JP6217525B2 - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器 Download PDF

Info

Publication number
JP6217525B2
JP6217525B2 JP2014106784A JP2014106784A JP6217525B2 JP 6217525 B2 JP6217525 B2 JP 6217525B2 JP 2014106784 A JP2014106784 A JP 2014106784A JP 2014106784 A JP2014106784 A JP 2014106784A JP 6217525 B2 JP6217525 B2 JP 6217525B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat storage
heat
flow path
storage unit
heat exchanger
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014106784A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015222150A (ja
Inventor
卓哉 布施
卓哉 布施
欣 河野
欣 河野
伸矢 笠松
伸矢 笠松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2014106784A priority Critical patent/JP6217525B2/ja
Priority to EP15796142.6A priority patent/EP3147617B1/en
Priority to PCT/JP2015/002345 priority patent/WO2015177977A1/ja
Priority to CN201580022363.8A priority patent/CN106255861B/zh
Priority to US15/303,906 priority patent/US10618373B2/en
Publication of JP2015222150A publication Critical patent/JP2015222150A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6217525B2 publication Critical patent/JP6217525B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • B60H1/005Regenerative cooling means, e.g. cold accumulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00335Heat exchangers for air-conditioning devices of the gas-air type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/066Cooling mixtures; De-icing compositions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05383Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0056Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using solid heat storage material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/025Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being in direct contact with a heat-exchange medium or with another heat storage material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0004Particular heat storage apparatus
    • F28D2020/0013Particular heat storage apparatus the heat storage material being enclosed in elements attached to or integral with heat exchange conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0068Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0085Evaporators
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)

Description

本発明は、熱交換器に関し、冷凍サイクル装置に用いられる蓄冷熱交換器に適用して有効である。
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熱交換器が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載の熱交換器では、蓄冷材として、固液相変化潜熱蓄熱材を用いている。
