JP5381626B2 - 蓄冷熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍サイクル装置に用いられる蓄冷熱交換器に関するものである。

従来、空調装置には、冷凍サイクル装置が用いられている。この冷凍サイクル装置が停止している状態においても、限定された冷房を提供する試みがなされている。例えば、車両用空調装置では、走行用エンジンによって冷凍サイクル装置の圧縮機が駆動される。このため、車両が一時的に停車している間にエンジンが停止すると、冷凍サイクル装置が停止する。

このような一時的な停車中に、限定された冷房を提供するために、冷凍サイクル装置の蒸発器に冷熱を蓄える蓄冷材を付加した蓄冷熱交換器が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２７４１６５号公報

上記特許文献１に記載の蓄冷熱交換器は、蓄冷材を収容した蓄冷体にチューブおよびフィンを接触して熱交換させ、この熱交換により、蓄冷および放冷させる構成となっている。このような蓄冷熱交換器では、蓄冷体とチューブ、および蓄冷体とフィンがろう付けにより接合されている。ここで、蓄冷体とチューブのろう付け面積、および蓄冷体とフィンのろう付け面積が広すぎると、部分的にろう付けされない部分（ボイドや隙間等）が発生し、良好なろう付けが困難である。

そして、このようなボイドや隙間に異物や凝縮水が停滞すると、次のような問題が発生する。すなわち、異物の停滞によって、その異物が付着した部分が腐食したり、異臭が発生したりする。また、凝縮水が凍結すると、凝縮水の体積膨張により、ボイドや隙間付近のろう付けされている部位が割れるという凍結割れが発生する。

本発明は上記点に鑑みて、蓄冷材を収容する蓄冷体とチューブとを良好にろう付けにより接合できる蓄冷熱交換器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷媒が流通するチューブ（４５）と、冷熱を蓄える蓄冷材（５０）を収容する蓄冷体（４７）と、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）との間に介在され、チューブ（４５）および蓄冷体（４７）の双方に接合される中間機能部材（６）とを備え、チューブ（４５）、蓄冷体（４７）および中間機能部材（６）は金属により構成され、チューブ（４５）と中間機能部材（６）との間および蓄冷体（４７）と中間機能部材（６）との間がろう付けにより接合され、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）とろう付け接合される面の面積、および中間機能部材（６）における蓄冷体（４７）とろう付け接合される面の面積の双方が、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）とを直接接触させた際の接触面積より小さくなっていることを特徴としている。

これによれば、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）とろう付け接合される面の面積、および中間機能部材（６）における蓄冷体（４７）とろう付け接合される面の面積の双方が、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）とを直接接触させた際の接触面積より小さくなっているので、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）とを直接接触させた場合に比べてろう付け部分にボイドや隙間が形成され難くなる。したがって、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）とを良好に接合できる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の畜冷熱交換器において、中間機能部材（６）は、平板状に形成されており、チューブ（４５）と対向する面と蓄冷体（４７）と対向する面とを連通する穴（６１）を有していることを特徴としている。

このように、中間機能部材（６）に穴（６１）を設けることにより、簡易な構成で、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）と接合される面の面積、および中間機能部材（６）における蓄冷体（４７）と接合される面の面積の双方を、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）とを直接接触させた際の接触面積より小さくできる。

なお、本請求項における穴（６１）とは、中間機能部材（６）の内側に形成される周囲が閉じた穴のみを意味するものではなく、中間機能部材（６）の外周縁部に形成され、内側に向かって切り欠かれた切り欠き部を含む意味である。

また、請求項３に記載の発明のように、請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、中間機能部材（６）は、平板状部材で形成され、チューブ（４５）側に突出するチューブ側突出部（６４１）および蓄冷体（４７）側に突出する蓄冷体側突出部（６４２）を有し、チューブ側突出部（６４１）の頂部がチューブ（４５）に接触し、蓄冷体側突出部（６４２）の頂部が蓄冷体（４７）に接触していることを特徴としている。

これによれば、中間機能部材（６）は、チューブ側突出部（６４１）の頂部においてのみチューブ（４５）に接触し、蓄冷体側突出部（６４２）の頂部においてのみ蓄冷体（４５）に接触するので、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）と接合される面の面積、および中間機能部材（６）における蓄冷体（４７）と接合される面の面積の双方を、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）とを直接接触させた際の接触面積より小さくできる。このため、ろう付け部分にボイドや隙間が形成され難くなる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）および蓄冷体（４７）に対する接触面積は、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）とを直接接触させた際の接触面積の１０％以上であることを特徴としている。

