JP6578169B2 - 蓄冷機能付きエバポレータ - Google Patents

Description

この発明は蓄冷機能付きエバポレータに関する。

この明細書および特許請求の範囲において、図１〜図３に矢印Ｘで示す通風方向の下流側から見た上下、左右（図１の上下、左右）を上下、左右というものとする。

たとえば、環境保護や自動車の燃費向上などを目的として、信号待ちなどの停車時にエンジンを自動的に停止させる自動車が提案されている。

しかしながら、通常のカーエアコンにおいては、エンジンを停止させると、エンジンを駆動源とする圧縮機が停止するので、エバポレータに冷媒（冷熱を輸送する媒体）が供給されなくなり、冷房能力が急激に低下するという問題がある。

そこで、このような問題を解決するために、エバポレータに蓄冷機能を付与し、エンジンが停止して圧縮機が停止した際に、エバポレータに蓄えられた冷熱を放冷して車室内を冷却することが考えられている。

この種の蓄冷機能付きエバポレータとして、本出願人は、先に、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた複数の扁平状冷媒流通管、蓄冷材封入部が設けられるとともに蓄冷材封入部内に蓄冷材が封入された蓄冷材容器およびフィンを有する熱交換コア部と、冷媒流通管の上下両側に配置されて冷媒流通管が接続された上下両ヘッダ部とを備えており、熱交換コア部において、通風方向に間隔をおいて配置された２つの冷媒流通管からなる管組が左右方向に間隔をおいて複数配置されることにより、左右方向に隣り合う管組どうしの間に間隙が形成されるとともに、左右方向に並んだ複数の冷媒流通管からなる２つの管列が通風方向に並んで設けられ、蓄冷材容器が、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた扁平状であるとともに、前記全間隙のうちの一部でかつ複数の第１間隙に管組の２つの冷媒流通管に跨るように配置され、フィンが、前記全間隙の残りの複数の第２間隙に管組の２つの冷媒流通管に跨るように配置され、上下両ヘッダ部が、各管列の上下両側に配置されるとともに当該管列の冷媒流通管が上下両ヘッダ部に通じさせられ、通風方向に隣り合う下ヘッダ部間に上方に開口した排水部が形成されており、蓄冷材容器の蓄冷材封入部における熱交換コア部の通風方向の範囲内に位置する部分の左右両側壁外面に、上下方向に一定の流路長さを有するとともに上下両端が開口し、かつ凝縮水を上方から下方に流して下端開口から排水する複数の凝縮水排水路が通風方向に間隔をおいて形成され、各凝縮水排水路が、蓄冷材容器の蓄冷材封入部の前記両側壁に通風方向に間隔をおいて設けられて外方に膨出し、かつ冷媒流通管にろう付された２つの排水路用凸部間に形成され、凝縮水排水路の少なくとも下部に、下方に向かって通風方向の風上側および風下側のうちのいずれか一方の第１側に傾斜した傾斜部が設けられている蓄冷機能付きエバポレータを提案した（特許文献１参照）。

特許文献１記載の蓄冷機能付きエバポレータによれば、圧縮機が作動している通常の冷房時には、冷媒流通管内を流れる冷媒の有する冷熱が、排水路用凸部を介して蓄冷材容器内の蓄冷材に伝わって蓄冷材に蓄えられ、圧縮機が停止した際には、蓄冷材容器内の蓄冷材に蓄えられた冷熱が、排水路用凸部および冷媒流通管を介して通風間隙に配置されたフィンに伝えられ、フィンから当該通風間隙を流れる空気に放冷されるようになっており、エンジンが停止して圧縮機が停止した際に、エバポレータに蓄えられた冷熱を利用して車室内を冷却することが可能になり、エンジンが停止した際の冷房能力の急激な低下が抑制されている。

また、圧縮機の作動時には、蓄冷材容器外面に発生した凝縮水が凍結するおそれがあるので、当該凝縮水を排水する必要があるが、特許文献１記載の蓄冷機能付きエバポレータによれば、蓄冷材容器の外表面に発生した凝縮水が、表面張力によって２つの排水路用凸部に沿うようにして凝縮水排水路内に溜まった場合、溜まった凝縮水の量が多くなると、溜まった凝縮水に作用する重力が表面張力よりも大きくなり、凝縮水排水路内を一挙に流下して排水されるようになっているので、凝縮水が凝縮水排水路内に留まる時間が短くなり、蓄冷材容器の外面に発生した凝縮水をスムーズに排水することができる。

しかしながら、蓄冷材容器の外面に発生した凝縮水を一層スムーズに排水することが求められている。

特開２０１４−１２６３０７号公報

この発明は、上記実情に鑑み、蓄冷材容器の外面に発生した凝縮水を一層スムーズに排水しうる蓄冷機能付きエバポレータを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。