特開2014−20758号公報
しかしながら、蓄熱材として固液相変化潜熱蓄熱材を用いた場合、液体状態の蓄熱材が流出しないようにするために、熱交換器を構成する構成部材(チューブ、フィンおよびタンク等)とは別に蓄熱材を収容するケースを設ける必要がある。
また、固体および液体間の相変化時には、蓄熱材の密度変化が大きいので、ケース内における蓄熱材の体格変化が大きくなる。このため、ケース内を蓄熱材で完全に満たすのではなく、蓄熱材の相変化による体格変化分の空間を空けておく必要がある。
したがって、蓄熱材から伝熱対象である空気流路へ冷熱を放出させる際には、蓄熱材、ケース、冷媒流路、空気流路の順に熱が伝わることとなり、蓄熱材−ケース間、および、ケース−チューブ(冷媒流路)間の2つの大きな熱抵抗が生じる。このため、熱交換器全体として放熱時の熱抵抗が大きくなるという問題がある。
また、蓄熱材として固液相変化潜熱蓄熱材を用いた場合、蓄熱材に蓄冷する際に、相変化において過冷却が生じる可能性がある。このため、想定している相変化温度(平衡融点)にて蓄冷した場合であっても、過冷却により蓄冷材が凝固しないときが多い。この結果、蓄熱材に充分に冷熱を蓄えることができないという問題がある。
本発明は上記点に鑑みて、蓄熱部を備える熱交換器において、放熱時において蓄熱部から伝熱対象への熱抵抗を低減しつつ、蓄熱時の過冷却を抑制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、第1流体が流通する第1流路(45)と、第1流路(45)と熱的に接続されるとともに、温熱または冷熱を蓄える蓄熱部(41)と、第1流路(45)および蓄熱部(41)の双方と熱的に接続されるとともに、第2流体が流通する第2流路(46)とを備え、第1流体と第2流体との間で熱交換を行う熱交換器において、蓄熱部(41)は、当該蓄熱部(41)の温度が相転移温度以下である場合に固体状の第1相状態に変化するとともに、当該蓄熱部(41)の温度が相転移温度を上回った場合に固体状の第2相状態に変化するように構成されており、さらに、蓄熱部(41)は、第1相状態と第2相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成されており、第2流路(46)は、蓄熱部(41)内に一体的に形成されていることを特徴とする。
これによれば、蓄熱部(41)を、固体状の第1相状態と固体状の第2相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成することで、蓄熱時に蓄熱部(41)が液体から固体へ相変化することがなくなる。このため、蓄熱時の過冷却を抑制することが可能となる。
また、蓄熱部(41)を、固体状の第1相状態と固体状の第2相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成することで、第1相状態および第2相状態の双方において、蓄熱部(41)は固体状となっている。このため、第2流路(46)を蓄熱部(41)内に一体的に形成することができる。
これにより、蓄熱材を収容するためのケースが不要となるので、放熱時において、蓄熱部(41)から伝熱対象である第1流路(45)へ直接熱を伝えることができる。したがって、放熱時に、蓄熱部(41)−ケース間、および、ケース−第2流路(46)間の熱抵抗をなくすことができる。このため、放熱時において蓄熱部(41)から伝熱対象への熱抵抗を低減することが可能となる。
なお、本発明における「蓄熱」とは、温熱を蓄えることのみを意味するものではなく、冷熱を蓄えることをも含む意味である。また、本発明における「放熱」とは、温熱を放出することのみを意味するものではなく、冷熱を放出することをも含む意味である。
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実施形態におけ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実施形態における蒸発器を示す平面図である。 図2のIII−III断面図である。 アイドルストップ時間と吹出温度との関係を示す特性図である。 第2実施形態における蓄熱部近傍を示す拡大断面図である。
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)
本発明の第1実施形態について図1〜図4に基づいて説明する。本発明の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を図1に示す。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。すなわち、蒸発器40は、車室内空気と冷媒との間で熱交換を行うことで車室内空気を冷却する熱交換器である。したがって、車室内空気が本発明の第1流体に相当し、冷媒が本発明の第2流体に相当している。
また、蒸発器40は、蒸発器40にて冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる際に蓄熱部41(図2参照)に冷熱を蓄え、圧縮機10の停止時、すなわち動力源の停止時に蓄えられた冷熱を放冷する蓄冷熱交換器である。
蒸発器40は、図2に示すように、複数の蓄熱部41と、隣り合う蓄熱部41の間に接合されるフィン42とが交互に積層配置されたコア部43、および、コア部43の両端部に組み付け配置される一対のヘッダタンク44を備えている。そして、隣り合う蓄熱部41の間、すなわちフィン42が設けられている部位に、車室内空気が流通する第1流路としての空気流路45が形成されている。蓄熱部41と空気流路45とは熱的に接続されている。
