JPWO2018008299A1 - 蓄冷熱交換器 - Google Patents

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Abstract

蓄冷熱交換器が備える第１ヘッダタンク（５１）と第２ヘッダタンク（５２）は互いに離れた位置に設けられる。複数の冷媒管（２０）は、第１ヘッダタンク（５１）と第２ヘッダタンク（５２）とを連通する冷媒流路（２１）を有し、互いに間隔をあけて配置される。蓄冷材（３１）を貯留する複数の蓄冷容器（３０）は、複数の冷媒管（２０）同士の間に形成される複数の空気通過部の一部を塞ぐように設けられる。複数の空気通過部が形成される領域を、当該領域の中央部分を含む第１領域（α）と、その第１領域以外の第２領域（β）とに分けたとき、複数の蓄冷容器（３０）は、第２領域（β）に蓄冷容器（３０）が占める占有率が、第１領域（α）に蓄冷容器（３０）が占める占有率より大きくなるように配置されている。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０１６年７月８日に出願された日本特許出願番号２０１６−１３６１７０号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
本開示は、車両用空調ユニットに用いられる蓄冷熱交換器に関するものである。
近年、信号待ち等の車両停車時にエンジンを自動的に停止することで燃費の向上および排ガスの低減を図るアイドルストップ車が増加している。この種の車両に搭載される空調ユニットに関し、蓄冷熱交換器を設置することが提案されている（特許文献１参照）。蓄冷熱交換器とは、冷媒が流れる冷媒流路を有する複数の冷媒管同士の間に形成される複数の空気通過部の一部に、蓄冷材を貯留した複数の蓄冷容器を配置したものである。蓄冷熱交換器は、エンジン運転中に冷凍サイクルを循環する冷媒の冷熱を蓄冷材に蓄えておき、アイドルストップ時に冷媒の循環が停止した際、蓄冷材に蓄えた冷熱を用いて車室内の冷房を行うことを可能にする。
特開２０１３−４９３４９号公報
発明者らの詳細な検討の結果、特許文献１に記載の蓄冷熱交換器には、次の課題が見出された。即ち、特許文献１に記載の蓄冷熱交換器は、複数の冷媒管同士の間に複数の空気通過部が形成された領域の中に、蓄冷容器がほぼ均等間隔で配置されている。そのため、車両の通常運転時に車室内の冷房を行う際、車両用空調ユニットの通風路の通風抵抗が蓄冷容器によって増大する。これにより、通風路の風量が減少すると、車両の通常運転時における冷房性能が悪化するおそれがある。また、車両用空調ユニットの通風路の通風抵抗の増大に応じて、車両用空調ユニットが備える送風機の消費電力が増えると、それによる燃費の悪化が懸念される。
本開示は、エンジン停止時の冷房能力を維持すると共に、エンジン運転時の冷房能力を高めることの可能な蓄冷熱交換器を提供することを目的とする。
本開示の１つの観点によれば、蓄冷熱交換器は、車両用空調ユニットに形成された通風路に設置されるものであり、第１ヘッダタンク、第２ヘッダタンク、複数の冷媒管および複数の蓄冷容器を備える。第１ヘッダタンクは、冷媒が流れる流路を有する。第２ヘッダタンクは、冷媒が流れる流路を有し、第１ヘッダタンクに対し離れた位置に設けられる。複数の冷媒管は、第１ヘッダタンクの流路と第２ヘッダタンクの流路とを連通する冷媒流路を有し、互いに間隔をあけて配置される。複数の蓄冷容器は、冷媒管の冷媒流路を流れる冷媒との熱交換により凝固する蓄冷材を貯留し、複数の冷媒管同士の間に形成される複数の空気通過部の一部を塞ぐように設けられる。ここで、複数の空気通過部が形成される領域を、当該領域の中央部分を含む第１領域と、その第１領域以外の第２領域とに分けたとき、複数の蓄冷容器は、第２領域に蓄冷容器が占める占有率が、第１領域に蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている。
一般に、車両用空調ユニットの通風路を流れる気流は、通風路の内壁の近傍の風速より、通風路の中央部の風速が大きい。そのため、蓄冷熱交換器は、第１領域に蓄冷容器が占める占有率が小さくなるように蓄冷容器を配置することで、その第１領域の通風抵抗を下げることが可能である。したがって、蓄冷熱交換器は、通風路の風量を増加し、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。また、蓄冷熱交換器は、空気通過部の第１領域の通気抵抗を下げることで、車両用空調ユニットが備える送風機の消費電力を低減することができる。
また、車両のアイドルストップ制御などによりエンジンが停止した場合、蓄冷熱交換器では、第１領域に配置された冷媒管の冷媒流路に存在する液相状態の冷媒が蒸発し、空気通過部を通過する空気が冷却される。これにより、第１領域に配置された冷媒管の冷媒流路の圧力は、第２領域に配置された冷媒管の冷媒流路の圧力よりも高くなり、第１領域に配置された冷媒管の冷媒流路で蒸発した気相冷媒は、第２領域に配置された冷媒管の冷媒流路に移動する。第２領域に配置された冷媒管の冷媒流路に移動した気相冷媒は、圧力上昇と共に凝縮点も上昇しており、蓄冷容器の蓄冷材との熱交換により冷却されて凝縮する。その凝縮した液相冷媒は重力方向下側に位置するヘッダタンクの流路を流れ、再びその流路内で蒸発する。蓄冷熱交換器は、車両のエンジンが停止した状態で上記のように冷媒を循環させ、蓄冷材の冷熱により冷媒を介して空気通過部を通過する空気を冷やすことで、車室内の冷房を行うことが可能である。
なお、以下の説明では、第１領域に配置された冷媒管の冷媒流路を、第１領域の冷媒流路という。また、第２領域に配置された冷媒管の冷媒流路を、第２領域の冷媒流路という。
第１実施形態に係る冷凍サイクル装置を示すブロック図である。 第１実施形態に係る車両用空調ユニットの断面図である。 第１実施形態に係るエバポレータの正面図である。 図３のＩＶ方向の側面図である。 図３のＶ１―Ｖ１部分におけるＶ２―Ｖ２線の部分断面図である。 車両の通常運転時の冷媒の流れを説明する図である。 車両のアイドルストップ時の冷媒の流れを説明する図である。 第２実施形態に係るエバポレータに関し、車両の通常運転時の冷媒の流れを説明する図である。 第２実施形態に係るエバポレータに関し、車両のアイドルストップ時の冷媒の流れを説明する図である。 第３実施形態に係るエバポレータの正面図である。 第４実施形態に係るエバポレータの正面図である。 第５実施形態に係るエバポレータの正面図である。 図１２のＸＩＩＩ―ＸＩＩＩ線の断面図である。 第６実施形態に係るエバポレータに関し、車両のアイドルストップ時の冷媒の流れを説明する図である。 第７実施形態に係るエバポレータの正面図である。 第８実施形態に係る車両用空調ユニットの断面図である。 第８実施形態に係るエバポレータの正面図である。 第９実施形態に係るエバポレータの正面図である。 第１０実施形態に係る車両用空調ユニットの断面図である。 第１０実施形態に係るエバポレータの正面図である。 第１１実施形態に係るエバポレータの正面図である。 第１２実施形態に係る車両用空調ユニットの断面図である。 第１３実施形態に係る車両用空調ユニットの断面図である。
以下、本開示の実施形態について、図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、同一符号を付して説明を行う。
（第１実施形態）
第１実施形態について説明する。本実施形態の蓄冷熱交換器は、車両用空調ユニットを構成する冷凍サイクル装置に用いられるエバポレータである。
＜冷凍サイクル装置１の構成＞
まず、冷凍サイクル装置および車両用空調ユニットの構成について説明する。図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、圧縮機２、凝縮器３、膨張弁４、および蓄冷熱交換器としてのエバポレータ１０などを備えている。これら構成部品は、配管によって環状に接続され、冷媒の循環路を構成する。
圧縮機２は、エバポレータ１０側から冷媒を吸引し圧縮する。圧縮機２は、車両の走行用のエンジン５から動力が伝達されて駆動する。なお、圧縮機２の動力源として、電動機を使用してもよい。
圧縮機２から吐出した高圧の気相冷媒は凝縮器３に流入する。凝縮器３に流入した高圧の気相冷媒は、凝縮器３の冷媒流路を流れる際、外気との熱交換により冷却されて凝縮する。なお、凝縮器３は、気相冷媒を外気に放熱させる放熱器とも呼ばれる。
凝縮器３で凝縮された液相冷媒は、膨張弁４を通過する際に減圧され、霧状の気液二相状態となる。膨張弁４はオリフィスまたはノズルのような固定絞り、或いは、適宜の可変絞り等により構成される。
減圧後の低圧冷媒は、エバポレータ１０に流入する。図２に示すように、エバポレータ１０は、車両用空調ユニット６が備える空調ケース７に形成された通風路８に設置されている。第１実施形態の通風路８は、エバポレータ１０の上流側正面に対向する部位から、後述する第１ヘッダタンク５１と第２ヘッダタンク５２とが向き合う方向に対し交差する方向の一方に延びている。その通風路８には送風機９が設置されている。送風機９は例えば遠心ファンであり、通風路８に気流を発生させることが可能である。エバポレータ１０が有する冷媒流路を流れる低圧冷媒は、空調ケース７に設けられた送風機９により送風される空気から吸熱して蒸発する。これにより、エバポレータ１０は、冷媒の蒸発潜熱により、通風路８を流れる空気を冷却する。その空気は、ヒータコア１１により温度調整された後、フェイス吹出口１２、フット吹出口１３またはデフロスタ吹出口１４などから車室内へ吹き出される。エバポレータ１０を通過した冷媒は、図示していないアキュムレータを経由して圧縮機２に吸引される。
なお、圧縮機２の動力源となるエンジン５が停止すると、圧縮機２の駆動が停止し、それに伴って冷凍サイクル装置１の冷媒の流れが停止する。
＜エバポレータ１０の構成＞
次に、蓄冷熱交換器としてのエバポレータ１０の構成について説明する。
図３から図５に示すように、エバポレータ１０は、複数の冷媒管２０、複数の蓄冷容器３０、複数のアウターフィン４０、および第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４などを備えている。なお、図３では、アウターフィン４０の図示を一部省略している。
図４および図５に記載した矢印１００、１０１は、エバポレータ１０の空気通過部に空気が流れる向きを示している。図３では、空気の流れ方向は、紙面奥側から手前側に向かうものとなる。
図３および図５に示すように、複数の冷媒管２０は、互いに所定の間隔をあけて配置されている。複数の冷媒管２０は、一端から他端に亘り直線状に延びている。冷媒管２０の内部に形成された冷媒流路２１も、一端から他端に亘り直線状に延びている。冷媒管２０は、アルミニウム等の金属製である。
エバポレータ１０には、複数の冷媒管２０同士の間に、複数の隙間が形成されている。この複数の隙間のうち、アウターフィン４０が配置される隙間が空気通過部となる。また、複数の隙間のうち、所定の隙間には、アウターフィン４０に代えて蓄冷容器３０が配置されている。
図５に示すように、複数の冷媒管２０は、空気の流れ方向に沿って上流側と下流側とに重なるように配置されている。冷媒管２０は、横断面が扁平形状に形成された多穴管であり、内部に複数の冷媒流路２１を有している。その複数の冷媒流路２１を冷媒が流れる。
図３および図４に示すように、複数の冷媒流路２１は、複数の冷媒管２０の一端と他端にそれぞれ接続された第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４の流路に連通している。第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４は、複数の冷媒管２０に冷媒を分配し、もしくは、複数の冷媒管２０から流出する冷媒を集合するものである。なお、第１、第２ヘッダタンク５１、５２は、空気の流れ方向の下流側に配置され、第３、第４ヘッダタンク５３、５４は、空気の流れ方向の上流側に配置されている。第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４は、アルミニウム等の金属製である。以下の説明では、空気の流れ方向の下流側を、単に、下流側という。また、空気の流れ方向の上流側を、単に、上流側という。
第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４と複数の冷媒管２０の構成の一例について説明する。
第１ヘッダタンク５１と第２ヘッダタンク５２とは、互いに所定距離れた位置に平行に配置されている。エバポレータ１０が車両に搭載された状態で、第１ヘッダタンク５１は第２ヘッダタンク５２より重力方向上側に位置するものである。第１ヘッダタンク５１と第２ヘッダタンク５２との間には、複数の冷媒管２０が配列されている。その複数の冷媒管２０の冷媒流路２１は、一方の側が第１ヘッダタンク５１の有する流路に連通し、他方の側が第２ヘッダタンク５２の有する流路に連通している。第１ヘッダタンク５１と、第２ヘッダタンク５２と、それらの間に配置された複数の冷媒管２０とは、第１熱交換部５０１を構成する。
なお、第１ヘッダタンク５１の流路は、その長さ方向のほぼ中央に設けられた仕切板６１によって、第１区画５１１と第２区画５１２とに区画されている。
同様に、図４に示すように、第３ヘッダタンク５３と第４ヘッダタンク５４も、互いに所定距離れて平行に配置されている。第３ヘッダタンク５３と第４ヘッダタンク５４との間にも、複数の冷媒管２０が互いに離間して配列されている。その複数の冷媒管２０の冷媒流路２１は、一方の側が第３ヘッダタンク５３の有する流路に連通し、他方の側が第４ヘッダタンク５４の有する流路に連通している。第３ヘッダタンク５３と、第４ヘッダタンク５４と、それらの間に配置された複数の冷媒管２０とは、第２熱交換部５０２を構成する。
なお、図示していないが、第１ヘッダタンク５１と同様に、第３ヘッダタンク５３の流路は、その長さ方向のほぼ中央に設けられた仕切板によって、第３区画と第４区画とに区画されている。第１ヘッダタンク５１の第２区画５１２と第３ヘッダタンク５３の第３区画とは、隣接した位置にあり、互いに連通している。
第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４の流路と複数の冷媒管２０の冷媒流路２１における冷媒の流れについては後述する。
図３および図４に示すように、複数の冷媒管２０の間に形成された複数の隙間のうち、所定の隙間には、蓄冷容器３０が配置されている。蓄冷容器３０は、複数の空気通過部の一部を塞ぐように設けられる。
蓄冷容器３０は、扁平な筒状であり、その内側に蓄冷材３１を貯留している。蓄冷容器３０は、ろう材または接着剤などの熱伝達に優れた接合材により、その蓄冷容器３０の両側に配置された冷媒管２０に固定されている。これにより、蓄冷容器３０は、その両側に配置された冷媒管２０に熱的に接続する。
蓄冷材３１は、例えばパラフィンまたは水和物を含むものが用いられており、融点が例えば３〜１３℃程度に調整されている。そのため、蓄冷材３１は、冷媒管２０を流れる冷媒と熱交換して凝固し、冷媒の熱を蓄冷することが可能である。
ここで、図３に示すように、複数の空気通過部が形成される領域を、その領域の中央部分を含む第１領域αと、その第１領域α以外の領域である第２領域βとに分けることとする。その際、第１領域αの面積と、第２領域βの面積とは、同じ面積である。すなわち、第２領域は、第１領域以外であり、且つ、第１領域と同じ面積の領域である。このことは、後述する第２〜第１３実施形態でも同じである。図３では、第２領域βと第１領域αとの境界の一例を一点鎖線γによって例示的に示している。この境界線は、車両用空調ユニット６における通風路８の形状、その通風路８におけるエバポレータ１０の配置、通風路８の通気抵抗の分布状態などにより任意に設定されるものである。すなわち、第１領域αと第２領域βの形は、正方形、長方形、円、その他どのような形でもよい。このことは、後述する第２〜第１３実施形態でも同じである。
第１実施形態では、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βの少なくとも一部に配置されおり、第１領域αに配置されていない。すなわち、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βに蓄冷容器３０が占める占有率が、第１領域αに蓄冷容器３０が占める占有率より大きくなるように配置されている。なお、図３では、複数の蓄冷容器３０は第１領域αに配置されていないが、上述した占有率の条件を満たせば、蓄冷容器３０は第１領域αに配置してもよい。
なお、「第１領域αに蓄冷容器３０が占める占有率」とは、第１領域αの中で蓄冷容器３０が占める面積を、第１領域αの面積で除した値をいう。「第２領域βに蓄冷容器３０が占める占有率」とは、第２領域βの中で蓄冷容器３０が占める面積を、第２領域βの面積で除した値をいう。
第１実施形態では、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち第１ヘッダタンク５１と第２ヘッダタンク５２とが向き合う方向に対し交差する方向の両側の部位に配置されている。以下の説明では、第１ヘッダタンク５１と第２ヘッダタンク５２とが向き合う方向に対し交差する方向を、横方向という。第２領域βの横方向の両側の部位は、車両用空調ユニット６の通風路８にエバポレータ１０が設置されたとき、通風路８の内壁に近い位置となる部位である。
なお、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち横方向の両側に限らず、少なくとも片側の一方の部位に配置されていてもよい。その部位は、車両用空調ユニット６の通風路８にエバポレータ１０が設置されたとき、通風路８の内壁に近く、且つ、風速が比較的小さい位置であることが好ましい。
複数の冷媒管２０の間に形成された複数の隙間のうち、蓄冷容器３０が配置されていない複数の隙間は、車両用空調ユニット６の通風路８を流れる空気が通過する空気通過部となる。この空気通過部には、複数のアウターフィン４０が配置されている。
アウターフィン４０は、冷媒および蓄冷材３１と、空気通過部を通過する空気との熱交換を促進する機能を有する。アウターフィン４０は、ろう材または接着剤などの熱伝達に優れた接合材により、アウターフィン４０の両側に配置された冷媒管２０に固定されている。これにより、アウターフィン４０は、その両側に配置された冷媒管２０に熱的に接続する。アウターフィン４０の一例として、薄いアルミニウム等の金属板が波状に曲げられたコルゲートフィンが用いられる。なお、アウターフィン４０は、複数のルーバを有するものとしてもよい。