このように、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）および蓄冷体（４７）に対する接触面積を、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）とを直接接触させた際の接触面積の１０％以上とすることで、蓄冷熱交換器の熱交換能力を十分に確保することができる。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）および蓄冷体（４７）に対する接触面の幅寸法の最小値は２ｍｍ以下であることを特徴としている。

このように、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）および蓄冷体（４７）に対する接触面の幅寸法の最小値を２ｍｍ以下とすることで、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）および蓄冷体（４７）に対する接触面の面圧を高くすることができる。さらに、ろう付け時に、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）および蓄冷体（４７）に対する接触面にフィレットが形成され易くなる。その結果、チューブ（４５）および蓄冷体（４７）の双方が中間機能部材（６）とより確実にろう付けされるので、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）とを良好に接合できる。

なお、本請求項における幅寸法とは、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）および蓄冷体（４７）の接触部の外周上の任意の２点間の距離を意味している。すなわち、「中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）および蓄冷体（４７）に対する接触面の幅寸法の最小値は２ｍｍ以下」とは、中間機能部材（６）が、チューブ（４５）および蓄冷体（４７）に対する接触面に垂直な方向から見たときに、少なくとも１辺の寸法が２ｍｍ以下である矩形の内部に収まる形状を組み合わせた形状となっていることを意味している。

また、請求項６に記載の発明では、請求項３に記載の蓄冷熱交換器において、中間機能部材（６）は、平板状部材を波状に折り曲げることによって形成されていることを特徴としている。

これによれば、中間機能部材（６）が、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）との隙間の大きさに合わせて変形するので、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）との隙間の寸法公差を吸収できる。このため、チューブ（４５）と蓄冷体（４７）との隙間の公差管理が容易となり、製造コストを低減できる。

また、請求項７に記載の発明では、請求項３に記載の蓄冷熱交換器において、中間機能部材（６）は、平板状部材に凹凸部を設けることによって形成されていることを特徴としている。

これによれば、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）に対する接触面の形状、および中間機能部材（６）における蓄冷体（４７）に対する接触面の形状の双方を、所望の形状とすることができる。

また、請求項８に記載の発明では、請求項３に記載の蓄冷熱交換器において、中間機能部材（６）は、平板状部材を折り曲げることによって形成されており、チューブ側突出部の頂部（６３１、６５１）は、チューブ（４５）における中間機能部材（６）との接触面に対して平行に形成され、蓄冷体側突出部（６３２、６５２）の頂部は、蓄冷体（４７）における中間機能部材（６）との接触面に対して平行に形成されていることを特徴としている。

これによれば、中間機能部材（６）におけるチューブ（４５）および蓄冷体（４７）に対する接触面の面積管理が容易となるので、製造コストを低減できる。

また、請求項９に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、中間機能部材（６）のうち、同一の蓄冷体（４７）に接合される複数の中間機能部材（６）同士を互いに連結する連結部材（７）を備え、複数の中間機能部材（６）および連結部材（７）は、チューブ（４５）の長手方向から見たときに、蓄冷体（４７）を挟み込む形状に一体的に形成されていることを特徴としている。

これによれば、連結部材（７）により連結された複数の中間機能部材（６）を差し込むだけで、複数の中間機能部材（６）を所定の位置に組み付けることができるので、中間機能部材（６）の組み付け性を向上できる。

また、請求項１０に記載の発明のように、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器において、蓄冷体（４７）の内部には、蓄冷材（５０）との伝熱面積を増大させるインナーフィン（４７１）が設けられていてもよい。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態となる車両用空調装置を構成する冷凍サイクル装置の構成図である。 第１実施形態の蒸発器４０の平面図である。 図２の矢印Ａ方向から見た図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面の一部を模式的に示す拡大断面図である。 図３のＣ−Ｃ線に沿う断面の一部を模式的に示すチューブと蓄冷体と空気側フィンとの関係を示す拡大断面図である。 第１実施形態の中間機能部材６をチューブ４５の積層方向から見た図である。 中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対するろう付け面積割合と、蒸発器４０の能力比との関係を示す特性図である。 第２実施形態の中間機能部材６をチューブ４５の積層方向から見た図である。 第３実施形態の中間機能部材６をチューブ４５の積層方向から見た図である。 第４実施形態の蒸発器４０を空気流れ方向から見た拡大断面図である。 第４実施形態の蒸発器４０の中間機能部材６を示す斜視図である。 第５実施形態の蒸発器４０の中間機能部材６を示す斜視図である。 第６実施形態の蒸発器４０を空気流れ方向から見た拡大断面図である。 第６実施形態の蒸発器４０の中間機能部材６をチューブ４５側から見た図である。 第７実施形態の蒸発器４０を空気流れ方向から見た拡大断面図である。 第８実施形態の蒸発器４０の要部を示す分解斜視図である。 第９実施形態の蒸発器４０の要部を示す分解斜視図である。 第９実施形態の中間機能部材６および連結部材７を示す拡大斜視図である。 他の実施形態として、格子配列の凹凸形状を有する中間機能部材６をチューブ４５側から見た図である。 他の実施形態として、斜め配列の凹凸形状を有する中間機能部材６をチューブ４５側から見た図である。 他の実施形態として、丸型の千鳥配列の凹凸形状を有する中間機能部材６をチューブ４５の側から見た図である。 他の実施形態として、丸型の格子配列の凹凸形状を有する中間機能部材６をチューブ４５側から見た図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。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、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態となる車両用空調装置を構成する冷凍サイクル装置の構成図である。この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（エバポレータ）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。