1)長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた複数の扁平状冷媒流通管、蓄冷材封入部が設けられるとともに蓄冷材封入部内に蓄冷材が封入された蓄冷材容器およびフィンを有する熱交換コア部と、冷媒流通管の下側に配置されて冷媒流通管が接続された下ヘッダ部とを備えており、熱交換コア部において、通風方向に間隔をおいて配置された複数の冷媒流通管からなる管組が左右方向に間隔をおいて複数配置されることにより、左右方向に隣り合う管組どうしの間に間隙が形成されるとともに、左右方向に並んだ複数の冷媒流通管からなる管列が通風方向に並んで複数設けられ、蓄冷材容器が、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた扁平状であるとともに、前記全間隙のうちの一部でかつ複数の第１間隙に管組の全冷媒流通管に跨るように配置され、フィンが、前記全間隙の残りの複数の第２間隙に管組の全冷媒流通管に跨るように配置され、下ヘッダ部が、各管列の下側に配置されるとともに当該管列の冷媒流通管が下ヘッダ部に通じさせられ、通風方向に隣り合う下ヘッダ部間に上方に開口した排水部が形成されており、蓄冷材容器の蓄冷材封入部における熱交換コア部の通風方向の範囲内に位置する部分の左右両側壁外面に、上下方向に一定の流路長さを有するとともに上下両端が開口し、かつ凝縮水を上方から下方に流して下端開口から排水する複数の凝縮水排水路が通風方向に間隔をおいて形成され、各凝縮水排水路が、蓄冷材容器の蓄冷材封入部の前記両側壁に通風方向に間隔をおいて設けられて外方に膨出し、かつ冷媒流通管にろう付された２つの排水路用凸部間に形成され、凝縮水排水路の少なくとも下部に、下方に向かって通風方向の風上側および風下側のうちのいずれか一方の第１側に傾斜した傾斜部が設けられている蓄冷機能付きエバポレータにおいて、
蓄冷材容器の蓄冷材封入部に、上端が上方に向かって開口するともに下端が蓄冷材容器の通風方向の前記第１側に向かって開口した第１凝縮水排水路と、上端が蓄冷材容器の通風方向の風上側および風下側のうちのいずれか他方の第２側に向かって開口するとともに下端が蓄冷材容器の通風方向の前記第１側に向かって開口した第２凝縮水排水路と、上端が蓄冷材容器の通風方向の前記第２側に向かって開口するとともに下端が下方に向かって開口した第３凝縮水排水路とが形成されており、第３凝縮水排水路の下端が、蓄冷材容器の下端から上方に一定の距離をおいた高さ位置にあり、蓄冷材容器の第１および第２凝縮水排水路内に溜まった凝縮水が、蓄冷材容器における通風方向の前記第１側に排水され、蓄冷材容器の第３凝縮水排水路内に溜まった凝縮水が、通風方向に隣り合う下ヘッダ部間の排水部に排水されるようになされている蓄冷機能付きエバポレータ。

2)蓄冷材容器が、一定幅を有する周縁の帯状部どうしが互いにろう付された２枚の金属製容器構成板からなり、両容器構成板における互いにろう付された帯状部を除いた部分が外方に膨出させられることにより、蓄冷材容器に膨出状の蓄冷材封入部が設けられ、両容器構成板における蓄冷材封入部の側壁となる部分に、凝縮水排水路および排水路用凸部が設けられており、前記第１凝縮水排水路および第２凝縮水排水路の下端が、蓄冷材封入部における通風方向の前記第１側の側縁部に位置し、前記第３凝縮水排水路の上端が、蓄冷材封入部における通風方向の前記第２側の側縁部に位置している上記1)記載の蓄冷機能付きエバポレータ。

3)蓄冷材容器の蓄冷材封入部の左右両側壁のうち少なくともいずれか一方の側壁の外面に、前記第３凝縮水排水路が複数形成されており、第３凝縮水排水路が複数形成されている前記側壁における第３凝縮水排水路の下端よりも下方の位置に、第３凝縮水排水路を形成する排水路用凸部と同方向に突出し、かつ突出端部が冷媒流通管に接触して冷媒流通管と蓄冷材容器との間隔を保つスペーサ用凸部が形成されている上記1)または2)記載の蓄冷機能付きエバポレータ。

4)少なくとも１つのスペーサ用凸部の突出端部が、１つの冷媒流通管に接触している上記3)記載の蓄冷機能付きエバポレータ。

5)通風方向の前記第１側が風上側であり、前記第２側が風下側である上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の蓄冷機能付きエバポレータ。

6)蓄冷材容器の蓄冷材封入部の一方の側壁の凝縮水排水路および排水路用凸部と、同他方の側壁の凝縮水排水路および排水路用凸部とが、一部分が重複するが全体に重複しないように、同一水平面内において通風方向にずれて設けられている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の蓄冷機能付きエバポレータ。

7)前記管組が２つの冷媒流通管からなり、前記管列および下ヘッダ部の数が２つであり、前記第１間隙の両側に前記第２間隙が位置し、左右方向に隣り合う第１間隙間に複数の第２間隙が設けられている上記1)〜6)のうちのいずれかに記載の蓄冷機能付きエバポレータ。

上記1)〜7)の蓄冷機能付きエバポレータによれば、蓄冷材容器の凝縮水排水路内に溜まった凝縮水が、蓄冷材容器における通風方向の前記第１側と、通風方向に隣り合う下ヘッダ部間の排水部とに排水されるようになされているので、蓄冷材容器の外表面に発生した凝縮水が、表面張力によって２つの排水路用凸部に沿うようにして凝縮水排水路内に溜まった場合、溜まった凝縮水に作用する重力が表面張力よりも大きくなって凝縮水排水路内を一挙に流下し、蓄冷材容器における通風方向の前記第１側と、通風方向に隣り合う下ヘッダ部間の排水部とに排水される。したがって、凝縮水が蓄冷材容器の下端と下ヘッダ部の上面との間に溜まることが抑制され、蓄冷材容器の外面に発生した凝縮水を一層スムーズに排水することができる。

上記1)および2)の蓄冷機能付きエバポレータによれば、蓄冷材容器の第１および第２凝縮水排水路内を流下してきた凝縮水が、第１および第２凝縮水排水路の下端開口から蓄冷材容器における通風方向の前記第１側に排水され、第３凝縮水排水路内を流下してきた凝縮水が、第３凝縮水排水路の下端開口から排水部内に排水される。したがって、凝縮水が蓄冷材容器の下端と下ヘッダ部の上面との間に溜まることが効果的に抑制され、蓄冷材容器の外面に発生した凝縮水を一層スムーズに排水することができる。

上記3)および4)の蓄冷機能付きエバポレータによれば、蓄冷機能付きエバポレータの製造時の各部品の仮組時に、冷媒流通管と蓄冷材容器の蓄冷材封入部の側壁における凝縮水排水路の底面との間隔を適正に保つことができる。

この発明による蓄冷機能付きエバポレータの全体構成を示す一部切り欠き斜視図である。 図１の蓄冷機能付きエバポレータに用いられる蓄冷材容器を示す左側面図である。 図１の蓄冷機能付きエバポレータに用いられる蓄冷材容器を示す右側面図である。 図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図２のＢ−Ｂ線拡大断面図である。 図２のＣ−Ｃ線拡大断面図である。 図２のＤ−Ｄ線拡大矢視図である。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

さらに、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。

図１はこの発明による蓄冷機能付きエバポレータの全体構成を示し、図２〜図７はその要部の構成を示す。

図１において、蓄冷機能付きエバポレータ(1)は、長手方向を左右方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で上下方向に間隔をおいて配置されたアルミニウム製上ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製下ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間に設けられた熱交換コア部(4)とを備えている。

上ヘッダタンク(2)は、風下側に位置する風下側上ヘッダ部(5)と、風上側に位置しかつ風下側上ヘッダ部(5)に一体化された風上側上ヘッダ部(6)とを備えている。風下側上ヘッダ部(5)の左端部に冷媒入口(7)が設けられ、風上側上ヘッダ部(6)の左端部に冷媒出口(8)が設けられている。下ヘッダタンク(3)は、風下側に位置する風下側下ヘッダ部(9)と、風上側に位置しかつ風下側下ヘッダ部(9)に一体化された風上側下ヘッダ部(11)とを備えている。下ヘッダタンク(3)の両下ヘッダ部(9)(11)間には上方に開口しかつ左右方向にのびる溝状の排水部(12)が設けられている(図２および図３参照)。図示は省略したが、下ヘッダタンク(3)における両下ヘッダ部(9)(11)間の排水部(12)の底壁となる部分には、左右方向に間隔をおいて複数の排水穴が形成されている。

熱交換コア部(4)には、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で通風方向に間隔をおいて配置された複数、ここでは２つのアルミニウム製扁平状冷媒流通管(13)からなる複数の管組(14)が左右方向に間隔をおいて配置されており、これにより通風方向に並んだ２つの冷媒流通管(13)よりなる管組(14)の隣り合うものどうしの間に間隙(15A)(15B)が形成されるとともに、左右方向に並んだ複数の冷媒流通管(13)からなる２つの管列(16)(17)が通風方向に並んで設けられている。風下側管列(16)の冷媒流通管(13)の上端部は風下側上ヘッダ部(5)に接続されるとともに、同下端部は風下側下ヘッダ部(9)に接続されている。また、風上側管列(17)の冷媒流通管(13)の上端部は風上側上ヘッダ部(6)に接続されるとともに、同下端部は風上側下ヘッダ部(11)に接続されている。

熱交換コア部(4)における全間隙(15A)(15B)のうち一部でかつ複数の第１間隙(15A)に、蓄冷材が封入されたアルミニウム製蓄冷材容器(18)が、各管組(14)を構成する２つの冷媒流通管(13)に跨るように配置されて両冷媒流通管(13)にろう付されている。熱交換コア部(4)における全間隙(15A)(15B)のうち残りの第２間隙(15B)に、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなり、かつ通風方向にのびる波頂部、通風方向にのびる波底部、および波頂部と波底部とを連結する連結部よりなるコルゲート状のアウターフィン(19)が、各管組(14)を構成する２つの冷媒流通管(13)に跨るように配置されて両冷媒流通管(13)にろう付されている。左右方向に隣り合う２つの第１間隙(15A)どうしの間には複数、ここでは２つの第２間隙(15B)が存在している。左右方向に隣り合う２つの第１間隙(15A)どうしの間の第２間隙(15B)の数は３以上でもよく、その上限は７であることが好ましい。また、左右両端の管組(14)の外側にも、アウターフィン(19)が、管組(14)を構成する２つの冷媒流通管(13)に跨るように配置されて両冷媒流通管(13)にろう付され、さらに左右両端のアウターフィン(19)の外側にアルミニウム製サイドプレート(21)が配置されてアウターフィン(19)にろう付されている。

アウターフィン(19)の風上側端部は風上側冷媒流通管(13)の風上側端部と通風方向の同一位置にあり、アウターフィン(19)の風下側端部は風下側冷媒流通管(13)の風下側端部に対して若干、たとえば１ｍｍ程度風下側に突出した位置にある(図４〜図６参照)。アウターフィン(19)の通風方向の幅を、熱交換コア部(4)の通風方向の全幅というものとする。

この実施形態のエバポレータ(1)の場合、冷媒は、冷媒入口(7)を通ってエバポレータ(1)の風下側上ヘッダ部(5)内に入り、全冷媒流通管(13)を通って風上側上ヘッダ部(6)の冷媒出口(8)から流出する。

図２〜図７に示すように、蓄冷材容器(18)は、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた略縦長方形の扁平中空状であり、熱交換コア部(4)の通風方向の範囲内に位置し、かつ各管組(14)の２つの冷媒流通管(13)にろう付された容器本体部(22)と、容器本体部(22)の風下側縁部の一部分、ここでは上部のみに連なるとともにアウターフィン(19)の風下側端部よりも風下側に張り出すように設けられた外方張り出し部(23)とよりなる。外方張り出し部(23)は蓄冷材容器(18)の上端から若干下がった部分から一定の長さにわたって設けられている。

蓄冷材容器(18)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工が施されることにより形成され、かつ一定幅を有する周縁の帯状部(24a)(25a)どうしが互いにろう付された２枚の略縦長方形状のアルミニウム製容器構成板(24)(25)よりなる。蓄冷材容器(18)には、両容器構成板(24)(25)の帯状部(24a)(25a)を除いた部分を外方に膨出させることによって、中空状の蓄冷材封入部(26)が、容器本体部(22)から外方張り出し部(23)にかけて形成され、蓄冷材封入部(26)内に蓄冷材が入れられている。蓄冷材封入部(26)は、蓄冷材容器(18)における容器本体部(22)のみが設けられている部分(図２の鎖線Ｙよりも下方の部分)に存在する第１封入部(26a)と、第１封入部(26a)の上方に連なり、かつ蓄冷材容器(18)における容器本体部(22)および外方張り出し部(23)が設けられている部分(図２の鎖線Ｙよりも上方の部分)において容器本体部(22)および外方張り出し部(23)に跨って存在する第２封入部(26b)とを有する。蓄冷材封入部(26)の第１封入部(26a)および第２封入部(26b)における容器本体部(22)に存在する部分の左右方向の厚みは、等しくなっている。なお、第２封入部(26b)の上方に連なって、上下方向の高さがかなり低く、かつ通風方向の幅が第１封入部(26a)よりも狭くなった部分が存在している。

蓄冷材容器(18)の蓄冷材封入部(26)の風上側縁部は垂直状であるとともに、上下両縁部は水平状であり、蓄冷材封入部(26)の風上側縁部の上下両端と、上下両縁部の風上側端部とは円弧状部を介して連なっている。また、蓄冷材容器(18)の蓄冷材封入部(26)の第１封入部(26a)の風下側縁部は垂直状であり、第１封入部(26a)の風下側縁部の下端と、蓄冷材封入部(26)の下縁部の風下側端部とは円弧状部を介して連なっている。