蓄熱部41は、車室内空気の流れ方向(以下、空気流れ方向という)が長径方向と一致するように扁平状に形成されている。また、蓄熱部41は、その長手方向が水平方向に一致するように垂直方向に複数本平行に配置されている。
図3に示すように、蓄熱部41は、当該蓄熱部41の温度が相転移温度以下である場合に固体状の第1相状態に変化するとともに、当該蓄熱部41の温度が相転移温度を上回った場合に固体状の第2相状態に変化するように構成されている。すなわち、蓄熱部41は、第1相状態および第2相状態の双方で固体となる材質により構成されている。本実施形態の蓄熱部41は、第1相状態と第2相状態との間の相変化により蓄冷または放冷するように構成されている。この蓄熱部41の構成材料の詳細については後述する。
蓄熱部41の内部には、冷媒が流通する第2流路としての冷媒流路46が複数設けられている。複数の冷媒流路46は、蓄熱部41内に一体的に形成されている。冷媒と車室内空気との間で熱交換が行われる際には、この冷媒流路46において冷媒が蒸発する。
本実施形態では、冷媒流路46は、蓄熱部41に貫通孔を開けることにより形成されている。また、複数の冷媒流路46は、蓄熱部41のうち空気流路45に隣接する部位に、空気流れ方向に並んで配置されている。すなわち、冷媒流路46は、蓄熱部41のうち、蓄熱部41の積層方向(以下、蓄熱部積層方向という)の両端部において、空気流れ方向に並んで配置されている。また、複数の冷媒流路46は、それぞれ、断面矩形状に形成されている。
ここで、上述したように、空気流路45は、隣り合う蓄熱部41の間に配置されている。すなわち、空気流路45は、互いに間隔を設けて複数配置されている。そして、冷媒流路46は蓄熱部41内に一体的に形成されているので、冷媒流路46は、隣り合う空気流路45の間に配置されているといえる。このとき、冷媒流路46は、空気流路45および蓄熱部41の双方と熱的に接続されている。
図2に戻り、フィン42は、波状に成形されるとともに、蓄熱部41の両側の扁平面に接合されている。このフィン42により、車室内空気との伝熱面積を増大させて蓄熱部41内の冷媒流路46を流通する冷媒と車室内空気との熱交換を促進している。
ヘッダタンク44は、蓄熱部41の長手方向(以下、蓄熱部長手方向という)の両端部にて蓄熱部長手方向と直交する方向に延びて複数の蓄熱部41内の冷媒流路46と連通するものである。本実施形態では、ヘッダタンク44は、蓄熱部41の上下端に配置されており、水平方向に延びて複数の蓄熱部41内の冷媒流路46と連通している。
また、コア部43おける蓄熱部積層方向の両端部には、コア部43を補強するサイドプレート47が設けられている。サイドプレート47は、蓄熱部長手方向と平行に延びてその両端部がヘッダタンク44に接続されている。
上述したように本実施形態の蒸発器40は、冷熱を蓄える蓄熱部41を備えている。このため、本実施形態の車両用空調装置は、蓄熱部41に蓄えられた冷熱を冷却対象流体である車室内空気に与える放冷モードと、冷熱源である冷媒の有する冷熱を蓄熱部41に蓄冷する蓄冷モードとを切替可能に構成されている。
車両の走行時には、車両走行用の動力源2によって冷凍サイクル装置の圧縮機10が駆動される。そして、蒸発器40において車室内空気が冷媒と熱交換することにより冷却され、車室内が冷房される。このとき、蓄冷モードが実行され、冷媒の有する冷熱が蓄熱部41に蓄冷される。
一方、車両が一時的に停車している間に車両走行用の動力源2が停止すると、冷凍サイクル装置が停止する。このとき、放冷モードが実行され、蓄熱部41に蓄えられた冷熱を車室内空気に与えることで、限定された冷房が提供される。
次に、本実施形態における蓄熱部41の材質について詳細に説明する。蓄熱部41は、構成する物質の電子間に働くクーロン相互作用が強い強相関電子系化合物から構成されている。
本実施形態では、蓄熱部41を構成する強相関電子系化合物として、少なくとも遷移金属および酸素を含むもの、例えば二酸化バナジウムを採用している。また、蓄熱部41を構成する強相関電子系化合物として、下記一般式(1)で表されるものを採用してもよい。
1-xxy (1)
但し、一般式(1)中、MおよびNは互いに異なる遷移金属を表し、XおよびYは、0<X≦0.5、1.9<y<2.1の関係を満たしている。
ここで、上記一般式(1)中のMは、バナジウムを採用することができる。また、上記一般式(1)中のNは、タングステン、レニウム、モリブデン、ルテニウム、ニオブおよびタンタルからなる群より選ばれた1種を採用することができる。このように、二酸化バナジウムに上述したようなタングステン等の金属元素を所定量付加することで、蓄熱部41の相転移温度を所望の温度に設定することができる。
本実施形態のように、車室内空気と冷媒との間で熱交換を行うとともに、冷媒流路46において冷媒が蒸発するように構成されている蒸発器40では、蓄熱部41を、上記一般式(1)中のNがタングステンであるとともに、XおよびYが0.02<X<0.03、1.9<y<2.1の関係を満たすような強相関電子系化合物で構成することが望ましい。
以上説明したように、本実施形態では、蓄熱部41を、固体状の第1相状態と固体状の第2相状態との間の相変化により蓄冷または放冷するように構成している。これによれば、蓄冷時に蓄熱部41が液体から固体へ相変化することがなくなるため、蓄冷時の過冷却を抑制することが可能となる。
