とが区画されている。
Inside the air conditioning unit, a cold
そして、ヒータコア20からの暖風と蓄冷熱交換器40からの冷風が混合された空気がフロントフェイス吹出口およびリアフェイス吹出口から空調ユニットの外部に送風されるようになっている。
Then, the air in which the warm air from the
なお、フロントフェイス吹出口は空調ユニットの上部に配置され、リアフェイス吹出口は空調ユニットの下部に配置されている。また、フロントフェイス吹出口から送風される空気の温度を、リアフェイス吹出口から送風される空気の温度よりも低くしたいといった要望がある。 The front face outlet is arranged at the upper part of the air conditioning unit, and the rear face outlet is arranged at the lower part of the air conditioning unit. Further, there is a demand that the temperature of the air blown from the front face outlet should be lower than the temperature of the air blown from the rear face outlet.
図16は、圧縮機10をオフした際の空調ユニットの下部に配置されたリアフェイス吹出口の吹き出し空気温度と、空調ユニットの上部に配置されたフロントフェイス吹出口の吹き出し空気温度の変化する様子を表している。
FIG. 16 shows how the temperature of the blown air from the rear face outlet arranged at the bottom of the air conditioning unit changes when the
空調ユニットの上部に配置されたフロントフェイス吹出口からは、本実施形態の蓄冷熱交換器の上部を通過した空気が送風される。すなわち、本実施形態の蓄冷熱交換器の上部で素早く冷却された冷たい空気がフロントフェイス吹出口から送風される。 The air that has passed through the upper part of the cold storage heat exchanger of the present embodiment is blown from the front face outlet arranged at the upper part of the air conditioning unit. That is, the cold air quickly cooled at the upper part of the cold storage heat exchanger of the present embodiment is blown from the front face outlet.
一方、空調ユニットの下部に配置されたリアフェイス吹出口からは、本実施形態の蓄冷熱交換器の下部を通過した空気が送風される。すなわち、本実施形態の蓄冷熱交換器の下部でゆっくり冷却された空気がフロントフェイス吹出口から送風される。 On the other hand, the air that has passed through the lower part of the cold storage heat exchanger of the present embodiment is blown from the rear face outlet arranged at the lower part of the air conditioning unit. That is, the air slowly cooled at the lower part of the cold storage heat exchanger of the present embodiment is blown from the front face outlet.
(第5実施形態)
第5実施形態に係る蓄冷熱交換器について図18を用いて説明する。本実施形態の蓄冷熱交換器は、図18において、上下方向上側と上下方向下側に、それぞれ2つの隙間空間GSが形成されている。そして、上下方向上側の2つの隙間空間GSには、ぞれぞれ穴径の小さな貫通孔473が1つずつ形成され、上下方向下側の隙間空間GSには、それぞれ穴径の異なる貫通孔473が2つずつ形成されている。具体的には、上下方向下側の2つの隙間空間GSの上下方向上側に形成された貫通孔473の穴径は、この隙間空間GSの上下方向下側に形成された貫通孔473よりも小さくなっている。
(Fifth Embodiment)
The cold storage heat exchanger according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 18, the cold storage heat exchanger of the present embodiment has two gap spaces GS formed on the upper side in the vertical direction and the lower side in the vertical direction, respectively. A through
このように、上下方向下側の2つの隙間空間GSの上下方向上側に形成された貫通孔473の穴径は、この隙間空間GSの上下方向下側に形成された貫通孔473よりも小さくなっている。
As described above, the hole diameter of the through
したがって、1つの隙間空間GSにおいて、上下方向下側の貫通孔473を蓄冷材50が通過し、上下方向上側の貫通孔473を空気が通過し易くすることができる。
Therefore, in one gap space GS, the
(1)上記実施形態では、複数の貫通孔473が形成されており、複数の貫通孔473の大きさは、各々異なっている。このように、複数の貫通孔473の大きさを、各々異ならせることもできる。
(1) In the above embodiment, a plurality of through
(2)上記実施形態では、複数の貫通孔473は、1つの隙間空間GSの上下方向に配置されており、1つの隙間空間GSの上下方向上側に形成された貫通孔473の穴径は、1つの隙間空間GSの上下方向下側に形成された貫通孔473よりも小さくなっている。
(2) In the above embodiment, the plurality of through
このように、1つの隙間空間GSの上下方向下側に形成された貫通孔473よりも小さくすることもできる。
In this way, it can be made smaller than the through
(他の実施形態)
(1)上記第1、第2実施形態では、第2凸部47bに貫通孔473を形成するようにした。これに対し、第2凸部47bを形成することなく、第1プレート部材471または第2プレート部材472の少なくとも一方の第1凸部47aの内周側に貫通孔473を形成するようにしてもよい。
(Other embodiments)
(1) In the first and second embodiments, the through
(2)上記各実施形態では、第1プレート部材471または第2プレート部材472の少なくとも一方の第1凸部47aの内周側に矩形形状をなす貫通孔473を形成するようにした。これに対し、例えば、図19に示すように、円形状をなす貫通孔473を形成するようにしてもよい。
(2) In each of the above embodiments, a rectangular through