圧縮機１０は、車両の走行用の動力源２である内燃機関（あるいは電動機等）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、蒸発器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。蒸発器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。

図２は、本第１実施形態の蒸発器４０の平面図である。図３は、図２の矢印Ａ方向から見た図である。図４は、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面の一部を模式的に示す拡大断面図である。図５は、図３のＣ−Ｃ線に沿う断面の一部を模式的に示すチューブと蓄冷体と空気側フィンとの関係を示す拡大断面図である。

図２および図３において、蒸発器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。

具体的には、蒸発器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。

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（図３参照）が形成されている。

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（図３参照）が形成されている。

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。

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。

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。

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。

図４および図５において、チューブ４５は、扁平状に形成され、内部に複数の冷媒通路を有する多穴管である。このチューブ４５は、押出製法によって得ることができる。複数の冷媒通路は、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。

蒸発器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。空気側フィン４６は、隣接する２つのチューブ４５と熱的に結合している。

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、ルーバーと呼ばれる空気通路を備えている。

蒸発器４０は、複数の蓄冷体４７を有している蓄冷熱交換器である。蓄冷体４７は、アルミニウム等の金属製であり、扁平な筒状に形成されている。蓄冷体４７は、その長手方向両端において、筒をその厚さ方向に押しつぶすことによって閉じられ、内部に蓄冷材を収容するための部屋を区画している。蓄冷体４７は、広い主面（扁平面）を両面に有している。これら２つの主面を提供する２つの主壁は、それぞれがチューブ４５と平行に配置されている。

蓄冷体４７は、その外面を提供する外殻４７ａと、複数の内柱４７ｂとを有している。内柱４７ｂは、パラフィン等から構成される蓄冷材５０を収容する部屋の内部へ向けて、主壁から延び出している。内柱４７ｂは、蓄冷体４７の２つの大きい主壁の間を連結している。内柱４７ｂは、蓄冷体４７の長手方向に沿って伸びている。複数の内柱４７ｂは、蓄冷体４７内の部屋を、空気の流れ方向に沿って並ぶ複数の小部屋に区画する。これら小部屋は、蓄冷体４７の両端部において互いに連通されている。複数の部屋には、蓄冷材５０が収容されている。それぞれの小部屋の断面積は、チューブ４５内の冷媒通路より十分に大きくなっている。

蓄冷体４７は、隣接する２つのチューブ４５の間に配置されている。チューブ４５と蓄冷体４７との間には、チューブ４５および蓄冷体４７の双方に接合された中間機能部材６が介在されている。中間機能部材６は、ろう材によって、チューブ４５および蓄冷体４７の双方に接合されている。

図６は、本第１実施形態の中間機能部材６をチューブ４５の積層方向から見た図である。図６に示すように、中間機能部材６は、中間機能部材６におけるチューブ４５と接合される面の面積、および中間機能部材６における蓄冷体４７と接合される面の面積の双方が、チューブ４５と蓄冷体４７とを直接接触させた際の接触面積より小さくなるように構成されている。中間機能部材６は、金属（例えば、アルミニウム）により構成されている。

具体的には、中間機能部材６は、平板状に形成されており、チューブ４５と対向する面と蓄冷体４７と対向する面とを連通する複数の穴６１を有している。穴６１は、チューブ４５の長手方向に延びており、空気流れ方向に複数並んで配置されている。この穴６１は、中間機能部材６の内側に形成されており、周囲が閉じた穴となっている。

中間機能部材６の表面および裏面における穴６１が形成されていない部位が、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面を構成している。また、中間機能部材６は、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面の幅寸法Ｗの最小値が２ｍｍ以下となるように構成されている。

本実施形態では、接触面の幅寸法Ｗとは、中間機能部材６における隣接する２つの穴６１間の距離、中間機能部材６の外周縁部と穴６１の上端部および下端部との距離、中間機能部材６の外周縁部と空気流れ最上流側および最下流側に配置された穴６１との距離のことを意味している。すなわち、接触面の幅寸法Ｗとは、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７の接触部の外周上の任意の２点間の距離を意味している。