＜車両の通常運転時のエバポレータ１０の作動および冷媒の流れ＞
次に、車両の通常運転時のエバポレータ１０の作動および冷媒の流れについて説明する。
上述した冷凍サイクル装置１は、乗員から空調要求として冷房要求があると、エンジン５からのトルク伝達により圧縮機２が駆動する。これにより、冷凍サイクル装置１を冷媒が循環する。
図６に示すように、エバポレータ１０が備える第１ヘッダタンク５１の端部には、冷媒入口５５が設けられている。冷凍サイクル装置１を循環する冷媒は、第１ヘッダタンク５１の冷媒入口５５から第１ヘッダタンク５１の第１区画５１１に供給される。そして、矢印１０２に示すように、冷媒は、第１ヘッダタンク５１の第１区画５１１から、その第１区画５１１の下に連通する複数の冷媒管２０に分配され、その複数の冷媒管２０の冷媒流路２１を流れる。
第１ヘッダタンク５１の第１区画５１１の下に連通する複数の冷媒管２０の冷媒流路２１を流れた冷媒は、第２ヘッダタンク５２の流路に流入する。続いて、矢印１０３に示すように、冷媒は、第２ヘッダタンク５２の流路を流れる。そして、矢印１０４に示すように、冷媒は、第２ヘッダタンク５２の流路から、第１ヘッダタンク５１の第２区画５１２の下に連通する複数の冷媒管２０に分配され、その複数の冷媒管２０の冷媒流路２１を流れる。第１ヘッダタンク５１の第２区画５１２の下に連通する複数の冷媒管２０の冷媒流路２１を流れた冷媒は、第１ヘッダタンク５１の第２区画５１２に流入する。このように、第１熱交換部５０１には、冷媒をＵ字状に流す流路が形成されている。
図示はしていないが、第１ヘッダタンク５１の第２区画５１２に流れた冷媒は、そこから第３ヘッダタンク５３の第３区画に流入する。第３ヘッダタンク５３の第３区画に流入した冷媒は、そこから第３ヘッダタンク５３の第３区画の下に連通する複数の冷媒管２０に分配され、その複数の冷媒管２０の冷媒流路２１を流れて第４ヘッダタンク５４に流入する。
第４ヘッダタンク５４に流入した冷媒は、そこから第３ヘッダタンク５３の第４区画の下に連通する複数の冷媒管２０に分配され、その複数の冷媒管２０を流れて第３ヘッダタンク５３の第４区画に流入する。このように、第２熱交換部５０２にも、冷媒をＵ字状に流す流路が形成されている。
第３ヘッダタンク５３の端部には、冷媒出口となる図示していないジョイントが設けられている。第３ヘッダタンク５３の第４区画の冷媒は、その冷媒出口から圧縮機２へ向けて流出する。
第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４および複数の冷媒管２０を冷媒が流れるとき、冷媒管２０の冷媒流路２１で蒸発した冷媒の蒸発潜熱により、冷媒管２０の外壁およびアウターフィン４０を介して空気通過部を流れる空気が冷却される。また、その冷媒の蒸発潜熱により、蓄冷容器３０に収容された蓄冷材３１が冷却される。蓄冷材３１は、凝固点よりも温度が低下すると凝固し、冷熱を溜める。
ここで、車両用空調ユニット６の通風路８を流れる気流は、通風路８の内壁の近傍の風速より、通風路８の中央部の風速が大きい。エバポレータ１０は、空気通過部の第１領域αに蓄冷容器３０が配置されていないか、またはその第１領域αに占める蓄冷容器３０の占有率が小さいので、その第１領域αの通風抵抗を下げることが可能である。したがって、エバポレータ１０は、通風路８の風量を増加し、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。また、エバポレータ１０は、空気通過部の第１領域αの通気抵抗を下げることで、車両用空調ユニット６が備える送風機９の消費電力を低減することができる。
＜車両のアイドルストップ時のエバポレータ１０の作動および冷媒の流れ＞
次に、車両のアイドルストップ時のエバポレータ１０の作動および冷媒の流れについて説明する。
車両が一時停止すると、消費エネルギを低減するため、アイドリングストップ制御等によりエンジン５が停止する。これにより、圧縮機２の駆動が停止し、冷凍サイクル装置１の冷媒の流れが停止する。なお、この場合にも、乗員から空調要求として冷房要求があるときには車両用空調ユニット６が備える送風機９が駆動し、エバポレータ１０の空気通過部を気流が流れる。そのため、エバポレータ１０が備える第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４の温度、および複数の冷媒管２０のうち蓄冷容器３０から離れた位置にある冷媒管２０の温度が上昇し、そこに存在する気液二相状態の冷媒のうちの液相状態の冷媒が蒸発する。このときの冷媒の蒸発潜熱により、空気通過部を通過する空気が冷却される。
一方、複数の冷媒管２０のうち蓄冷容器３０に隣接した位置にある冷媒管２０は蓄冷材３１の冷熱により冷やされるので、その位置にある冷媒管２０に存在する液相状態の冷媒はそのまま液相状態を維持する。そのため、第１領域αの冷媒管２０の圧力は、第２領域βの両側の冷媒管２０の圧力よりも高くなる。したがって、図７の矢印１０５、１０６、１０７に示すように、第１領域αの冷媒管２０の冷媒流路２１で蒸発した気相冷媒は、第１、第４ヘッダタンク５１、５４の流路を通り、第２領域βの両側の冷媒管２０の冷媒流路２１に移動する。なお、冷媒が液相状態から気相状態に変わるときの体積増加率は、蒸発した冷媒が第１領域αの冷媒流路２１から第２領域βの両側の冷媒流路２１に移動するのに十分な速さが得られるものである。
第２領域βの両側の冷媒管２０の冷媒流路２１に移動した気相冷媒は、圧力上昇と共に凝縮点も上昇している。そのため、その気相冷媒は、蓄冷容器３０の蓄冷材３１の冷熱により冷却されて凝縮する。矢印１０７に示すように、第２領域βの冷媒流路２１で凝縮した液相冷媒は、重力方向下側に位置する第２、第４ヘッダタンク５２、５４の流路に流入する。そして、矢印１０８に示すように、その液相冷媒は、第２、第４ヘッダタンク５２、５４の流路を流れ、冷媒温度が沸点より高くなると再び蒸発する。その蒸発した気相冷媒は、再び、矢印１０５に示すように、第１領域αの冷媒管２０の冷媒流路２１を流れる。その際、空気通過部を通過する空気と低温の気相冷媒とが熱交換し、空気通過部を通過する空気が冷却される。このように、エバポレータ１０は、車両のエンジン５が停止した状態で、上記のように蓄冷材３１の冷熱を利用して冷媒を循環させ、蓄冷材３１の冷熱により冷媒を介して空気通過部を通過する空気を冷やすことで、車室内の冷房を行うことが可能である。
以上説明した第１実施形態のエバポレータ１０は、次の作用効果を奏するものである。
（１）第１実施形態では、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βに蓄冷容器３０が占める占有率が、第１領域αに蓄冷容器３０が占める占有率より大きくなるように配置されている。
これにより、エバポレータ１０は、空気通過部の第１領域αの通気抵抗を下げることが可能である。一般に、車両用空調ユニット６の通風路８を流れる気流は、通風路８の内壁の近傍の風速より、通風路８の中央部の風速が大きい。そのため、エバポレータ１０は、通風路８の風量が蓄冷容器３０により低下することを抑制し、エバポレータ１０の空気通過部を通過する風量を従来のものより増加することで、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
また、エバポレータ１０は、第１領域αの通気抵抗を下げることで、車両用空調ユニット６が備える送風機９の消費電力を低減することができる。
さらに、車両のアイドルストップ制御などによりエンジン５が停止した場合でも、エバポレータ１０は第１領域αの冷媒流路２１と第２領域βの冷媒流路２１との間を、蓄冷材３１の冷熱を利用して冷媒を循環させることが可能である。したがって、エバポレータ１０は、車両のエンジン５が停止したときにも、蓄冷材３１の冷熱により冷媒を介して空気通過部を通過する空気を冷やし、車室内の冷房を行うことが可能である。
（２）第１実施形態では、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち横方向の少なくとも一方の部位に蓄冷容器３０が占める占有率が、第１領域αに蓄冷容器３０が占める占有率より大きくなるように配置されている。
これによれば、第２領域βのうち横方向の少なくとも一方の部位が、車両用空調ユニット６の通風路８の内壁に近い位置に配置される場合、その通風路８の中で風速が小さい箇所に蓄冷容器３０が多く配置され、風速が大きい通風路８の中央部に配置される蓄冷容器３０が少なくなる。そのため、その通風路８の中央部の通気抵抗が蓄冷容器３０によって高くなることが抑制される。したがって、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
また、この構成によれば、従来のエバポレータ１０が備えている蓄冷容器３０の形状を変えることなく、本実施形態の一実施形態である蓄冷容器３０の配置に容易に仕様変更を行うことが可能である。
（３）第１実施形態では、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち横方向の両側の部位に蓄冷容器３０が占める占有率が、第１領域αに蓄冷容器３０が占める占有率より大きくなるように配置されている。