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope of the claims. Further, the above-mentioned embodiments are not unrelated to each other, and can be appropriately combined unless the combination is clearly impossible. Further, in each of the above embodiments, it goes without saying that the elements constituting the embodiment are not necessarily essential except when it is clearly stated that they are essential or when they are clearly considered to be essential in principle. stomach. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical values, quantities, and ranges of the constituent elements of the embodiment are mentioned, when it is clearly stated that they are particularly essential, and when it is clearly limited to a specific number in principle. It is not limited to the specific number except when it is done. In addition, in each of the above embodiments, when the material, shape, positional relationship, etc. of the constituent elements, etc. are referred to, except when specifically specified or when the material, shape, positional relationship, etc. are limited to a specific material, shape, positional relationship, etc. in principle. , The material, shape, positional relationship, etc. are not limited.
1 冷凍サイクル装置
40 蓄冷熱交換器
45 チューブ
47 蓄冷材容器
47a 第1凸部
47b 第2凸部
47c 凹部
473 貫通孔
50 蓄冷材
1
Claims (16)
蓄冷材が充填される収容空間を形成するとともに、複数の前記冷媒管の間に配置された蓄冷材容器(47)と、を備え、
前記蓄冷材容器は、隣接する一方の前記冷媒管に対向する第1プレート部材(471)と、隣接する他方の前記冷媒管に対向する第2プレート部材(472)と、を有し、
前記第1プレート部材の隣接する一方の前記冷媒管に対向する面と、前記第2プレート部材の隣接する前記他方の前記冷媒管に対向する面の少なくとも一方には、前記対向する前記冷媒管側に向かって突出する環状の凸部(47a)が形成され、
前記凸部は、前記対向する前記冷媒管と接合され、
前記凸部が形成された前記第1プレート部材および前記第2プレート部材の少なくとも一方と前記対向する前記冷媒管との間には隙間空間(GS)が形成され、
前記第1プレート部材および前記第2プレート部材の少なくとも一方の前記凸部の内周側には前記蓄冷材容器の前記収容空間と前記隙間空間の間を連通する貫通孔(473)が形成されており、
前記蓄冷材容器の前記収容空間に前記蓄冷材が充填されるとともに、前記隙間空間に前記蓄冷材より熱伝導率の低い気体が少なくとも封入されている蓄冷熱交換器。 A plurality of refrigerant pipes (45) having a refrigerant flow path through which the refrigerant flows,
A storage space filled with the cold storage material is formed, and a cold storage material container (47) arranged between the plurality of the refrigerant pipes is provided.
The cold storage material container has a first plate member (471) facing the one adjacent refrigerant pipe and a second plate member (472) facing the other adjacent refrigerant pipe.
The refrigerant pipe side facing the first plate member and at least one of the adjacent surfaces of the second plate member facing the refrigerant pipe and the other adjacent surface of the second plate member facing the refrigerant pipe. An annular protrusion (47a) projecting toward is formed.
The convex portion is joined to the facing refrigerant pipe, and the convex portion is joined to the facing refrigerant pipe.
A gap space (GS) is formed between at least one of the first plate member and the second plate member on which the convex portion is formed and the facing refrigerant pipe.
A through hole (473) communicating between the storage space of the cold storage material container and the gap space is formed on the inner peripheral side of at least one of the first plate member and the second plate member. Ori,
A cold storage heat exchanger in which the cold storage material is filled in the accommodation space of the cold storage material container, and at least a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material is sealed in the gap space.
前記第1凸部の内周側に、前記対向する前記冷媒管側に向かって突出する第2凸部(47b)が形成され、
前記第2凸部の突出量は、前記第1凸部よりも少なくなっており、
前記貫通孔は、前記第2凸部に形成されている請求項1に記載の蓄冷熱交換器。 The convex portion is a first convex portion and is
A second convex portion (47b) protruding toward the facing refrigerant pipe side is formed on the inner peripheral side of the first convex portion.