換言すると、中間機能部材６は、チューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面に垂直な方向から見たときに、１辺の寸法が２ｍｍ以下である矩形の内部に収まる形状（以下、帯状片という）を４つ用いて形成した長方形状の外枠の内部に、複数の帯状片を互いに離間して配置した形状となっている。すなわち、中間機能部材６は、チューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面に垂直な方向から見たときに、少なくとも１辺の寸法が２ｍｍ以下である矩形の内部に収まる形状を組み合わせた形状となっている。

さらに換言すると、中間機能部材６は、矩形状の枠６１１の内部に、矩形短冊状部材６１２を複数嵌め込んだ形状となっており、枠６１１の幅が２ｍｍ以下であり、矩形短冊状部材６１２の幅が２ｍｍ以下となっている。

本実施形態の蒸発器４０は、以上の如く構成されているので、中間機能部材６に穴６１を形成し、中間機能部材６におけるチューブ４５と接合される面の面積、および中間機能部材６における蓄冷体４７と接合される面の面積の双方を、チューブ４５と蓄冷体４７とを直接接触させた際の接触面積より小さくすることで、チューブ４５と蓄冷体４７とを直接接触させた場合に比べてボイドや隙間が形成され難くなる。したがって、チューブ４５と蓄冷体４７とを良好に接合できる。

また、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面の幅寸法Ｗの最小値を２ｍｍ以下とすることで、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面の面圧を高くすることができる。さらに、ろう付け時に、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面にフィレットが形成され易くなる。その結果、チューブ４５と蓄冷体４７とをより良好に接合できる。

ここで、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面積、すなわちろう付け面積が、チューブ４５と蓄冷体４７とを直接接触させた際の接触面積の１０％以上であれば、蒸発器４０の熱交換能力を十分に確保できることが、次のように確認されている。

図７は、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対するろう付け面積割合と、蒸発器４０の能力比との関係を示す特性図である。図７において、チューブ４５と蓄冷体４７とを直接接触させた場合のろう付け面積割合を１００％としたときの、蒸発器４０の能力比を１００％としている。

図７から明らかなように、中間機能部材６に複数の穴６１が存在し、中間機能部材６におけるチューブ４５と接合される面の面積、および中間機能部材６における蓄冷体４７と接合される面の面積の双方が、チューブ４５と蓄冷体４７とを直接接触させた際の接触面積より小さくなっていても、ろう付け面積が１０％以上あれば、蒸発器４０の能力比が９０％以上確保される。さらに、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対するろう付け面積を、チューブ４５と蓄冷体４７とを直接接触させた際の接触面積の２０％以上とすると、蒸発器４０の能力比がほぼ１００％確保されるので、より望ましい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８に基づいて説明する。図８は、本第２実施形態の中間機能部材６をチューブ４５の積層方向から見た図である。

図８に示すように、中間機能部材６には、空気流れ方向の上流側端部もしくは下流側端部が開放された穴６１が複数形成されている。この穴６１は、中間機能部材６の外周縁部に形成され、内側に向けて切り欠いた切り欠き部ということもできる。

本実施形態では、穴６１は、空気流れ方向に延びる矩形状に形成されており、空気流れ方向の上流側の端部が開放された穴６１（以下、上流側穴６１１という）がチューブ４５の長手方向に複数並んで配置されているとともに、空気流れ方向の下流側の端部が開放された穴６１（以下、下流側穴６１２という）がチューブ４５の長手方向に複数並んで配置されている。１つの中間機能部材６には、上流側穴６１１と下流側穴６１２が同一個数設けられている。隣接する上流側穴６１１および下流側穴６１２は、空気流れ方向に平行な同一直線上に配置されている。

換言すると、本実施形態の中間機能部材６は、空気流れ方向に延びる複数の第１帯状部材６２１をチューブ４５の長手方向に並べるとともに、チューブ４５の長手方向に延びる第２帯状部材６２２を、複数の第１帯状部材６２１の空気流れ方向における中央部分を通過するように、かつ、第１帯状部材６２１と直交するように配置することにより形成されている。さらに換言すると、中間機能部材６は、櫛歯状に形成されている。

中間機能部材６は、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面の幅寸法Ｗの最小値が２ｍｍ以下となるように構成されている。本実施形態において、接触面の幅寸法Ｗとは、第１帯状部材６２１および第２帯状部材６２２の幅寸法を意味している。