これによれば、第２領域βのうち横方向の両側の部位が、車両用空調ユニット６の通風路８の内壁に近い位置に配置される場合、その通風路８の中で風速が小さい内壁に近くに蓄冷容器３０が多く配置され、風速が大きい通風路８の中央部に配置される蓄冷容器３０が少なくなる。そのため、その通風路８の中央部の通気抵抗が蓄冷容器３０によって高くなることが抑制される。したがって、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
（４）第１実施形態では、第１ヘッダタンク５１が有する流路は、第１領域αの上側に位置する箇所と、第２領域βの上側に位置する箇所とが連通している。
これによれば、車両のアイドルストップ制御などによりエンジン５が停止した場合、第１領域αの冷媒流路２１で蒸発した冷媒は、第１ヘッダタンク５１が有する流路の中で第１領域αの上側に位置する箇所から第２領域βの上側に位置する箇所に移動することが可能である。そのため、エバポレータ１０は、車両のエンジン５が停止した状態で、冷媒を循環させることができる。
（５）第１実施形態では、車両用空調ユニット６にエバポレータ１０が設置された状態で、第２領域βのうち蓄冷容器３０が占有する占有率が大きい箇所は、通風路８の内壁に近い位置に配置される。
これによれば、車両用空調ユニット６の通風路８の風速が小さい通風路８の内壁近くに蓄冷容器３０を多く配置し、通風路８の中央部に配置される蓄冷容器３０を少なくすることで、通風路８の中央部の通気抵抗が蓄冷容器３０によって高くなることが抑制される。そのため、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態のエバポレータ１０は、第１実施形態に対して第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図８に示すように、第２実施形態では、第１ヘッダタンク５１の流路は、２つの仕切板５６、５７よって、冷媒入口５５側から第１区画５１１と第２区画５１２と第３区画５１３とに区画されている。この第１ヘッダタンク５１の流路に設けられた２つの仕切板５６、５７には、いずれも、板厚方向に通じる貫通孔５８、５９が設けられている。即ち、仕切板５６、５７は、第１区画５１１と第２区画５１２と第３区画５１３との間の冷媒の流れの一部を規制するものであり、それらの間の冷媒の流れを遮断するものではない。
一方、第２ヘッダタンク５２の流路は、１つの仕切板６０によって、第４区画５２１と第５区画５２２とに区画されている。
図示していないが、第１ヘッダタンク５１と同様に、第３ヘッダタンク５３の流路は、２つの仕切板によって、第６区画と第７区画と第８区画とに区画されている。この第３ヘッダタンク５３の流路に設けられた２つの仕切板にも、板厚方向に通じる貫通孔が設けられている。
また、第２ヘッダタンク５２と同様に、第４ヘッダタンク５４の流路は、１つの仕切板によって、第９区画と第１０区画とに区画されている。
第１ヘッダタンク５１の第３区画５１３と第３ヘッダタンク５３の第６区画とは、隣接した位置にあり、互いに連通している。
＜車両の通常運転時のエバポレータ１０の作動および冷媒の流れ＞
次に、車両の通常運転時のエバポレータ１０の作動および冷媒の流れについて説明する。
図８に示すように、車両の通常運転時では、冷凍サイクル装置１を循環する冷媒は、第１ヘッダタンク５１の冷媒入口５５から第１区画５１１に供給される。そして、矢印１１０に示すように、冷媒は、第１ヘッダタンク５１の第１区画５１１から、その第１区画５１１の下に位置する複数の冷媒管２０を流れる。
その複数の冷媒管２０を流れた冷媒は、第２ヘッダタンク５２の第４区画５２１に流入する。続いて、矢印１１１に示すように、冷媒は、第２ヘッダタンク５２の第４区画５２１を流れる。そして、矢印１１２に示すように、冷媒は、第２ヘッダタンク５２の第４区画５２１から、その第４区画５２１の上に位置し、且つ、第１ヘッダタンク５１の第２区画５１２の下に位置する複数の冷媒管２０を流れる。続いて、その複数の冷媒管２０を流れた冷媒は、第１ヘッダタンク５１の第２区画５１２に流入する。
続いて、矢印１１３に示すように、冷媒は、第１ヘッダタンク５１の第２区画５１２を流れる。そして、矢印１１４に示すように、冷媒は、第１ヘッダタンク５１の第２区画５１２から、その第２区画５１２の下に位置し、且つ、第２ヘッダタンク５２の第５区画５２２の上に位置する複数の冷媒管２０を流れる。続いて、その複数の冷媒管２０を流れた冷媒は、第２ヘッダタンク５２の第５区画５２２に流入する。
続いて、矢印１１５に示すように、冷媒は、第２ヘッダタンク５２の第５区画５２２を流れる。そして、矢印１１６に示すように、冷媒は、第２ヘッダタンク５２の第５区画５２２から、第１ヘッダタンク５１の第３区画５１３の下に位置する複数の冷媒管２０を流れる。続いて、その複数の冷媒管２０を流れた冷媒は、第１ヘッダタンク５１の第３区画５１３に流入する。
このように、第１熱交換部５０１には、冷媒を略Ｗ字状に流す流路が形成されている。
第１ヘッダタンク５１の第３区画５１３に流れた冷媒は、そこから第３ヘッダタンク５３の第６区画に流入する。図示していないが、第１熱交換部５０１と同様に、第２熱交換部５０２にも、冷媒を略Ｗ字状に流す流路が形成されている。第２熱交換部５０２を略Ｗ字状に流れた冷媒は、第３ヘッダタンク５３の端部に設けられた冷媒出口から圧縮機２へ向けて流出する。
第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４および複数の冷媒管２０を冷媒が流れるとき、冷媒管２０の冷媒流路２１で蒸発した冷媒の蒸発潜熱により、冷媒管２０の外壁およびアウターフィン４０を介して空気通過部を流れる空気が冷却される。また、その冷媒の蒸発潜熱により、蓄冷容器３０に収容された蓄冷材３１が冷却される。蓄冷材３１は、凝固点よりも温度が低下すると凝固し、冷熱を溜める。
＜車両のアイドルストップ時のエバポレータ１０の作動および冷媒の流れ＞
次に、車両のアイドルストップ時のエバポレータ１０の作動および冷媒の流れについて説明する。
車両が一時停止すると、消費エネルギを低減するため、アイドリングストップ制御等によりエンジン５が停止する。これにより、圧縮機２の駆動が停止し、冷凍サイクル装置１の冷媒の流れが停止する。なお、この場合にも、乗員から空調要求として冷房要求があるときには車両用空調ユニット６が備える送風機９が駆動し、エバポレータ１０の空気通過部を気流が流れる。そのため、エバポレータ１０が備える第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４の温度、および複数の冷媒管２０のうち蓄冷容器３０から離れた位置にある冷媒管２０の温度が上昇し、そこに存在する気液二相状態の冷媒のうちの液相状態の冷媒が蒸発する。このときの冷媒の蒸発潜熱により、空気通過部を通過する空気が冷却される。
一方、複数の冷媒管２０のうち蓄冷容器３０に隣接した位置にある冷媒管２０は蓄冷材３１の冷熱により冷やされるので、その位置にある冷媒管２０に存在する液相状態の冷媒はそのまま液相状態を維持する。そのため、第１領域αの冷媒流路２１の圧力は、第２領域βの両側の冷媒流路２１の圧力よりも高くなる。したがって、図９の矢印１２０、１２１、１２２および矢印１２３、１２４、１２５に示すように、第１領域αの冷媒流路２１で蒸発した気相冷媒は、第１、第４ヘッダタンク５１、５４の流路を通り、第２領域βの冷媒流路２１に移動する。その際、矢印１２１に示すように、第１ヘッダタンク５１の流路を流れる冷媒は、仕切板５６に設けられた貫通孔５８を通り、第２区画５１２から第１区画５１１に流れる。また、矢印１２４に示すように、第１ヘッダタンク５１の流路を流れる冷媒は、仕切板５７に設けられた貫通孔５９を通り、第２区画５１２から第３区画５１３に流れる。
第２領域βの両側の冷媒管２０の冷媒流路２１に移動した気相冷媒は、圧力上昇と共に凝縮点も上昇している。そのため、その気相冷媒は、蓄冷容器３０の蓄冷材３１の冷熱により冷却されて凝縮する。矢印１２６、１２７に示すように、第２領域βの冷媒流路２１で凝縮した液相冷媒は、重力方向下側に位置する第２ヘッダタンク５２の流路の第４区画５２１と第５区画５２２に流入する。そして、その液相冷媒は、第２ヘッダタンク５２の流路の第４区画５２１と第５区画５２２をそれぞれ流れ、冷媒温度が沸点より高くなると再び蒸発する。その蒸発した気相冷媒は、再び、矢印１２０、１２３に示すように、第１領域αの冷媒管２０の冷媒流路２１を流れる。その際、空気通過部を通過する空気と低温の気相冷媒とが熱交換し、空気通過部を通過する空気が冷却される。このように、エバポレータ１０は、車両のエンジン５が停止した状態で、上記のように蓄冷材３１の冷熱を利用して冷媒を循環させ、蓄冷材３１の冷熱により冷媒を介して空気通過部を通過する空気を冷やすことで、車室内の冷房を行うことが可能である。
なお、上述した第１熱交換部５０１の冷媒の循環と同様に、第２熱交換部５０２の冷媒も循環する。
以上説明した第２実施形態では、第１、第３ヘッダタンク５１、５３の流路内には、冷媒の流れを規制する仕切板５６、５７が設けられている。その仕切板５６、５７には、板厚方向に通じる貫通孔５８、５９が設けられている。