また、蓄熱部41を、固体状の第1相状態と固体状の第2相状態との間の相変化により蓄冷または放冷するように構成することで、第1相状態および第2相状態の双方において、蓄熱部41は固体状となっている。このため、冷媒流路46を蓄熱部41内に一体的に形成することができる。
これにより、蓄熱材を収容するためのケースが不要となるので、放冷時において、蓄熱部41から伝熱対象である空気流路45へ直接熱を伝えることができる。したがって、放冷時に、蓄熱部41−ケース間、および、ケース−冷媒流路46間の熱抵抗をなくすことができる。このため、放冷時において蓄熱部41から伝熱対象への熱抵抗を低減することが可能となる。その結果、蓄熱部41からの冷熱出力が向上し、蒸発器40の吹出温度を低下させることができる。
ここで、車両のアイドルストップ時間と蒸発器40の吹出空気温度との関係を図4に示す。図4から明らかなように、蓄熱部41を二酸化バナジウムで構成した本実施形態の蒸発器40では、蓄冷材が設けられていない従来の蒸発器、および、蓄冷材としてパラフィンを用いた従来の蒸発器の双方と比較して、アイドルストップ時の吹出温度を低下させることができる。これにより、長時間にわたって吹出空気の温度上昇を抑制し、アイドルストップ時間を延長することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図5に基づいて説明する。図5に示すように、本実施形態の空気流路45は、蓄熱部41と一体的に形成されている。すなわち、蓄熱部41に、冷媒流路46および空気流路45の双方が一体的に形成されている。具体的には、蓄熱部41に、冷媒流路46用の貫通孔および空気流路45用の貫通孔を開けることにより、蓄熱部41内に冷媒流路46および空気流路45が一体的に形成されている。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。したがって、本実施形態の蒸発器40によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(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)上記実施形態では、冷媒流路46を、断面矩形状に形成するとともに、蓄熱部41のうち空気流路45に隣接する部位に空気流れ方向に複数並んで配置した例について説明したが、冷媒流路46の構成はこれに限定されない。例えば、冷媒流路46を、断面円形状に形成してもよい。また、冷媒流路46を、その断面が空気流れ方向に延びる長方形状となるように形成するとともに、蓄熱部41のうち空気流路45に隣接する部位に1つずつ配置してもよい。
(2)上記実施形態では、冷熱を蓄える蓄熱部41を用いるとともに、蓄熱部41に蓄えられた冷熱を車室内空気(第1流体)に与える放冷モードと、冷媒(第2流体)の有する冷熱を蓄熱部41に蓄冷する蓄冷モードとを切替可能に構成した例について説明したが、これに限定されない。例えば、温熱を蓄える蓄熱部41を用いるとともに、蓄熱部41に蓄えられた温熱を第1流体に与える放熱モードと、第2流体の有する温熱を蓄熱部41に蓄熱する蓄熱モードとを切替可能に構成してもよい。
41 蓄熱部
45 空気流路(第1流路)
46 冷媒流路(第2流路)

Claims (7)

  1. 第1流体が流通する第1流路(45)と、
    前記第1流路(45)と熱的に接続されるとともに、温熱または冷熱を蓄える蓄熱部(41)と、
    前記第1流路(45)および前記蓄熱部(41)の双方と熱的に接続されるとともに、第2流体が流通する第2流路(46)とを備え、
    前記第1流体と前記第2流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
    前記蓄熱部(41)は、当該蓄熱部(41)の温度が相転移温度以下である場合に固体状の第1相状態に変化するとともに、当該蓄熱部(41)の温度が前記相転移温度を上回った場合に固体状の第2相状態に変化するように構成されており、
    さらに、前記蓄熱部(41)は、前記第1相状態と前記第2相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成されており、
    前記第2流路(46)は、前記蓄熱部(41)内に一体的に形成されていることを特徴とする熱交換器。
  2. 前記第1流路(45)は、前記蓄熱部(41)と一体的に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
  3. 前記蓄熱部(41)は、強相関電子系化合物から構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。
  4. 前記強相関電子系化合物は、少なくとも遷移金属および酸素を含んでいることを特徴とする請求項3に記載の熱交換器。
  5. 前記強相関電子系化合物は、下記一般式(1)で表されることを特徴とする請求項4に記載の熱交換器。
    1-xxy (1)
    但し、一般式(1)中、MおよびNは互いに異なる遷移金属を表し、XおよびYは、0<X≦0.5、1.9<y<2.1の関係を満たしている。
  6. 前記一般式(1)中の前記Mは、バナジウムであり、
    前記一般式(1)中の前記Nは、タングステン、レニウム、モリブデン、ルテニウム、ニオブおよびタンタルからなる群より選ばれた1種であることを特徴とする請求項5に記載の熱交換器。
  7. 前記第1流体は空気であり、
    前記第2流体は、冷凍サイクルの冷媒であり、
    前記第2流路(46)において、前記第2流体が蒸発するように構成されており、
    前記一般式(1)中の前記Nは、タングステンであり、