本実施形態では、中間機能部材６に、空気流れ方向の上流側端部もしくは下流側端部が開放された穴６１を形成しているので、穴６１に停滞した凝縮水が凍結した場合でも、外側（開放された端部側）に向かって体積膨張が許容され、凍結割れを防止できる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９に基づいて説明する。図９は、本第３実施形態の中間機能部材６をチューブ４５の積層方向から見た図である。

図９に示すように、中間機能部材６の上流側穴６１１および下流側穴６１２は、チューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面に垂直な方向、すなわちチューブ４５の積層方向（図９の紙面垂直方向）から見たときに、上流側穴６１１および下流側穴６１２の面積が中間機能部材６の内側、すなわち空気流れ方向の中央側（図９の左右方向中央側）から外側、すなわち開放された端部側に向かって大きくなるように形成されている。すなわち、上流側穴６１１および下流側穴６１２は、中間機能部材６の内側から外側に向かって体積が大きくなるように形成されている。

換言すると、中間機能部材６は、チューブ４５の長手方向に延びる１つの帯状部材６２３の空気流れ上流側に、空気流れ上流側に向かって細くなった三角形状の上流側部材６２４を、チューブ４５の長手方向に複数並べて配置するとともに、１つの帯状部材６２３の空気流れ下流側に、空気流れ下流側に向かって細くなった三角形状の下流側部材６２５を、チューブ４５の長手方向に複数並べて配置することにより形成されている。上流側部材６２４は、その空気流れ下流側の端部が帯状部材６２３に接続されており、下流側部材６２５は、その空気流れ上流側の端部が帯状部材６２３に接続されている。隣接する上流部材６２４同士、および隣接する下流部材６２５同士は、それぞれ所定距離離間して配置されている。隣接する上流側部材６２４および下流側部材６２５は、空気流れ方向に平行な同一直線上に配置されている。

中間機能部材６は、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面の幅寸法Ｗの最小値が２ｍｍ以下となるように構成されている。本実施形態において、接触面の幅寸法Ｗとは、上流側部材６２４および下流側部材６２５の帯状部材６２３と接続される部位におけるチューブ４５の長手方向の寸法、および帯状部材６２３の幅寸法を意味している。

本実施形態では、中間機能部材６の上流側穴６１１および下流側穴６１２を、中間機能部材６の内側から外側に向かって体積が大きくなるように形成されているので、上流側穴６１１および下流側穴６１２に停滞した凝縮水が凍結した場合でも、体積の大きい外側に向かって体積膨張するため、凍結割れを確実に防止できる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１０および図１１に基づいて説明する。図１０は本第４実施形態の蒸発器４０を空気流れ方向から見た拡大断面図である。図１１は本第４実施形態の蒸発器４０の中間機能部材６を示す斜視図である。

図１０および図１１に示すように、中間機能部材６は、平板状部材を断面矩形波状に折り曲げることによって形成されている。より詳細には、中間機能部材６は、チューブ側板状部６３１と、蓄冷体側板状部６３２と、接続部６３３とを有して構成されている。チューブ側板状部６３１は、チューブ４５側に突出するとともにチューブ４５における中間機能部材６との接触面に対して平行な板状に形成されている。蓄冷体側板状部６３２は、蓄冷体４７側に突出するとともに蓄冷体４７における中間機能部材６との接触面に対して平行な板状に形成されている。接続部６３３は、チューブ側板状部６３１と蓄冷体側板状部６３２とを接続するように形成されている。ここで、チューブ側板状部６３１が本発明のチューブ側突出部の頂部に相当し、蓄冷体側板状部６３２が本発明の蓄冷体側突出部の頂部に相当している。

チューブ側板状部６３１および蓄冷体側板状部６３２は、空気流れ方向に延びる長方形状に形成されている。接続部６３３は、チューブ４５の長手方向に直交する板状に形成されている。チューブ側板状部６３１と接続部６３３との間、および蓄冷体側板状部６３２と接続部６３３には、ほぼ直角の曲げ部が設けられている。

中間機能部材６は、天地方向（チューブ４５の長手方向）に切断したときの断面が矩形波状になっている。すなわち、平板状部材を矩形波状に折り曲げる際の折れ線が、空気流れ方向と平行になっている。換言すると、中間機能部材６は、平板状部材を天地方向に折り曲げた形状になっている。このため、チューブ側板状部６３１とそのチューブ側板状部６３１に接続された２つの接続部６３３との間、および蓄冷体側板状部６３２とその蓄冷体側板状部６３２に接続された２つの接続部６３３の間に、空気が通過する空気通路６３４が形成される。

中間機能部材６は、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面の幅寸法Ｗの最小値が２ｍｍ以下となるように構成されている。本実施形態において、接触面の幅寸法Ｗとは、チューブ側板状部６３１および蓄冷体側板状部６３２におけるチューブ４５の長手方向の寸法を意味している。