これによれば、第１ヘッダタンク５１の流路の中で第１領域αの上側に位置する箇所から第２領域βの上側に位置する箇所に冷媒の移動が可能となる。また、それと同様に、第３ヘッダタンク５３の流路の中で第１領域αの上側に位置する箇所から第２領域βの上側に位置する箇所に冷媒の移動が可能となる。そのため、エバポレータ１０は、車両のエンジン５が停止した状態で、冷媒を循環させることができる。
（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。図１０に示すように、第３実施形態のエバポレータ１０は、第１実施形態に対して蓄冷容器３０とアウターフィン４０の構成を変更したものである。
図１０では、複数の空気通過部が形成される領域を第２領域βと第１領域αとに分け、その第２領域βと第１領域αとの境界の一例を一点鎖線γによって例示的に示している。この境界線は、車両用空調ユニット６における通風路８の形状、その通風路８におけるエバポレータ１０の配置、通風路８の通気抵抗の分布状態などにより任意に設定されるものである。
第３実施形態では、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち第１ヘッダタンク５１と第２ヘッダタンク５２とが向き合う方向の両側の部位に配置されている。以下の説明では、第１ヘッダタンク５１と第２ヘッダタンク５２とが向き合う方向を、縦方向という。すなわち、第３実施形態では、第２領域βのうち縦方向の両側の部位に配置されている蓄冷容器３０が占める占有率が、第１領域αに蓄冷容器３０が占める占有率より大きいものとなっている。なお、第２領域βの縦方向の両側の部位は、車両用空調ユニット６の通風路８にエバポレータ１０が設置されたとき、通風路８の内壁に近い位置となる。
なお、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち縦方向の両側の部位に配置されることに限らず、縦方向の少なくとも一方の部位に配置されていてもよい。
複数の冷媒管２０の間に形成された複数の隙間のうち、蓄冷容器３０が配置されていない複数の隙間は、車両用空調ユニット６の通風路８を流れる空気が通過する空気通過部となる。この空気通過部には、複数のアウターフィン４０が配置されている。なお、図１０においても、アウターフィン４０の一部の図示を省略している。
以上説明した第３実施形態では、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち縦方向の少なくとも一方の部位に蓄冷容器３０が占める占有率が、第１領域αに蓄冷容器３０が占める占有率より大きくなるように配置されている。
これによれば、エバポレータ１０の第２領域βのうち縦方向の少なくとも一方の部位が、車両用空調ユニット６の通風路８の内壁に近い位置に配置される場合、その通風路８の中で風速が小さい内壁近くに蓄冷容器３０が多く配置され、風速が大きい通風路８の中央部に配置される蓄冷容器３０が少なくなる。そのため、その通風路８の中央部の通気抵抗が蓄冷容器３０によって高くなることが抑制される。したがって、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
また、車両のアイドルストップ制御などによりエンジン５が停止した場合、蓄冷熱交換器は縦方向の中間に位置する冷媒流路２１に存在する液相状態の冷媒が蒸発することにより、空気通過部を通過する空気を冷却する。その気相冷媒は縦方向の第１〜第４ヘッダタンク５１〜５４側の冷媒流路２１に移動し、蓄冷容器３０の蓄冷材３１との熱交換により冷却されて凝縮する。その凝縮した液相冷媒は重力方向下側に移動しつつ、冷媒温度が沸点よりも高くなると再び蒸発し、空気通過部を通過する空気を冷却する。このように、第３実施形態のエバポレータ１０も、車両のエンジン５が停止した状態で、蓄冷材３１の冷熱を利用して冷媒を循環させ、蓄冷材３１の冷熱により冷媒を介して空気通過部を通過する空気を冷やすことで、車室内の冷房を行うことが可能である。
（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。図１１に示すように、第４実施形態のエバポレータ１０は、第１、第３実施形態に対して蓄冷容器３０とアウターフィン４０の構成を変更したものである。
図１１でも、複数の空気通過部が形成される領域を第２領域βと第１領域αとに分け、その第２領域βと第１領域αとの境界の一例を一点鎖線γによって例示的に示している。この境界線は、車両用空調ユニット６における通風路８の形状、その通風路８におけるエバポレータ１０の配置、通風路８の通気抵抗の分布状態などにより任意に設定されるものである。
第４実施形態では、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち四隅となる部位に配置されている。すなわち、第４実施形態では、第２領域βのうち四隅となる部位に配置されている蓄冷容器３０が占める占有率が、第１領域αに蓄冷容器３０が占める占有率より大きいものとなっている。なお、第２領域βのうち四隅となる部位は、車両用空調ユニット６の通風路８にエバポレータ１０が設置されたとき、通風路８の内壁の四隅に近い位置となる。
なお、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち四隅となる全ての部位に配置されることに限らず、四隅となる部位うち少なくとも１つの部位に配置されていてもよい。
複数の冷媒管２０の間に形成された複数の隙間のうち、蓄冷容器３０が配置されていない複数の隙間は、車両用空調ユニット６の通風路８を流れる空気が通過する空気通過部となる。この空気通過部には、複数のアウターフィン４０が配置されている。なお、図１１においても、アウターフィン４０の一部の図示を省略している。
以上説明した第４実施形態では、エバポレータ１０の第２領域βのうち四隅となる部位が、車両用空調ユニット６の通風路８の四隅の内壁に近い位置に配置される場合に有効である。すなわち、エバポレータ１０は、車両用空調ユニット６の通風路８の中で風速が小さい内壁近くに蓄冷容器３０が多く配置され、風速が大きい中央部に配置される蓄冷容器３０が少なくなる。そのため、その通風路８の中央部の通気抵抗が蓄冷容器３０によって高くなることが抑制される。したがって、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
また、第４実施形態のエバポレータ１０も、車両のエンジン５が停止した状態で、第１、第２実施形態と同様に、蓄冷材３１の冷熱を利用して冷媒を循環させ、蓄冷材３１の冷熱により冷媒を介して空気通過部を通過する空気を冷やすことで、車室内の冷房を行うことが可能である。
（第５実施形態）
第５実施形態について説明する。図１２および図１３に示すように、第５実施形態のエバポレータ１０は、その体格が車両用空調ユニット６の通風路８よりも大きく形成されている。すなわち、エバポレータ１０は、車両用空調ユニット６が備える空調ケース７の内側に形成される通風路８と、その通風路８の外側に亘って設置されている。
エバポレータ１０は、空気通過部が形成される領域のうち第１領域αが車両用空調ユニット６の通風路８の中に位置し、第２領域βがその通風路８の外側に位置している。換言すれば、車両用空調ユニット６の通風路８に配置される箇所がエバポレータ１０の第１領域αであり、通風路８の外側に配置される箇所がエバポレータ１０の第２領域βであるともいえる。
エバポレータ１０の第２領域βは車両用空調ユニット６の通風路８の外側に配置されているので、エバポレータ１０の蓄冷容器３０も、車両用空調ユニット６の通風路８の外側に配置されている。複数の蓄冷容器３０は、第２領域βに配置されおり、第１領域αに配置されていない。すなわち、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βに蓄冷容器３０が占める占有率が、第１領域αに蓄冷容器３０が占める占有率より大きくなるように配置されている。
なお、図１３では、複数の蓄冷容器３０は第１領域αに配置されていないが、上述した占有率の条件を満たせば、蓄冷容器３０は第１領域αに配置してもよい。
複数の冷媒管２０の間に形成された複数の隙間のうち、蓄冷容器３０が配置されていない複数の隙間は、車両用空調ユニット６の通風路８を流れる空気が通過する空気通過部となる。この空気通過部には、複数のアウターフィン４０が配置されている。なお、図１３においても、アウターフィン４０の一部の図示を省略している。
以上説明した第５実施形態では、エバポレータ１０は、車両用空調ユニット６が備える空調ケース７の内側に形成される通風路８と、その通風路８の外側に亘って設置されるものである。車両用空調ユニット６にエバポレータ１０が設置された状態で、第２領域βのうち蓄冷容器３０が占有する占有率が大きい箇所は通風路８の外側に配置され、第１領域αは通風路８に配置される。
これによれば、車両用空調ユニット６の通風路８の外側に蓄冷容器３０を多く配置することで、通風路８の中央部の通気抵抗が蓄冷容器３０によって高くなることが抑制される。そのため、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