蓄冷材容器(18)の蓄冷材封入部(26)の容器本体部(22)に存在する部分の左右両側壁(27)外面に、それぞれ上下方向に一定の流路長さを有するとともに上下両端が開口し、かつ凝縮水を上方から下方に流して下端開口から排水する複数の凝縮水排水路(28)(29)(31)が通風方向に間隔をおいて形成されている。凝縮水排水路(28)(29)(31)の少なくとも下部に、下方に向かって通風方向の風上側および風下側のうちのいずれか一方の第１側、ここでは風上側に傾斜した傾斜部(28a)(29a)(31a)が設けられている。各凝縮水排水路(28)(29)(31)は、蓄冷材容器(18)の蓄冷材封入部(26)の左右両側壁(27)における容器本体部(22)に存在する部分に設けられて外方に膨出した２つの排水路用凸部(32)の間に形成されており、１つの凝縮水排水路(28)(29)(31)を形成する２つの排水路用凸部(32)のうち少なくともいずれか一方の排水路用凸部(32)の長さは、蓄冷材容器(18)の容器本体部(22)の通風方向の幅よりも長くなっている。すべての排水路用凸部(32)の膨出高さは等しくなっているとともに、後述する膨張部用凸部(35)の膨出高さ以下となっており、排水路用凸部(32)が、間隙(15A)を形成する左右両側の管組(14)を構成する２つの冷媒流通管(13)にろう付されている。なお、隣り合う２つの凝縮水排水路(28)(29)(31)は、両凝縮水排水路(28)(29)(31)間に位置する排水路用凸部(32)を共有している。左側壁(27)の凝縮水排水路(28)(29)(31)および排水路用凸部(32)と、右側壁(27)の凝縮水排水路(28)(29)(31)および排水路用凸部(32)とは、一部分が重複するが全体に重複しないように、同一水平面内において通風方向にずれて設けられている。なお、凝縮水排水路(28)(29)(31)内を微量の空気も流れる。

全凝縮水排水路(28)(29)(31)中には、上端が上方に向かって開口するともに下端が蓄冷材容器(18)の通風方向の風上側に向かって開口した第１凝縮水排水路(28)と、上端が蓄冷材容器(18)の通風方向の風上側および風下側のうちのいずれか他方の第２側、ここでは風下側に向かって開口するとともに下端が蓄冷材容器(18)の風上側に向かって開口した第２凝縮水排水路(29)と、上端が蓄冷材容器(18)の風下側に向かって開口するとともに下端が下方に向かって開口した第３凝縮水排水路(31)とがある。

第１凝縮水排水路(28)には、上端が蓄冷材封入部(26)の上縁部に位置するとともに下端が蓄冷材封入部(26)の風上側縁部に位置するものと、上端が蓄冷材封入部(26)の上縁部よりも若干下方に位置するとともに下端が蓄冷材封入部(26)の風上側縁部に位置するものとがある。

第２凝縮水排水路(29)には、上端が蓄冷材封入部(26)の第１封入部(26a)の風下側縁部に位置するとともに下端が蓄冷材封入部(26)の第１封入部(26a)の風上側縁部に位置するものと、上端が蓄冷材封入部(26)の第２封入部(26b)における第１封入部(26a)の風下側縁部の上方延長線上に位置するとともに下端が蓄冷材封入部(26)の第１封入部(26a)の風上側縁部に位置するものと、上端が第１封入部(26a)の風下側縁部と前記上方延長線上とに跨って位置するとともに下端が蓄冷材封入部(26)の第１封入部(26a)の風上側縁部に位置するものとがある。

第３凝縮水排水路(31)は、上端が蓄冷材封入部(26)の第１封入部(26a)の風下側縁部に位置するとともに下端が蓄冷材封入部(26)の下端から上方に一定の距離をおいた高さ位置にある。第３凝縮水排水路(31)の下端と、下ヘッダタンク(3)の両下ヘッダ部(9)(11)の上面との距離は３５ｍｍ以下であることが好ましく、３０ｍｍ以下であることがより好ましい。第３凝縮水排水路(31)の下端の高さ位置の決め方は、第３凝縮水排水路(31)を形成する２つの排水路用凸部(32)の下端を、それぞれ蓄冷材封入部(26)の下端から上方に一定の距離をおいた高さ位置に位置させる方法と、第３凝縮水排水路(31)を形成する２つの排水路用凸部(32)のうち少なくとも通風方向のいずれか一方に位置する排水路用凸部(32)の下端を、蓄冷材封入部(26)の下端から上方に一定の距離をおいた高さ位置に位置させる方法とがある。