本実施形態によれば、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面の面積管理が容易となるので、製造コストを低減できる。さらに、中間機能部材６により、空気が通過する空気通路６３４が形成されているので、蒸発器４０を通過する空気の圧力損失を小さくすることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１２に基づいて説明する。上記第４実施形態では、平板状部材を天地方向に折り曲げることにより中間機能部材６を形成したのに対して、本第５実施形態では、平板状部材の折り曲げ方向が９０°異なっている。

図１２は本第５実施形態の蒸発器４０の中間機能部材６を示す斜視図である。図１２に示すように、本実施形態では、中間機能部材６のチューブ側板状部６３１および蓄冷体側板状部６３２は、チューブ４５の長手方向、すなわち天地方向に延びる長方形状に形成されている。接続部６３３は、空気流れ方向に直交する板状に形成されている。

また、中間機能部材６は、断面矩形波状の波の進行方向が、チューブ４５の長手方向、すなわち天地方向に対して平行となるように形成されている。このため、チューブ側板状部６３１とそのチューブ側板状部６３１に接続された２つの接続部６３３との間、および蓄冷体側板状部６３２とその蓄冷体側板状部６３２に接続された２つの接続部６３３の間に、天地方向に延びる空間６３５が形成される。

中間機能部材６は、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面の幅寸法Ｗの最小値が２ｍｍ以下となるように構成されている。本実施形態において、接触面の幅寸法Ｗとは、チューブ側板状部６３１および蓄冷体側板状部６３２における空気流れ方向の寸法を意味している。

本実施形態によれば、中間機能部材６により、天地方向に延びる空間６３５が形成されているので、中間機能部材６に付着した凝縮水を地方向（重力方向の下側）へ流すことができる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図１３および図１４に基づいて説明する。上記第４、第５実施形態で、平板状部材を折り曲げることにより中間機能部材６を形成したのに対し、本第６実施形態では、平板状部材を打ち出し成形することにより、チューブ側および蓄冷体側に突出する多数個の突出部を形成している。

図１３は本第６実施形態の蒸発器４０を空気流れ方向から見た拡大断面図である。図１４は本第６実施形態の蒸発器４０の中間機能部材６をチューブ４５側から見た図である。図１３および図１４に示すように、本実施形態の中間機能部材６は、チューブ４５の積層方向に直交する平板状部材のチューブ４５に対向する面および蓄冷体４７に対向する面に、凹凸部を設けることにより形成されている。より詳細には、中間機能部材６は、チューブ４５側に突出するチューブ側突出部６４１、および蓄冷体４７側に突出する蓄冷体側突出部６４２を有している。

中間機能部材６におけるチューブ４５に対向する面において、チューブ側突出部６４１が凸部を構成し、チューブ側突出部６４１が形成されていない部位が凹部６４３を構成しており、これにより、中間機能部材６におけるチューブ４５に対向する面に凹凸部が形成されている。同様に、中間機能部材６における蓄冷体４７に対向する面において、蓄冷体側突出部６４２が凸部を構成し、蓄冷体側突出部６４２が形成されていない部位が凹部６４４を構成しており、これにより、中間機能部材６における蓄冷体４７に対向する面に凹凸部が形成されている。そして、中間機能部材６におけるチューブ４５に対向する面、および中間機能部材６における蓄冷体４７に対向する面の凹凸形状は、中間機能部材６の長手方向および短手方向に複数回繰り返されている構造となっている。

チューブ側突出部６４１の頂部はチューブ４５に接触し、蓄冷体側突出部６４２の頂部は蓄冷体４７に接触している。チューブ側突出部６４１の頂部は、チューブ４５における中間機能部材６との接触面に対して平行に形成されている。蓄冷体側突出部６４２の頂部は、蓄冷体４７における中間機能部材６との接触面に対して平行に形成されている。

本実施形態では、チューブ側突出部６４１および蓄冷体側突出部６４２は、中間機能部材６の長手方向に細長い小判状（長円状）に形成されているとともに、千鳥配列に形成されている。この千鳥配列は、プレス成形時の型抜きが容易である。

中間機能部材６は、中間機能部材６におけるチューブ４５および蓄冷体４７に対する接触面の幅寸法Ｗの最小値が２ｍｍ以下となるように構成されている。本実施形態において、接触面の幅寸法Ｗとは、チューブ側板状部６３１および蓄冷体側板状部６３２の幅寸法を意味している。