また、第５実施形態のエバポレータ１０も、車両のエンジン５が停止した状態で、第１、第２実施形態と同様に、蓄冷材３１の冷熱を利用して冷媒を循環させ、蓄冷材３１の冷熱により冷媒を介して空気通過部を通過する空気を冷やすことで、車室内の冷房を行うことが可能である。
（第６実施形態）
第６実施形態について説明する。
図１４に示すように、第６実施形態のエバポレータ１０は、第２ヘッダタンク５２が有する流路の底５２０が、端部から中央部に向かい重力方向下側に傾斜した形状となっている。また、図示していないが、第４ヘッダタンク５４が有する流路の底も、端部から中央部に向かい重力方向下側に傾斜した形状となっている。なお、エバポレータ１０が車両に搭載された状態で、第２、第４ヘッダタンク５２、５４は第１、第３ヘッダタンク５１、５３より重力方向下側に位置するものである。
上述した第２、第４ヘッダタンク５２、５４の構成は、車両のアイドルストップ時の冷媒の流れを良好にすることを目的としている。車両のアイドルストップ時におけるエバポレータ１０の冷媒の流れについて説明する。
アイドリングストップ制御等によりエンジン５が停止すると、それに伴って、冷凍サイクル装置１の冷媒の流れが停止する。その際、複数の冷媒管２０のうち蓄冷容器３０から離れた位置にある冷媒管２０の冷媒流路２１の温度が上昇し、そこに存在する気液二相状態の冷媒のうちの液相状態の冷媒が蒸発する。このときの冷媒の蒸発潜熱により、空気通過部を通過する空気が冷却される。
一方、複数の冷媒管２０のうち蓄冷容器３０に隣接した位置にある冷媒管２０は蓄冷材３１の冷熱により冷やされるので、その位置にある冷媒管２０に存在する液相状態の冷媒はそのまま液相状態を維持する。そのため、第１領域αの冷媒流路２１の圧力は、第２領域βの冷媒流路２１の圧力よりも高くなる。したがって、図１４の矢印１３０、１３１、１３２に示すように、第１領域αの冷媒流路２１で蒸発した気相冷媒は、第１、第４ヘッダタンク５１、５４の流路を通り、第２領域βの冷媒流路２１に移動する。
第２領域βの両側の冷媒流路２１に移動した気相冷媒は、蓄冷容器３０の蓄冷材３１の冷熱により冷却されて凝縮し、矢印１３２に示すように、重力方向下側に位置する第２、第４ヘッダタンク５２、５４の流路に流入する。ここで、第６実施形態では、第２、第４ヘッダタンク５２、５４が有する流路が、端部から中央部に向かい重力方向下側に傾斜した形状となっている。そのため、矢印１３３に示すように、液相冷媒は、第２、第４ヘッダタンク５２、５４の流路を端部から中央部に向かって流れる。そして、その流路の端部から中央部に向かって流れる途中、または中央部にて、冷媒温度が沸点より高くなると再び蒸発する。その蒸発した気相冷媒は、再び、矢印１３０に示すように、第１領域αの冷媒管２０の冷媒流路２１を流れる。その際、空気通過部を通過する空気と低温の気相冷媒とが熱交換し、空気通過部を通過する空気が冷却される。
以上説明したように、第６実施形態のエバポレータ１０は、車両のエンジン５が停止した状態で、第２、第４ヘッダタンク５２、５４の流路内の液相冷媒が端部から中央部に向かって流れることにより、冷媒をより早く循環させることが可能である。したがって、このエバポレータ１０は、車室内の冷房をより効率的に行うことが可能である。
（第７実施形態）
第７実施形態について説明する。
図１５に示すように、第７実施形態のエバポレータ１０は、第１領域αにも蓄冷容器３０が配置されている。この構成においても、エバポレータ１０が備える複数の蓄冷容器３０は、第２領域βに蓄冷容器３０が占める占有率が、第１領域αに蓄冷容器３０が占める占有率より大きくなるように配置されている。
第７実施形態も、上述した第１〜第６実施形態と同様の作用効果を奏する。
（第８実施形態）
第８実施形態について説明する。
図１６に示すように、第８実施形態のエバポレータ１０が設置された通風路８は、エバポレータ１０の上流側正面に対向する部位から、エバポレータ１０の横方向の一方に延びている。その通風路８には、送風機９が設置されている。
図１６および図１７に示すように、第８実施形態のエバポレータ１０が備える複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち送風機９が配置された位置に近い方の部位により多く配置されている。蓄冷容器３０は、送風機９が配置された位置から遠い方の部位には配置されていない。なお、図１６に記載したエバポレータ１０には、複数の蓄冷容器３０が配置される位置を示している。すなわち、複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち送風機９が配置された位置に近い方の部位に蓄冷容器３０が占める占有率が、第１領域αに蓄冷容器３０が占める占有率より大きくなるように配置されている。
第８実施形態では、送風機９の駆動により通風路８を流れる気流は、図１６の矢印Ｆに示すように、通風路８の内壁に沿って流れる。その気流は、エバポレータ１０うちで送風機９から遠い部位を流れる気流の風速が大きいものとなり、送風機９に近い部位を流れる気流の風速が小さいものとなる。そのため、エバポレータ１０は、第２領域βのうち送風機９が配置された位置に近い方の部位に蓄冷容器３０を多く配置することで、通風路８の風量が蓄冷容器３０によって低下することを抑制することができる。したがって、エバポレータ１０は、空気通過部を通過する風量を従来のものより増加することで、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。また、エバポレータ１０は、通風路８の通気抵抗を下げることで、送風機９の消費電力を低減することができる。
なお、第８実施形態でも、第１〜第７実施形態と同様に、車両のアイドルストップ制御などによりエンジン５が停止した場合、エバポレータ１０は、蓄冷材３１の冷熱により冷媒を介して空気通過部を通過する空気を冷やし、車室内の冷房を行うことが可能である。
（第９実施形態）
第９実施形態について説明する。
第９実施形態のエバポレータ１０が設置された通風路８も、第８実施形態で説明した通風路８と同様の形状であるとする。
図１８に示すように、第９実施形態のエバポレータ１０が備える複数の蓄冷容器３０も、第８実施形態と同様に、第２領域βのうち送風機９が配置された位置に近い方の部位に蓄冷容器３０がより多く配置されている。蓄冷容器３０は、送風機９が配置された位置から遠い方の部位には配置されていない。
さらに、第９実施形態では、第２領域βのうち縦方向の両側の部位にも蓄冷容器３０が配置されている。第２領域βのうち縦方向の両側の部位は、送風機９の位置に関わらずそのほとんどの部分で風速が小さい。そのため、蓄冷容器３０は、第２領域βのうち縦方向の両側の部位に配置することが可能である。ただし、縦方向の両側の部位であっても、送風機９から遠い方の部位は、風速が大きい。そのため、蓄冷容器３０は、送風機９が配置された位置から遠い方の部位には配置されていない。第９実施形態も、第１〜８実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
（第１０実施形態）
第１０実施形態について説明する。
図１９に示すように、第１０実施形態のエバポレータ１０が設置された通風路８も、第８、９実施形態で説明した通風路８と同様の形状である。
図１９に記載したエバポレータ１０には、複数の蓄冷容器３０が配置される位置を示している。
図２０に示すように、第１０実施形態のエバポレータ１０が備える複数の蓄冷容器３０は、第２領域βのうち送風機９が配置された位置に近い方の部位に蓄冷容器３０がより多く配置されている。さらに、第１０実施形態では、第２領域βのうち送風機９が配置された位置から遠い方の部位であっても、通風路８の内壁により近い部位には蓄冷容器３０が配置されている。
第１０実施形態においても、送風機９の駆動により通風路８を流れる気流は、図１９の矢印Ｆに示すように、通風路８の内壁に沿って流れる。その気流は、エバポレータ１０うちで送風機９から遠い部位を流れる気流の風速が大きいものとなり、送風機９に近い部位を流れる気流の風速が小さいものとなる。ただし、エバポレータ１０うちで送風機９から遠い部位であっても、通風路８の内壁に近い部位は、風が流れにくい。そのため、エバポレータ１０は、送風機９から遠い部位であっても、通風路８の内壁により近い部位であれば、蓄冷容器３０を配置することが可能である。そのため、第１０実施形態も、第１〜９実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
（第１１実施形態）
第１１実施形態について説明する。
第１１実施形態のエバポレータ１０が設置された通風路８も、第８−１０実施形態で説明した通風路８と同様の形状である。
図２１に示すように、第１１実施形態のエバポレータ１０が備える複数の蓄冷容器３０も、第１０実施形態と同様に、第２領域βのうち送風機９が配置された位置に近い方の部位に蓄冷容器３０がより多く配置されている。また、第２領域βのうち送風機９が配置された位置から遠い方の部位であっても、通風路８の内壁により近い部位には蓄冷容器３０が配置されている。
さらに、第１１実施形態では、第２領域βのうち縦方向の両側の部位にも蓄冷容器３０が配置されている。第２領域βのうち縦方向の両側の部位は、送風機９の位置に関わらずそのほとんどの部位で風速が小さい。そのため、エバポレータ１０は、第２領域βのうち縦方向の両側の部位に、蓄冷容器３０を配置することが可能である。ただし、縦方向の両側の部位であっても、送風機９から遠い方の部位は、風速が大きい。そのため、縦方向の両側の部位に配置される蓄冷容器３０は、送風機９が配置された位置から遠い方の部位には配置されていない。第１１実施形態も、第１〜１０実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
（第１２実施形態）
第１２実施形態について説明する。
図２２に示すように、第１２実施形態のエバポレータ１０が設置された通風路８は、エバポレータ１０の正面方向と背面方向の両方に延びている。その通風路８のうち、エバポレータ１０の正面方向すなわち上流側には、送風機９が設置されている。すなわち、送風機９とエバポレータ１０とは、対向して配置されている。
図２２に記載したエバポレータ１０には、複数の蓄冷容器３０が配置される位置を示している。第１２実施形態のエバポレータ１０が備える複数の蓄冷容器３０は、第１実施形態で図３を参照して説明したものと同様に、第２領域βのうち横方向の両側の部位に配置されている。第２領域βの横方向の両側の部位は、車両用空調ユニット６の通風路８にエバポレータ１０が設置されたとき、通風路８の内壁に近い位置となる部位である。なお、第１２実施形態では、第２領域βのうち横方向の一方の部位に配置された蓄冷容器３０の数と、横方向の他方の部位に配置された蓄冷容器３０の数とを同じにすることが好ましい。
第１２実施形態も、第１〜１１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
（第１３実施形態）
第１３実施形態について説明する。
図２３に示すように、第１３実施形態のエバポレータ１０が設置された通風路８も、エバポレータ１０の正面方向と背面方向の両方に延びている。その通風路８のうち、エバポレータ１０の背面方向すなわち下流側には、送風機９が設置されている。すなわち、送風機９とエバポレータ１０とは、対向して配置されている。
図２３に記載したエバポレータ１０には、複数の蓄冷容器３０が配置される位置を示している。第１３実施形態のエバポレータ１０が備える複数の蓄冷容器３０は、第１２実施形態で説明したものと同様である。第１３実施形態も、第１〜１２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
（他の実施形態）
本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、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形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
例えば、第１実施形態等では、第２領域βのうち横方向の両側の部位に複数の蓄冷容器３０を配置したが、他の実施形態では、第２領域βのうち横方向の片側の部位に蓄冷容器３０を配置してもよい。
また、第３実施形態では、第２領域βのうち縦方向の両側の部位に複数の蓄冷容器３０を配置したが、他の実施形態では、第２領域βのうち縦方向の片側の部位に蓄冷容器３０を配置してもよい。
また、第４実施形態では、第２領域βのうち四隅となる全ての部位に複数の蓄冷容器３０を配置したが、他の実施形態では、第２領域βのうち四隅となる部位うち少なくとも１つの部位に蓄冷容器３０を配置してもよい。
上記実施形態等では、車両用空調ユニット６は、エバポレータ１０の上流側に送風機９を配置したが、他の実施形態では、エバポレータ１０の下流側に送風機９を配置してもよい。
上記実施形態等では、車両用空調ユニット６は、エバポレータ１０の上流側の通風路をエバポレータ１０の正面に対して湾曲した形状としたが、他の実施形態では、エバポレータ１０の上流側の通風路は、エバポレータ１０の正面に向かって直線状に形成される形状、または、それ以外の種々の形状としてもよい。
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、蓄冷熱交換器は、車両用空調ユニットに形成された通風路に設置されるものであり、第１ヘッダタンク、第２ヘッダタンク、複数の冷媒管および複数の蓄冷容器を備える。第１ヘッダタンクは、冷媒が流れる流路を有する。第２ヘッダタンクは、冷媒が流れる流路を有し、第１ヘッダタンクに対し離れた位置に設けられる。複数の冷媒管は、第１ヘッダタンクの流路と第２ヘッダタンクの流路とを連通する冷媒流路を有し、互いに間隔をあけて配置される。複数の蓄冷容器は、冷媒管の冷媒流路を流れる冷媒との熱交換により凝固する蓄冷材を貯留し、複数の冷媒管同士の間に形成される複数の空気通過部の一部を塞ぐように設けられる。ここで、複数の空気通過部が形成される領域を、当該領域の中央部分を含む第１領域と、その第１領域以外の第２領域とに分けたとき、複数の蓄冷容器は、第２領域に蓄冷容器が占める占有率が、第１領域に蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている。
第２の観点によれば、複数の蓄冷容器は、第２領域のうち第１ヘッダタンクと第２ヘッダタンクとが向き合う方向に対し交差する方向の少なくとも一方の部位に蓄冷容器が占める占有率が、第１領域に蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている。
これによれば、車両用空調ユニットの通風路の中で風速が小さい内壁近くに蓄冷容器が多く配置され、風速が大きい中央部に配置される蓄冷容器が少なくなる。そのため、その通風路の中央部の通気抵抗が蓄冷容器によって高くなることが抑制される。したがって、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
また、従来の蓄冷熱交換器が備えている蓄冷容器の形状を変えることなく、本開示の各実施形態である蓄冷容器の配置に容易に仕様変更を行うことが可能である。
第３の観点によれば、車両用空調ユニットは、蓄冷熱交換器の上流側正面に対向する部位から、第１ヘッダタンクと第２ヘッダタンクとが向き合う方向に対し交差する方向の一方に延びる通風路と、その通風路に設けられた送風機とを備えるものである。
複数の蓄冷容器は、第２領域のうち送風機が配置された位置に近い方の部位に蓄冷容器が占める占有率が、第１領域に蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている。
第４の観点によれば、複数の蓄冷容器は、第２領域のうち第１ヘッダタンクと第２ヘッダタンクとが向き合う方向に対し交差する方向の両側の部位に蓄冷容器が占める占有率が、第１領域に蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている。
これによれば、車両用空調ユニットの通風路の中で風速が小さい内壁近くに蓄冷容器が多く配置され、風速が大きい中央部に配置される蓄冷容器が少なくなる。そのため、その通風路の中央部の通気抵抗が蓄冷容器によって高くなることが抑制される。したがって、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
第５の観点によれば、車両用空調ユニットは、蓄冷熱交換器の正面方向および背面方向に延びる通風路と、その通風路の中で蓄冷熱交換器に対向するように設けられた送風機を備えるものである。複数の蓄冷容器は、第２領域のうち第１ヘッダタンクと第２ヘッダタンクとが向き合う方向に対し交差する方向の両側の部位に蓄冷容器が占める占有率が、第１領域に蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている。
第６の観点によれば、複数の蓄冷容器は、第２領域のうち第１ヘッダタンクと第２ヘッダタンクとが向き合う方向の少なくとも一方の部位に蓄冷容器が占める占有率が、第１領域に蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている。
これによれば、車両用空調ユニットの通風路の中で風速が小さい内壁近くに蓄冷容器が多く配置され、風速が大きい中央部に配置される蓄冷容器が少なくなる。そのため、その通風路の中央部の通気抵抗が蓄冷容器によって高くなることが抑制される。したがって、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
第７の観点によれば、第１領域は矩形であるとし、第２領域は第１領域を囲む形状であるとする。複数の蓄冷容器は、第２領域のうち四隅となる部位に蓄冷容器が占める占有率が、第１領域に蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている。
これによれば、車両用空調ユニットの通風路の中で風速が小さい内壁近くに蓄冷容器が多く配置され、風速が大きい中央部に配置される蓄冷容器が少なくなる。そのため、その通風路の中央部の通気抵抗が蓄冷容器によって高くなることが抑制される。したがって、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