蓄冷材容器(18)の蓄冷材封入部(26)の容器本体部(22)に存在する部分の左右両側壁(27)のうち少なくともいずれか一方の側壁、ここでは左側壁(27)の外面に、第３凝縮水排水路(31)が複数形成されており、左側壁(27)における第３凝縮水排水路(31)の下端よりも下方の位置に、第３凝縮水排水路(31)を形成する排水路用凸部(32)と同方向に突出し、かつ突出端部が冷媒流通管(13)に接触した状態でろう付されて冷媒流通管(13)と蓄冷材容器(18)の蓄冷材封入部(26)の左右両側壁(27)における凝縮水排水路(28)(29)(31)の底面との間隔を保つスペーサ用凸部(33)が形成されている。なお、スペーサ用凸部(33)の突出端部は、必ずしも冷媒流通管(13)にろう付されていなくてもよい。

この実施形態においては、スペーサ用凸部(33)は、前記左側壁(27)における第３凝縮水排水路(31)の下端よりも下方の位置に２つ形成され、蓄冷材容器(18)の左側の管組(14)の１つの冷媒流通管(13)に１つのスペーサ用凸部(33)の突出端部が接触しているが、これに限定されるものではなく、２以上のスペーサ用凸部(33)の突出端部が１つの冷媒流通管(13)に接触するように、必要数のスペーサ用凸部(33)が左側壁(27)に形成されていてもよく、要は少なくとも１つのスペーサ用凸部(33)の突出端部が１つの冷媒流通管(13)に接触していればよい。

蓄冷材容器(18)の容器本体部(22)内には、オフセット状のアルミニウム製インナーフィン(34)が、上下方向のほぼ全体にわたって配置されている。インナーフィン(34)は、上下方向にのびる波頂部、上下方向にのびる波底部、および波頂部と波底部とを連結する連結部からなる波状帯板が、上下方向に複数並べられるとともに相互に一体に連結されることにより形成され、上下方向に隣り合う２つの波状帯板の波頂部どうしおよび波底部どうしが通風方向に位置ずれしているものである。

蓄冷材容器(18)の外方張り出し部(23)は、容器本体部(22)の風下側縁部の上端よりも若干下方の部分から一定の長さにわたって設けられており、外方張り出し部(23)の上下方向の長さは容器本体部(22)の上下方向の長さよりも短くなっている。外方張り出し部(23)の上下方向の長さは、蓄冷材容器(18)の上下方向の長さの３０％以下であることが好ましい。蓄冷材容器(18)の蓄冷材封入部(26)の左右両側壁(27)における外方張り出し部(23)に存在する部分に、左右両方向に膨らみ、かつ左右方向の寸法が蓄冷材封入部(26)の左右方向の寸法以上となっている膨張部(23a)(23b)が設けられており、膨張部(23a)(23b)がアウターフィン(19)の通風方向下流側端部よりも通風方向外側（通風方向下流側）に位置している。膨張部(23a)(23b)は、蓄冷材封入部(26)の左右両側壁(27)に設けられて外方に膨出した膨張部用凸部(35)からなる。上側の膨張部(23a)の左右方向の寸法は、第１間隙(15A)の左右両側の管組(14)の冷媒流通管(13)における第１間隙(15A)に隣接する第２間隙(15B)側を向いた面どうしの直線距離に等しく、下側の膨張部(23b)の左右方向の寸法は、第１間隙(15A)の左右両側の管組(14)の冷媒流通管(13)における第１間隙(15A)側を向いた面どうしの直線距離に等しくなっている。

蓄冷材容器(18)の外方張り出し部(23)の上端部には蓄冷材注入部材(36)が固定されており、蓄冷材は、蓄冷材注入部材(36)を通して蓄冷材封入部(26)内に注入され、蓄冷材注入部材(36)は、蓄熱材封入部(26)内への蓄冷材の注入後に封止されている。

上述した蓄冷機能付きエバポレータ(1)は、車両のエンジンを駆動源とする圧縮機、圧縮機から吐出された冷媒を冷却するコンデンサ（冷媒冷却器）、コンデンサを通過した冷媒を減圧する膨張弁（減圧器）とともに冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして、停車時に圧縮機の駆動源であるエンジンを一時的に停止させる車両、たとえば自動車に搭載される。圧縮機が作動している場合には、圧縮機で圧縮されてコンデンサおよび膨張弁を通過した低圧の気液混相の２相冷媒が、冷媒入口(7)を通って蓄冷機能付きエバポレータ(1)の風下側上ヘッダ部(5)内に入り、全冷媒流通管(13)を通って風上側上ヘッダ部(6)の冷媒出口(8)から流出する。そして、冷媒が冷媒流通管(13)内を流れる間に間隙(15B)を通過する空気と熱交換をし、冷媒は気相となって流出する。

圧縮機の作動時には、冷媒流通管(13)内を流れる冷媒の有する冷熱が、蓄冷材容器(18)の蓄冷材封入部(26)の左右両側壁(27)における容器本体部(22)に存在する部分に設けられた排水路用凸部(32)の膨出頂壁を経て直接蓄冷材容器(18)内の蓄冷材に伝わるとともに、排水路用凸部(32)の膨出頂壁から左右両側壁(27)における冷媒流通管(13)にろう付されていない部分およびインナーフィン(34)を経て蓄冷材容器(18)内の蓄冷材の全体に伝わって蓄冷材に冷熱が蓄えられる。

また、圧縮機の作動時には、蓄冷材容器(18)表面に凝縮水が発生し、当該凝縮水は第１〜第３凝縮水排水路(28)(29)(31)内に入り、表面張力により第１〜第３凝縮水排水路(28)(29)(31)の両側の排水路用凸部(32)に沿うようにして第１〜第３凝縮水排水路(28)(29)(31)内に溜まる。溜まった凝縮水が多くなると、溜まった凝縮水に作用する重力が表面張力よりも大きくなって、第１〜第３凝縮水排水路(28)(29)(31)内を流下し、下方に排水される。このとき、蓄冷材容器(18)の第１〜第３凝縮水排水路(28)(29)(31)内を流下してきた凝縮水が、蓄冷材容器(18)と両下ヘッダ部(9)(11)の上面との間に、貯留することが防止されるので、蓄冷材容器(18)の外面に発生した凝縮水を一層スムーズに排水することができる。すなわち、蓄冷材容器(18)の第１および第２凝縮水排水路(28)(29)内を流下してきた凝縮水は、第１および第２凝縮水排水路(28)(29)の下端開口から蓄冷材容器(18)の風上側に排水され、第３凝縮水排水路(31)内を流下してきた凝縮水は、第３凝縮水排水路(31)の下端開口から下ヘッダタンク(3)の排水部(12)内に排水される。したがって、凝縮水が蓄冷材容器(18)と下ヘッダ部との間に貯留することが防止され、その結果蓄冷材容器(18)の外面に発生した凝縮水を一層スムーズに排水することができる。

圧縮機の停止時には、蓄冷材容器(18)内の蓄冷材に蓄えられた冷熱が、蓄冷材容器(18)の蓄冷材封入部(26)の左右両側壁(27)における容器本体部(22)に存在する部分に設けられた排水路用凸部(32)の膨出頂壁を経て直接冷媒流通管(13)に伝わるとともに、インナーフィン(34)から左右両側壁(27)における冷媒流通管(13)にろう付されていない部分および排水路用凸部(32)の膨出頂壁を経て冷媒流通管(13)に伝わり、さらに冷媒流通管(13)を通過して当該冷媒流通管(13)における蓄冷材容器(18)とは反対側にろう付されているアウターフィン(19)に伝わる。アウターフィン(19)に伝わった冷熱は、蓄冷材容器(18)が配置されている間隙(15A)の両隣の間隙(15B)を通過する空気に伝えられる。アウターフィン(19)に伝わった冷熱は、蓄冷材容器(18)が配置されている間隙(15A)の両隣の間隙(15B)を通過する空気に伝えられる。したがって、エバポレータ(1)を通過した風の温度が上昇したとしても、当該風は冷却されるので、冷房能力の急激な低下が防止される。

この発明による蓄冷機能付きエバポレータは、停車時に圧縮機の駆動源であるエンジンを一時的に停止させる車両のカーエアコンを構成する冷凍サイクルに好適に用いられる。

(1)：蓄冷機能付きエバポレータ
(4)：熱交換コア部
(9)：風下側下ヘッダ部
(11)：風上側下ヘッダ部
(12)：排水部
(13)：冷媒流通管
(14)：管組
(15A)(15B)：間隙
(16)(17)：管列
(18)：蓄冷材容器
(19)：アウターフィン
(22)：容器本体部
(23)：外方張り出し部
(26)：蓄冷材封入部
(27)：側壁
(28)：第１凝縮水排水路
(28a)：傾斜部
(29)：第２凝縮水排水路
(29a)：傾斜部
(31)：第３凝縮水排水路
(31a)：傾斜部
(32)：排水路用凸部
(33)：スペーサ用凸部

Claims (7)

1. 長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた複数の扁平状冷媒流通管、蓄冷材封入部が設けられるとともに蓄冷材封入部内に蓄冷材が封入された蓄冷材容器およびフィンを有する熱交換コア部と、冷媒流通管の下側に配置されて冷媒流通管が接続された下ヘッダ部とを備えており、熱交換コア部において、通風方向に間隔をおいて配置された複数の冷媒流通管からなる管組が左右方向に間隔をおいて複数配置されることにより、左右方向に隣り合う管組どうしの間に間隙が形成されるとともに、左右方向に並んだ複数の冷媒流通管からなる管列が通風方向に並んで複数設けられ、蓄冷材容器が、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた扁平状であるとともに、前記全間隙のうちの一部でかつ複数の第１間隙に管組の全冷媒流通管に跨るように配置され、フィンが、前記全間隙の残りの複数の第２間隙に管組の全冷媒流通管に跨るように配置され、下ヘッダ部が、各管列の下側に配置されるとともに当該管列の冷媒流通管が下ヘッダ部に通じさせられ、通風方向に隣り合う下ヘッダ部間に上方に開口した排水部が形成されており、蓄冷材容器の蓄冷材封入部における熱交換コア部の通風方向の範囲内に位置する部分の左右両側壁外面に、上下方向に一定の流路長さを有するとともに上下両端が開口し、かつ凝縮水を上方から下方に流して下端開口から排水する複数の凝縮水排水路が通風方向に間隔をおいて形成され、各凝縮水排水路が、蓄冷材容器の蓄冷材封入部の前記両側壁に通風方向に間隔をおいて設けられて外方に膨出し、かつ冷媒流通管にろう付された２つの排水路用凸部間に形成され、凝縮水排水路の少なくとも下部に、下方に向かって通風方向の風上側および風下側のうちのいずれか一方の第１側に傾斜した傾斜部が設けられている蓄冷機能付きエバポレータにおいて、
   蓄冷材容器の蓄冷材封入部に、上端が上方に向かって開口するともに下端が蓄冷材容器の通風方向の前記第１側に向かって開口した第１凝縮水排水路と、上端が蓄冷材容器の通風方向の風上側および風下側のうちのいずれか他方の第２側に向かって開口するとともに下端が蓄冷材容器の通風方向の前記第１側に向かって開口した第２凝縮水排水路と、上端が蓄冷材容器の通風方向の前記第２側に向かって開口するとともに下端が下方に向かって開口した第３凝縮水排水路とが形成されており、第３凝縮水排水路の下端が、蓄冷材容器の下端から上方に一定の距離をおいた高さ位置にあり、蓄冷材容器の第１および第２凝縮水排水路内に溜まった凝縮水が、蓄冷材容器における通風方向の前記第１側に排水され、蓄冷材容器の第３凝縮水排水路内に溜まった凝縮水が、通風方向に隣り合う下ヘッダ部間の排水部に排水されるようになされている蓄冷機能付きエバポレータ。
2. 蓄冷材容器が、一定幅を有する周縁の帯状部どうしが互いにろう付された２枚の金属製容器構成板からなり、両容器構成板における互いにろう付された帯状部を除いた部分が外方に膨出させられることにより、蓄冷材容器に膨出状の蓄冷材封入部が設けられ、両容器構成板における蓄冷材封入部の側壁となる部分に、凝縮水排水路および排水路用凸部が設けられており、前記第１凝縮水排水路および第２凝縮水排水路の下端が、蓄冷材封入部における通風方向の前記第１側の側縁部に位置し、前記第３凝縮水排水路の上端が、蓄冷材封入部における通風方向の前記第２側の側縁部に位置している請求項１記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
3. 蓄冷材容器の蓄冷材封入部の左右両側壁のうち少なくともいずれか一方の側壁の外面に、前記第３凝縮水排水路が複数形成されており、第３凝縮水排水路が複数形成されている前記側壁における第３凝縮水排水路の下端よりも下方の位置に、第３凝縮水排水路を形成する排水路用凸部と同方向に突出し、かつ突出端部が冷媒流通管に接触して冷媒流通管と蓄冷材容器との間隔を保つスペーサ用凸部が形成されている請求項１または２記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
4. 少なくとも１つのスペーサ用凸部の突出端部が、１つの冷媒流通管に接触している請求項３記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
5. 通風方向の前記第１側が風上側であり、前記第２側が風下側である請求項１〜４のうちのいずれかに記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
6. 蓄冷材容器の蓄冷材封入部の一方の側壁の凝縮水排水路および排水路用凸部と、同他方の側壁の凝縮水排水路および排水路用凸部とが、一部分が重複するが全体に重複しないように、同一水平面内において通風方向にずれて設けられている請求項１〜５のうちのいずれかに記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
7. 前記管組が２つの冷媒流通管からなり、前記管列および下ヘッダ部の数が２つであり、前記第１間隙の両側に前記第２間隙が位置し、左右方向に隣り合う第１間隙間に複数の第２間隙が設けられている請求項１〜６のうちのいずれかに記載の蓄冷機能付きエバポレータ。

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