本実施形態によれば、中間機能部材６におけるチューブ４５に対する接触面の形状と、中間機能部材６における蓄冷体４７に対する接触面の形状とを、それぞれ異なる形状とすることができる。したがって、中間機能部材６におけるチューブ４５に対する接触面の形状、および中間機能部材６における蓄冷体４７に対する接触面の形状の双方を、所望の形状とすることができる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図１５に基づいて説明する。上記第４、第５実施形態で、中間機能部材６を矩形波状に形成したのに対し、本第６実施形態では、中間機能部材６を正弦波状に形成している。

図１５は本第７実施形態の蒸発器４０を空気流れ方向から見た拡大断面図である。図１５に示すように、中間機能部材６は、平板状部材を正弦波状に折り曲げることによって形成されている。より詳細には、中間機能部材６は、チューブ４５側に突出してチューブ４５に接触するチューブ側頂部６５１と、蓄冷体４７側に突出して蓄冷体４７に接触する蓄冷体側頂部６５２と、チューブ側頂部６５１と蓄冷体側頂部６５２とを接続する接続部６５３を有して構成されている。ここで、チューブ側頂部６５１が本発明のチューブ側突出部の頂部に相当し、蓄冷体側頂部６５２が本発明の蓄冷体側突出部の頂部に相当している。本実施形態では、チューブ側板状部６５１および蓄冷体側板状部６５２の幅が、充分に狭く形成されている。このチューブ側板状部６５１および蓄冷体側板状部６５２の幅寸法は、２ｍｍ以下となっている。

また、中間機能部材６は、正弦波状の波の進行方向が、チューブ４５の長手方向、すなわち天地方向に対して平行となるように形成されている。このため、チューブ側頂部６５１とそのチューブ側頂部６５１に接続された２つの接続部６５３との間、および蓄冷体側頂部６５２とその蓄冷体側頂部６５２に接続された２つの接続部６５３の間に、空気が通過する空気通路６５４が形成される。

本実施形態によれば、正弦波状に形成された中間機能部材６が、チューブ４５と蓄冷体４７との隙間の大きさに合わせて変形可能となっているので、チューブ４５と蓄冷体４７との隙間の寸法公差を吸収できる。このため、チューブ４５と蓄冷体４７との隙間の公差管理が容易となり、製造コストを低減できる。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について図１６に基づいて説明する。図１６は本第８実施形態の蒸発器４０の要部を示す分解斜視図である。

図１６に示すように、蓄冷体４７の内部には、蓄冷材５０との伝熱面積を増大させるインナーフィン４７１が設けられている。本実施形態のインナーフィン４７１は、平板状部材を波状に折り曲げることにより形成されている。

本実施形態の蒸発器４０は、複数の中間機能部材６のうち、同一の蓄冷体４７に接合される２つの中間機能部材６同士を互いに連結する連結部材７を備えている。２つの中間機能部材６および連結部材７は、チューブ４５の長手方向から見たときに、蓄冷体４７を挟み込む形状に一体的に形成されている。

本実施形態では、連結部材７は、２つの中間機能部材６の空気流れ上流側端部同士を連結している。また、中間機能部材６は、空気流れ方向に延びる帯状部材６６を、チューブ４５の長手方向に複数並べることにより形成されている。

本実施形態によれば、連結部材７により連結された複数の中間機能部材６を、蓄冷体４７の空気流れ上流側から差し込むだけで、複数の中間機能部材６を所定の位置に組み付けることができるので、中間機能部材６の組み付け性を向上できる。

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態について図１７および図１８に基づいて説明する。図１７は本第９実施形態の蒸発器４０の要部を示す分解斜視図である。図１８は本第９実施形態の中間機能部材６および連結部材７を示す拡大斜視図である。

図１７および図１８に示すように、本実施形態の蒸発器４０は、連結部材７により２つの中間機能部材６の空気流れ上流側端部同士を連結した第１構造体８１、および連結部材７により２つの中間機能部材６の空気流れ下流側端部同士を連結した第２構造体８２を有している。第１構造体８１を構成する２つの中間機能部材６および連結部材７は、チューブ４５の長手方向から見たときに、蓄冷体４７を挟み込む形状に一体的に形成されている。同様に、第２構造体８１を構成する２つの中間機能部材６および連結部材７は、チューブ４５の長手方向から見たときに、蓄冷体４７を挟み込む形状に一体的に形成されている。そして、蓄冷体４７は、チューブ４５の長手方向から見たときに、第１構造体８１および第２構造体８２によって包み込まれている。

第１構造体８１を構成する中間機能部材６は、空気流れ下流側に向かって細くなった三角形状に形成された第１板状部材６７１を、チューブ４５の長手方向に複数並べることにより形成されている。第２構造体８２を構成する中間機能部材６は、空気流れ上流側に向かって細くなった三角形状に形成された第２板状部材６７８を、チューブ４５の長手方向に複数並べることにより形成されている。第１構造体８１および第２構造体８２は、蓄冷体４７に組み付けた際に、第１板状部材６７１と第２板状部材６７２とがチューブ４５の長手方向に互い違いに配置されて重ならないように構成されている。