第８の観点によれば、蓄冷熱交換器が車両に搭載された状態で、第１ヘッダタンクは第２ヘッダタンクより重力方向上側に位置するものである。第１ヘッダタンクが有する流路は、第１領域の上側に位置する箇所と、第２領域の上側に位置する箇所とが連通している。
これによれば、車両のアイドルストップ制御などによりエンジンが停止した場合、第１領域の冷媒流路で蒸発した冷媒は、第１ヘッダタンクが有する流路の中で第１領域の上側に位置する箇所から第２領域の上側に位置する箇所に移動することが可能である。そのため、蓄冷熱交換器は、車両のエンジンが停止した状態で、冷媒を循環させることができる。
第９の観点によれば、蓄冷熱交換器が車両に搭載された状態で、第１ヘッダタンクは第２ヘッダタンクより重力方向上側に位置するものである。蓄冷熱交換器は、第１ヘッダタンクの流路内の冷媒の流れを規制する仕切板をさらに備えている。その仕切板には、板厚方向に通じる貫通孔が設けられている。
これによれば、第１ヘッダタンクの流路の中で第１領域の上側に位置する箇所から第２領域の上側に位置する箇所に冷媒の移動が可能となる。そのため、蓄冷熱交換器は、車両のエンジンが停止した状態で、冷媒を循環させることができる。
第１０の観点によれば、蓄冷熱交換器は車両用空調ユニットに形成される通風路に設置されるものである。車両用空調ユニットに蓄冷熱交換器が設置された状態で、第２領域のうち蓄冷容器が占有する占有率が大きい箇所は、通風路の内壁に近い位置に配置される。
これによれば、車両用空調ユニットの通風路を流れる風速が小さい通風路の内壁近くに蓄冷容器を多く配置することで、風速が大きい中央部に配置される蓄冷容器が少なくなり、通風路の中央部の通気抵抗が蓄冷容器によって高くなることが抑制される。そのため、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
第１１の観点によれば、蓄冷熱交換器は車両用空調ユニットに形成される通風路とその通風路の外側に亘って設置されるものである。車両用空調ユニットに蓄冷熱交換器が設置された状態で、第２領域のうち蓄冷容器が占有する占有率が大きい箇所は通風路の外側に配置され、第１領域は通風路に配置される。
これによれば、車両用空調ユニットの通風路の外側に蓄冷容器を多く配置することで、通風路の中央部の通気抵抗が蓄冷容器によって高くなることが抑制される。そのため、車両の通常運転時における冷房能力を高めることができる。
第１２の観点によれば、蓄冷熱交換器が車両に搭載された状態で、第２ヘッダタンクは第１ヘッダタンクより重力方向下側に位置するものである。第２ヘッダタンクが有する流路は、端部から中央部に向かい重力方向下側に傾斜している。
これによれば、車両のアイドルストップ制御などによりエンジンが停止した場合、第２領域の冷媒流路で凝縮した液相冷媒は、第２ヘッダタンクが有する流路に落下し、その流路内で端部から中央部に流れる。そしてその液相冷媒は流路の中央部で蒸発し、冷媒流路を循環する。これにより、車両のエンジンが停止した状態で、蓄冷熱交換器は冷媒をより早く循環させ、空気通過部を通過する空気の冷却を行うことが可能である。

Claims (12)

  1. 車両用空調ユニット（６）に形成された通風路（８）に設置される蓄冷熱交換器であって、
    冷媒が流れる流路を有する第１ヘッダタンク（５１）と、
    冷媒が流れる流路を有し、前記第１ヘッダタンクに対し離れた位置に設けられる第２ヘッダタンク（５２）と、
    前記第１ヘッダタンクの流路と前記第２ヘッダタンクの流路とを連通する冷媒流路（２１）を有し、互いに間隔をあけて配置される複数の冷媒管（２０）と、
    前記冷媒流路を流れる冷媒との熱交換により凝固する蓄冷材（３１）を貯留し、複数の前記冷媒管同士の間に形成される複数の空気通過部の一部を塞ぐように設けられる複数の蓄冷容器（３０）と、を備え、
    複数の前記空気通過部が形成される領域を、当該領域の中央部分を含む第１領域（α）と前記第１領域以外の第２領域（β）とに分けたとき、複数の前記蓄冷容器は、前記第２領域に前記蓄冷容器が占める占有率が、前記第１領域に前記蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている蓄冷熱交換器。
  2. 複数の前記蓄冷容器は、前記第２領域のうち前記第１ヘッダタンクと前記第２ヘッダタンクとが向き合う方向に対し交差する方向の少なくとも一方の部位に前記蓄冷容器が占める占有率が、前記第１領域に前記蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている請求項１に記載の蓄冷熱交換器。
  3. 車両用空調ユニットは、
    前記蓄冷熱交換器の上流側正面に対向する部位から、前記第１ヘッダタンクと前記第２ヘッダタンクとが向き合う方向に対し交差する方向の一方に延びる前記通風路と、
    前記通風路に設けられた送風機（９）とを備えるものであり、
    複数の前記蓄冷容器は、前記第２領域のうち前記送風機が配置された位置に近い方の部位に前記蓄冷容器が占める占有率が、前記第１領域に前記蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている請求項１または２に記載の蓄冷熱交換器。
  4. 複数の前記蓄冷容器は、前記第２領域のうち前記第１ヘッダタンクと前記第２ヘッダタンクとが向き合う方向に対し交差する方向の両側の部位に前記蓄冷容器が占める占有率が、前記第１領域に前記蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
  5. 車両用空調ユニットは、
    前記蓄冷熱交換器の正面方向および背面方向に延びる前記通風路と、
    前記通風路の中で前記蓄冷熱交換器に対向するように設けられた送風機とを備えるものであり、
    複数の前記蓄冷容器は、前記第２領域のうち前記第１ヘッダタンクと前記第２ヘッダタンクとが向き合う方向に対し交差する方向の両側の部位に前記蓄冷容器が占める占有率が、前記第１領域に前記蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている請求項１または２に記載の蓄冷熱交換器。
  6. 複数の前記蓄冷容器は、前記第２領域のうち前記第１ヘッダタンクと前記第２ヘッダタンクとが向き合う方向の少なくとも一方の部位に前記蓄冷容器が占める占有率が、前記第１領域に前記蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
  7. 前記第１領域は矩形であるとし、前記第２領域は前記第１領域を囲む形状であるとしたとき、
    複数の前記蓄冷容器は、前記第２領域のうち四隅となる部位に前記蓄冷容器が占める占有率が、前記第１領域に前記蓄冷容器が占める占有率より大きくなるように配置されている請求項１ないし６のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
  8. 前記蓄冷熱交換器が車両に搭載された状態で、前記第１ヘッダタンクは前記第２ヘッダタンクより重力方向上側に位置するものであり、
    前記第１ヘッダタンクが有する流路は、前記第１領域の上側に位置する箇所と、前記第２領域の上側に位置する箇所とが連通している請求項１ないし７のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
  9. 前記車両用空調ユニットが車両に搭載された状態で、前記第１ヘッダタンクは前記第２ヘッダタンクより重力方向上側に位置するものであり、
    前記第１ヘッダタンクの流路内の冷媒の流れを規制する仕切板（５６、５７）をさらに備え、
    前記仕切板には、板厚方向に通じる貫通孔（５８、５９）が設けられている請求項１ないし８のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
  10. 前記蓄冷熱交換器は前記車両用空調ユニットが備える前記通風路に設置されるものであり、
    前記車両用空調ユニットに前記蓄冷熱交換器が設置された状態で、前記第２領域のうち前記蓄冷容器が占有する占有率が大きい箇所は、前記第１領域よりも前記通風路の内壁に近い位置に配置される請求項１ないし９のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
  11. 前記蓄冷熱交換器は前記車両用空調ユニットが備える前記通風路と当該通風路の外側に亘って設置されるものであり、
    前記車両用空調ユニットに前記蓄冷熱交換器が設置された状態で、前記第２領域のうち前記蓄冷容器が占有する占有率が大きい箇所は前記通風路の外側に配置され、前記第１領域は前記通風路に配置される請求項１ないし９のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
  12. 前記蓄冷熱交換器が車両に搭載された状態で、前記第２ヘッダタンクは前記第１ヘッダタンクより重力方向下側に位置するものであり、
    前記第２ヘッダタンクが有する流路の底（５２０）は、端部から中央部に向かい重力方向下側に傾斜している請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
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