    前記一般式(1)中の前記Xおよび前記Yは、0.02<X<0.03、1.9<y<2.1の関係を満たしていることを特徴とする請求項6に記載の熱交換器。
JP2014106784A 2014-05-23 2014-05-23 熱交換器 Expired - Fee Related JP6217525B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014106784A JP6217525B2 (ja) 2014-05-23 2014-05-23 熱交換器
EP15796142.6A EP3147617B1 (en) 2014-05-23 2015-05-08 Heat exchanger
PCT/JP2015/002345 WO2015177977A1 (ja) 2014-05-23 2015-05-08 熱交換器
CN201580022363.8A CN106255861B (zh) 2014-05-23 2015-05-08 热交换器
US15/303,906 US10618373B2 (en) 2014-05-23 2015-05-08 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014106784A JP6217525B2 (ja) 2014-05-23 2014-05-23 熱交換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015222150A JP2015222150A (ja) 2015-12-10
JP6217525B2 true JP6217525B2 (ja) 2017-10-25

Family

ID=54553663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014106784A Expired - Fee Related JP6217525B2 (ja) 2014-05-23 2014-05-23 熱交換器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10618373B2 (ja)
EP (1) EP3147617B1 (ja)
JP (1) JP6217525B2 (ja)
CN (1) CN106255861B (ja)
WO (1) WO2015177977A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6409465B2 (ja) 2014-09-30 2018-10-24 株式会社デンソー 蓄熱システム
CN105627804B (zh) * 2016-02-23 2018-06-26 上海交通大学 一种模块化相变储热供热单元及其制造方法
JP6642247B2 (ja) * 2016-04-28 2020-02-05 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
CN107024127B (zh) * 2017-04-21 2019-09-20 清华大学 一种动力驱动两相环路主动调控式蓄能释能系统与方法
CN108705918B (zh) * 2018-04-25 2021-10-08 王征伟 一种车辆的制冷方法以及车辆的制冷装置
CN115235282B (zh) * 2022-09-22 2022-12-02 四川恩巨实业有限公司 一种老化系统及其控制方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5826650A (en) * 1997-10-02 1998-10-27 Keller; Leonard J. Devices and methods for utilization of intermittently available electric energy for heating and cooling of habitable structures
JP2001152141A (ja) * 1999-11-30 2001-06-05 Mitsubishi Chemicals Corp 蓄熱材組成物
DE10156882A1 (de) * 2001-01-05 2002-08-29 Behr Gmbh & Co Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
JP4089281B2 (ja) * 2002-04-26 2008-05-28 日立金属株式会社 磁気冷凍作業物質および蓄冷式熱交換器ならびに磁気冷凍装置
FR2861166B1 (fr) * 2003-10-21 2006-11-24 Valeo Climatisation Echangeur de chaleur utilisant un fluide d'accumulation
JP2005213368A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Kiyohito Ishida 潜熱蓄熱材料、およびそれを用いた触媒型潜熱蓄熱材料、潜熱蓄熱複合材料、潜熱蓄熱システム
ATE450768T1 (de) * 2004-11-30 2009-12-15 Valeo Systemes Thermiques Sas Wärmetauscher mit wärmespeicherung
JP4911002B2 (ja) * 2007-11-30 2012-04-04 株式会社豊田中央研究所 熱交換型熱利用装置及びその製造方法