本実施形態によれば、第１構造体８１を蓄冷体４７の空気流れ上流側から差し込むとともに、第２構造体８２を蓄冷体４７の空気流れ下流側から差し込むだけで、複数の中間機能部材６を所定の位置に組み付けることができるので、中間機能部材６の組み付け性を向上できる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の第６実施形態では、中間機能部材６におけるチューブ４５に対向する面および蓄冷体４７に対向する面に、千鳥配列の凹凸形状を形成した例について説明したが、これに限らず、図１９のような格子配列の凹凸形状を形成してもよい。また、図２０のような斜め配列、および図２１のような丸型の千鳥配列、図２２のような丸型の格子配列としてもよい。

（２）上述の第８実施形態では、中間機能部材６を、空気流れ方向に延びる帯状部材６６をチューブ４５の長手方向に複数並べることにより形成した例について説明したが、空気流れ下流側に向かって細くなった三角形状に形成された板状部材をチューブ４５の長手方向に複数並べることにより形成してもよい。

（３）上述の各実施形態では、蓄冷体４７を扁平な筒状に形成した例について説明したが、これに限らず、蓄冷体４７を円筒状に形成してもよい。

（４）上述した各実施形態は、可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

６ 中間機能部材
７ 連結部材
４５ チューブ
４７ 蓄冷体
５０ 蓄冷材

Claims (10)

1. 冷媒が流通するチューブ（４５）と、
   冷熱を蓄える蓄冷材（５０）を収容する蓄冷体（４７）と、
   前記チューブ（４５）と前記蓄冷体（４７）との間に介在され、前記チューブ（４５）および前記蓄冷体（４７）の双方に接合される中間機能部材（６）とを備え、
   前記チューブ（４５）、前記蓄冷体（４７）および前記中間機能部材（６）は金属により構成され、
   前記チューブ（４５）と前記中間機能部材（６）との間および前記蓄冷体（４７）と前記中間機能部材（６）との間がろう付けにより接合され、
   前記中間機能部材（６）における前記チューブ（４５）とろう付け接合される面の面積、および前記中間機能部材（６）における前記蓄冷体（４７）とろう付け接合される面の面積の双方が、前記チューブ（４５）と前記蓄冷体（４７）とを直接接触させた際の接触面積より小さくなっていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
2. 前記中間機能部材（６）は、平板状に形成されており、前記チューブ（４５）と対向する面と、前記蓄冷体（４７）と対向する面とを連通する穴（６１）を有していることを特徴とする請求項１に記載の蓄冷熱交換器。
3. 前記中間機能部材（６）は、平板状部材で形成され、前記チューブ（４５）側に突出するチューブ側突出部（６４１）および前記蓄冷体（４７）側に突出する蓄冷体側突出部（６４２）を有し、
   前記チューブ側突出部（６４１）の頂部が前記チューブ（４５）に接触し、
   前記蓄冷体側突出部（６４２）の頂部が前記蓄冷体（４７）に接触していることを特徴とする請求項１に記載の蓄冷熱交換器。
4. 前記中間機能部材（６）における前記チューブ（４５）および前記蓄冷体（４７）に対する接触面積は、前記チューブ（４５）と前記蓄冷体（４７）とを直接接触させた際の接触面積の１０％以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
5. 前記中間機能部材（６）における前記チューブ（４５）および前記蓄冷体（４７）に対する接触面の幅寸法の最小値は２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
6. 前記中間機能部材（６）は、平板状部材を波状に折り曲げることによって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄冷熱交換器。
7. 前記中間機能部材（６）は、平板状部材に凹凸部を設けることによって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄冷熱交換器。
8. 前記中間機能部材（６）は、平板状部材を折り曲げることによって形成されており、
   前記チューブ側突出部の頂部（６３１）は、前記チューブ（４５）における前記中間機能部材（６）との接触面に対して平行に形成され、
   前記蓄冷体側突出部の頂部（６３２）は、前記蓄冷体（４７）における前記中間機能部材（６）との接触面に対して平行に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄冷熱交換器。
9. 前記中間機能部材（６）のうち、同一の蓄冷体（４７）に接合される複数の中間機能部材（６）同士を互いに連結する連結部材（７）を備え、
   前記複数の中間機能部材（６）および前記連結部材（７）は、前記チューブ（４５）の長手方向から見たときに、前記蓄冷体（４７）を挟み込む形状に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
10. 前記蓄冷体（４７）の内部には、前記蓄冷材（５０）との伝熱面積を増大させるインナーフィン（４７１）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。

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