The amount of protrusion of the second convex portion is smaller than that of the first convex portion.
The cold storage heat exchanger according to claim 1, wherein the through hole is formed in the second convex portion.
複数の前記貫通孔の大きさは、各々異なっている請求項1ないし7のいずれか1つに記載の蓄冷熱交換器。 A plurality of the through holes are formed, and the through holes are formed.
The cold storage heat exchanger according to any one of claims 1 to 7, wherein the sizes of the plurality of through holes are different from each other.
前記1つの前記隙間空間の上下方向上側に形成された前記貫通孔の穴径は、前記1つの前記隙間空間の上下方向下側に形成された前記貫通孔よりも小さくなっている請求項8に記載の蓄冷熱交換器。 The plurality of the through holes are arranged in the vertical direction of one of the gap spaces.
According to claim 8, the hole diameter of the through hole formed on the upper side in the vertical direction of the one gap space is smaller than that of the through hole formed on the lower side in the vertical direction of the one gap space. The cold storage heat exchanger described.
前記1つの前記貫通孔が形成された前記1つの前記隙間空間の半分以上は前記気体となっている請求項1ないし7のいずれか1つに記載の蓄冷熱交換器。 Only one through hole is formed for one said gap space, and the through hole is formed.
The cold storage heat exchanger according to any one of claims 1 to 7, wherein more than half of the one gap space in which the one through hole is formed is the gas.
蓄冷材が充填される収容空間を形成するとともに、複数の前記冷媒管の間に配置された蓄冷材容器(47)と、を備え、
前記蓄冷材容器は、隣接する一方の前記冷媒管に対向する第1プレート部材(471)と、隣接する他方の前記冷媒管に対向する第2プレート部材(472)と、を有し、
前記第1プレート部材の隣接する一方の前記冷媒管に対向する面と、前記第2プレート部材の隣接する前記他方の前記冷媒管に対向する面の少なくとも一方には、前記対向する前記冷媒管側に向かって突出する環状の凸部(47a)が形成され、
前記凸部は、前記対向する前記冷媒管と接合され、
前記凸部が形成された前記第1プレート部材および前記第2プレート部材の少なくとも一方と前記対向する前記冷媒管との間には隙間空間(GS)が形成され、
前記蓄冷材容器の前記収容空間に前記蓄冷材が充填されるとともに、前記隙間空間の全体に前記蓄冷材より熱伝導率の低い気体が封入されている蓄冷熱交換器。 A plurality of refrigerant pipes (45) having a refrigerant flow path through which the refrigerant flows,
A storage space filled with the cold storage material is formed, and a cold storage material container (47) arranged between the plurality of the refrigerant pipes is provided.
The cold storage material container has a first plate member (471) facing the one adjacent refrigerant pipe and a second plate member (472) facing the other adjacent refrigerant pipe.
The refrigerant pipe side facing the first plate member and at least one of the adjacent surfaces of the second plate member facing the refrigerant pipe and the other adjacent surface of the second plate member facing the refrigerant pipe. An annular protrusion (47a) projecting toward is formed.
The convex portion is joined to the facing refrigerant pipe, and the convex portion is joined to the facing refrigerant pipe.
A gap space (GS) is formed between at least one of the first plate member and the second plate member on which the convex portion is formed and the facing refrigerant pipe.
A cold storage heat exchanger in which the cold storage material is filled in the accommodation space of the cold storage material container, and a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material is sealed in the entire gap space.
前記第1凸部の内周側に、前記対向する前記冷媒管側に向かって突出する第2凸部(47b)が形成され、
前記第2凸部の突出量は、前記第1凸部よりも少なくなっており、
前記第1プレート部材および前記第2プレート部材の少なくとも一方の前記凸部の内周側には前記蓄冷材容器の前記収容空間と前記隙間空間の間を連通する貫通孔(473)が形成されており、
前記貫通孔は、前記第2凸部に形成されている請求項13に記載の蓄冷熱交換器。 The convex portion is a first convex portion and is
A second convex portion (47b) protruding toward the facing refrigerant pipe side is formed on the inner peripheral side of the first convex portion.
The amount of protrusion of the second convex portion is smaller than that of the first convex portion.
A through hole (473) communicating between the storage space of the cold storage material container and the gap space is formed on the inner peripheral side of at least one of the first plate member and the second plate member. Ori,
The cold storage heat exchanger according to claim 13, wherein the through hole is formed in the second convex portion.
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