JP5444782B2 (ja) * 2008-09-12 2014-03-19 株式会社デンソー 蓄冷熱交換器
JP5688725B2 (ja) * 2009-01-14 2015-03-25 独立行政法人理化学研究所 蓄熱材
FR2945859B1 (fr) * 2009-05-19 2011-06-17 Valeo Systemes Thermiques Dispositif d'echange thermique contenant un materiau de stockage thermique
JP5408017B2 (ja) * 2009-06-05 2014-02-05 株式会社デンソー 蓄冷熱交換器
JP2011058678A (ja) * 2009-09-08 2011-03-24 Ngk Insulators Ltd 蓄熱構造体
US20110139404A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 General Electric Company Heat exchanger and method for making the same
US20110286724A1 (en) * 2010-05-19 2011-11-24 Travis Goodman Modular Thermal Energy Retention and Transfer System
CN103534548B (zh) * 2011-05-04 2016-05-25 汉拿伟世通空调有限公司 蓄冷热交换器
FR2985008A1 (fr) * 2011-12-22 2013-06-28 Saint Gobain Ct Recherches Regenerateur a paroi isolante composite.
JP2013256262A (ja) * 2012-06-14 2013-12-26 Denso Corp 蓄冷熱交換器
JP5920087B2 (ja) 2012-07-23 2016-05-18 株式会社デンソー 蓄冷熱交換器
WO2014039318A1 (en) * 2012-09-10 2014-03-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Structured media and methods for thermal energy storage
JP6167873B2 (ja) * 2013-06-27 2017-07-26 ソニー株式会社 電子機器および電子機器の制御方法
WO2015033691A1 (ja) * 2013-09-05 2015-03-12 株式会社村田製作所 冷却デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
US20170036507A1 (en) 2017-02-09
JP2015222150A (ja) 2015-12-10
WO2015177977A1 (ja) 2015-11-26
US10618373B2 (en) 2020-04-14
EP3147617A1 (en) 2017-03-29
EP3147617B1 (en) 2018-07-04
CN106255861A (zh) 2016-12-21
EP3147617A4 (en) 2017-06-21
CN106255861B (zh) 2018-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6217525B2 (ja) 熱交換器
JP6222042B2 (ja) 積層型熱交換器
JP6579276B2 (ja) 機器温調装置
JP6593544B2 (ja) 機器温調装置
JP6183100B2 (ja) 蓄冷熱交換器
WO2018047533A1 (ja) 機器温調装置
WO2018047534A1 (ja) 機器温調装置
JP2010070071A (ja) 蓄冷熱交換器
WO2018055926A1 (ja) 機器温調装置
JPWO2018047536A1 (ja) 機器温調装置の製造方法および作動流体の充填方法
JP2016031187A (ja) 蓄熱システム
WO2014017021A1 (ja) 蓄冷熱交換器
JP2019035572A (ja) 機器温調装置
JP2011133126A (ja) 蓄冷機能付きエバポレータ
JP6148066B2 (ja) 熱交換器
JP2010139201A (ja) 蓄冷器およびこれを用いた車両用空調装置
KR102439432B1 (ko) 차량용 쿨링모듈
WO2014129621A1 (ja) 熱交換器及び車両用空調装置
WO2019039129A1 (ja) 機器温調装置
JP7131158B2 (ja) 空調装置
KR20150028747A (ko) 상변화 물질 루버형 클램쉘 하우징을 갖는 증발기
JP2019215090A (ja) 機器温調装置
WO2019107058A1 (ja) サーモサイフォン式暖房装置
KR20160147342A (ko) 차량용 에어컨 시스템
JP6151961B2 (ja) 車両用空調装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170911

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6217525

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees