WO2022044741A1 - 蓄冷熱交換器 - Google Patents

蓄冷熱交換器 Download PDF

Info

Publication number
WO2022044741A1
WO2022044741A1 PCT/JP2021/028968 JP2021028968W WO2022044741A1 WO 2022044741 A1 WO2022044741 A1 WO 2022044741A1 JP 2021028968 W JP2021028968 W JP 2021028968W WO 2022044741 A1 WO2022044741 A1 WO 2022044741A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cold storage
storage material
heat exchanger
convex portion
hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/028968
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佑輔 鬼頭
栄一 鳥越
Original Assignee
株式会社デンソー
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 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2022044741A1 publication Critical patent/WO2022044741A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • This disclosure relates to a cold storage heat exchanger.
  • the heat exchanger comprises a plurality of spaced refrigerant pipes and a cold storage container having a first side plate facing one refrigerant pipe and a second side plate facing the other refrigerant pipe.
  • the second side plate has a recess in which the outer surface is formed in a concave shape along the extending direction of the refrigerant pipe, a joint portion joined to the other refrigerant pipe over the entire circumference of the outer peripheral side of the recess, and a recess.
  • a communication hole that communicates the inside and the outside of the cold storage material container is formed.
  • Patent Document 1 is a cold storage material having high thermal conductivity not only in the inside of the cold storage material container but also in the space formed between the recess formed in the second side plate and the other refrigerant pipe. Is satisfied. Therefore, according to the study of the inventor of the present application, the heat exchange efficiency between the refrigerant flowing through the refrigerant pipe and the cold storage material is improved, but the thermal resistance of the cold storage heat exchanger is lowered and the latent heat of the cold storage material is released quickly. Therefore, for example, the cooling time at the time of idling stop when the engine of the vehicle is temporarily stopped is shortened. The present disclosure is intended to extend the cooling time.
  • the cold storage heat exchanger forms a storage space filled with a cold storage material and a plurality of refrigerant pipes having a refrigerant flow path through which the refrigerant flows, and is between the plurality of refrigerant pipes. It is equipped with an arranged cold storage material container. Further, the cold storage material container has a first plate member facing one adjacent refrigerant pipe and a second plate member 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 protrusion is formed.
  • the convex portion is joined to the facing refrigerant pipe. Further, a gap space 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 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 to communicate between the accommodating space of the cold storage material container and the gap space. 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.
  • 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.
  • the cold storage heat exchanger forms between a plurality of refrigerant pipes having a refrigerant flow path through which the refrigerant flows and a storage space filled with the cold storage material, and is arranged between the plurality of refrigerant pipes. It is equipped with a cold storage material container. Further, the cold storage material container has a first plate member facing one adjacent refrigerant pipe and a second plate member 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 protrusion is formed.
  • the convex portion is joined to the facing refrigerant pipe. Further, a gap space 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.
  • 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.
  • FIG. 3 is a view taken along the arrow III in FIG. 2, and is a side view of the cold storage heat exchanger of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. It is a V arrow view in FIG. It is a figure showing the inner fin of the cold storage heat exchanger of 1st Embodiment. It is a figure for demonstrating the force acting on the boundary between the cold storage material formed in the through hole and the air of a gap space. It is an enlarged view of part VIII in FIG.
  • 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 refrigeration cycle device 1 includes a compressor 10, a radiator 20, a decompressor 30, and a cold storage heat exchanger 40 as an evaporator. These components are connected in a ring shape by piping to form a refrigerant circulation path.
  • the compressor 10 is driven by an internal combustion engine, which is a power source 2 for traveling the vehicle. When the power source 2 is stopped, the compressor 10 is also stopped.
  • the compressor 10 sucks the refrigerant from the cold storage heat exchanger 40, compresses it, and discharges it to the radiator 20.
  • the radiator 20 cools the high temperature refrigerant.
  • the radiator 20 is also called a condenser.
  • the decompressor 30 decompresses the refrigerant cooled by the radiator 20.
  • the cold storage heat exchanger 40 evaporates the refrigerant decompressed by the decompressor 30 to cool the vehicle interior air.
  • the cold storage heat exchanger 40 has a first heat exchange unit 48 and a second heat exchange unit 49 arranged in two layers.
  • the second heat exchange unit 49 is arranged on the upstream side of the air flow, and the first heat exchange unit 48 is arranged on the downstream side of the air flow.
  • the cold storage heat exchanger 40 has a plurality of branched refrigerant passage members.
  • This refrigerant passage member is provided by a metal passage member such as aluminum.
  • the refrigerant passage member is provided by a plurality of tubes 45 connecting between the first to fourth headers 41 to 44 positioned in a set and the first to fourth headers 41 to 44.
  • the tube 45 corresponds to a refrigerant pipe.
  • the first header 41 and the second header 42 form a set and are arranged in parallel with each other at a predetermined distance.
  • the third header 43 and the fourth header 44 are also paired, and are arranged in parallel with each other at a predetermined distance.
  • a plurality of tubes 45 are arranged at equal intervals between the first header 41 and the second header 42. Each tube 45 communicates with the corresponding headers 41, 42 at its ends.
  • the first heat exchange section 48 is formed by the first header 41, the second header 42, and a plurality of tubes 45 arranged between them.
  • a plurality of tubes 45 are arranged at equal intervals between the third header 43 and the fourth header 44. Each tube 45 communicates with the corresponding headers 43, 44 at its ends.
  • the second heat exchange section 49 is formed by the third header 43, the fourth header 44, and a plurality of tubes 45 arranged between them.
  • a joint (not shown) as a refrigerant inlet is provided at the end of the first header 41.
  • the inside of the first header 41 is divided into a first section and a second section by a partition plate (not shown) provided at substantially the center in the length direction thereof.
  • the plurality of tubes 45 are divided into a first group and a second group.
  • the refrigerant is supplied to the first section of the first header 41.
  • the refrigerant is distributed from the first compartment to a plurality of tubes 45 belonging to the first group.
  • the refrigerant flows into the second header 42 through the first group and is aggregated.
  • the refrigerant is redistributed from the second header 42 to the plurality of tubes 45 belonging to the second group.
  • the refrigerant flows into the second section of the first header 41 through the second group. In this way, in the first heat exchange section 48, a flow path for flowing the refrigerant in a U shape is formed.
  • a joint (not shown) as a refrigerant outlet is provided at the end of the third header 43.
  • the inside of the third header 43 is divided into a first section and a second section by a partition plate (not shown) provided at substantially the center in the length direction thereof.
  • the plurality of tubes 45 are divided into a first group and a second group.
  • the first section of the third header 43 is adjacent to the second section of the first header 41.
  • the first section of the third header 43 and the second section of the first header 41 communicate with each other.
  • the refrigerant flows from the second section of the first header 41 into the first section of the third header 43.
  • the refrigerant is distributed from the first compartment to a plurality of tubes 45 belonging to the first group.
  • the refrigerant flows into the fourth header 44 through the first group and is aggregated.
  • the refrigerant is redistributed from the fourth header 44 to the plurality of tubes 45 belonging to the second group.
  • the refrigerant flows into the second section of the third header 43 through the second group. In this way, also in the second heat exchange section 49, a flow path for flowing the refrigerant in a U shape is formed.
  • the refrigerant in the second section of the third header 43 flows out from the refrigerant outlet and flows toward the compressor 10.
  • the plurality of tubes 45 are arranged at substantially constant intervals.
  • a plurality of gaps are formed between the plurality of tubes 45.
  • a plurality of air-side fins 46 and a plurality of cold storage material containers 47 are brazed to the plurality of gaps.
  • the plurality of air-side fins 46 and the plurality of cold storage material containers 47 are arranged, for example, with predetermined regularity.
  • a part of the gap is a cooling air passage 460.
  • the remaining part of the gap is a storage portion in which the cold storage material container 47 is arranged.
  • the cold storage material container 47 accommodates, for example, a cold storage material 50 composed of paraffins, and is arranged so as to be substantially evenly dispersed throughout the cold storage heat exchanger 40.
  • the cold storage material 50 is filled inside the cold storage material container 47 from the direction of arrow A in FIG.
  • Two tubes 45 located on both sides of the cold storage material container 47 partition a cooling air passage 460 for heat exchange with air. Air flows in the direction of arrow AR shown in FIG.
  • the tube 45 is formed in a flat shape, and is configured as an inner fin tube in which an inner fin 450 is arranged in an internal refrigerant passage. Since the so-called extruded tube constructed by the extrusion method is sprayed with zinc, zinc is likely to be concentrated at the joint between the tube and the case, and corrosion is likely to leak.
  • the tube 45 is configured as an inner fin tube, and the corrosion resistance is improved as compared with the extruded tube.
  • the refrigerant passage of the tube 45 extends along the longitudinal direction of the tube 45 and opens at both ends of the tube 45.
  • the plurality of tubes 45 are arranged in a row. In each row, the plurality of tubes 45 are arranged so that their main surfaces (flat surfaces) face each other. A caulking portion is provided on the downstream side of the air flow in the tube 45.
  • the cold storage heat exchanger 40 is provided with an air-side fin 46 for increasing the contact area with the air supplied to the passenger compartment in the cooling air passage 460.
  • the air-side fins 46 are arranged in an air passage partitioned between two adjacent tubes 45.
  • the air side fin 46 is joined to two adjacent tubes 45 by a brazing material.
  • the air-side fin 46 is formed by bending a thin metal plate such as aluminum in a wavy shape, and includes an armor window-shaped louver 461.
  • the cold storage heat exchanger 40 solidifies the cold storage material to store cold heat when the refrigerant is evaporated in the cold storage heat exchanger 40 to exert an endothermic action, and releases the cold heat stored when the cold storage material melts. It is a cold storage heat exchanger that cools.
  • the cold storage heat exchanger 40 includes a cold storage material container 47 having a storage space for accommodating the cold storage material. As shown in FIG. 4, the cold storage material container 47 is formed in a flat container shape and is arranged between a plurality of tubes 45. The cold storage material container 47 forms a storage space for accommodating the cold storage material 50 inside by joining a pair of plate members 471 and 472 having a substantially U-shaped cross section (bathtub shape).
  • the cold storage material container 47 includes first and second plate members 471 and 472 having a wide main wall.
  • the first plate member 471 is arranged to face one of the adjacent tubes 45, and the second plate member 472 is arranged to face the other adjacent tube 45.
  • Each of the main walls of the first and second plate members 471 and 472 is arranged in parallel with the tube 45. These two main walls have an uneven shape.
  • the inner surface of the main wall of the first plate member 471 is provided with a first convex portion 47a, a second convex portion 47b, and a concave portion 47c.
  • the inner surface of the main wall of the second plate member 472 is also provided with a first convex portion 47a, a second convex portion 47b, and a concave portion 47c.
  • the first convex portion 47a protrudes toward the outside of the cold storage material container 47.
  • the first convex portion 47a forms an annular shape.
  • the second convex portion 47b is arranged on the inner peripheral side of the first convex portion 47a and protrudes toward the outside of the cold storage material container 47.
  • ten second convex portions 47b are arranged on the inner peripheral side of one first convex portion 47a.
  • the amount of protrusion of the second convex portion 47b is smaller than that of the first convex portion 47a. Further, a through hole 473 penetrating the front and back is formed in the second convex portion 47b. Further, the top of the second convex portion 47b is a rectangular flat surface.
  • first convex portion 47a is joined to the opposite tube 45 by a brazing material.
  • the brazing length of the first convex portion 47a joined to the tube 45 that is, the width of the joint portion between the tube 45 and the first convex portion 47a is 0.8 mm or more.
  • corrosion resistance is ensured.
  • a through hole 473 that communicates between the accommodation space of the cold storage material container 47 and the gap space GS is formed on the inner peripheral side of the first convex portion 47a of the first plate member 471 and the second plate member 472.
  • a second convex portion 47b protruding toward the facing tube 45 side is formed on the inner peripheral side of the first convex portion 47a, and a through hole 473 is formed in the second convex portion 47b.
  • the shape of the through hole 473 is a square.
  • the cold storage material 50 is filled in the accommodation space of the cold storage material container 47, and the gap space GS is filled with a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material 50. Further, 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.
  • the cold storage material container 47 is arranged between two adjacent tubes 45.
  • the cold storage material container 47 is thermally coupled to two tubes 45 arranged on both sides thereof by a first convex portion 47a.
  • the cold storage material container 47 is joined to two adjacent tubes 45 by a joining material having excellent heat transfer.
  • a resin material such as a brazing material or an adhesive material can be used.
  • the cold storage material container 47 of this example is brazed to the tube 45. More specifically, both the tube 45 constituting the first heat exchange section 48 and the tube 45 constituting the second heat exchange section 49 are joined to the outer surface of the cold storage material container 47.
  • an inner fin 60 is thermally and mechanically coupled to the cold storage material container 47 and arranged on the inner side of the cold storage material container 47.
  • the inner fin 60 is joined to the inner surface of the main wall of the cold storage material container 47 by a joining material having excellent heat transfer. This joining is done by brazing.
  • the inner fin 60 has a plurality of flat surface portions 61 perpendicular to the stacking direction of the tubes 45, and a connecting portion 62 that positions adjacent flat surface portions 61 at a predetermined distance.
  • the cross-sectional shape of the inner fin 60 in the flow direction of the air flowing through the cooling air passage 460 is a wavy shape.
  • the inner fin 60 is formed by bending a thin metal plate such as aluminum in a wavy shape.
  • the inner fin 60 of the present embodiment is arranged so as to undulate in a direction intersecting the longitudinal direction of the cold storage material container.
  • the inner fin 60 is joined to the recess 47c of the main wall of the cold storage material container 47, that is, the portion protruding inward (inner surface protrusion) by brazing. , Mechanical strength and pressure resistance are improved. As a result, of the main wall of the cold storage material container 47, the first convex portion 47a protruding outward and the inner fin 60 are not joined.
  • All the flat surface portions 61 constituting one inner fin 60 are joined to the inner surface of the cold storage material container 47, respectively.
  • the recess 47c of the main wall of the cold storage material container 47 extends in the flow direction (left-right direction of the paper surface) of the air flowing through the cooling air passage 460, and the recess 47c And the flat surface portion 61 of the inner fin 60 are in surface contact with each other.
  • the tube 45 facing the surface of the first plate member 471 facing the adjacent one tube 45 and the surface of the second plate member 472 facing the adjacent other tube 45.
  • An annular first convex portion 47a protruding toward the side is formed.
  • a second convex portion 47b is formed on the inner peripheral side of the first convex portion 47a so as to project toward the facing tube 45 side.
  • the amount of protrusion of the second convex portion 47b is smaller than that of the first convex portion 47a, and the second convex portion 47b is formed with a through hole 473 for passing the cold storage material.
  • the second convex portion 47b protruding toward the facing tube 45 side is formed on the inner peripheral side of the first convex portion 47a, so that the heat transfer property is improved. be able to.
  • the first convex portion 47a is joined to the facing tube 45, and the plate members 471 and 472 on which the second convex portion 47b is formed are between the facing tube 45.
  • the gap space GS is formed in.
  • the storage space of the cold storage material container 47 is filled with the cold storage material. Further, in the gap space GS between the portion of the first plate member 471 where the second convex portion 47b is formed and the adjacent tube 45, a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material 50 is sealed. There is. Further, a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material 50 is also sealed in the gap space GS between the portion of the second plate member 472 where the second convex portion 47b is formed and the other adjacent tube 45. .. In this embodiment, air is sealed in the gap space GS as a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material 50.
  • the cold storage heat exchanger of the present embodiment since the gas having a lower thermal conductivity than the cold storage material 50 is sealed in the gap space GS, it is compared with the case where the cold storage material 50 is sealed in the gap space GS. Then, the thermal resistance of the cold storage heat exchanger becomes large, and the latent heat of the cold storage material 50 is gradually released. Therefore, the cooling time at the time of idling stop when the engine of the vehicle is temporarily stopped is long.
  • the through hole 473 formed in the first plate member 471 and the second plate member 472 has a side length of less than 4 mm. Specifically, the length of one side of the through hole 473 of the present embodiment is about 2 mm.
  • the cold storage material 50 is filled in the cold storage material container 47 after the brazing of the cold storage material container 47, the inner fins 60, the tube 45, and the like is completed.
  • the cold storage material 50 is filled inside the cold storage material container 47 from the direction of arrow A in FIG.
  • the cold storage material 50 flows into the accommodation space formed between the first plate member 471 and the second plate member 472.
  • the cold storage material 50 flows into the corrugated gap of the inner fin 60. In this way, the storage space of the cold storage material container 47 is filled with the cold storage material 50 having a predetermined capacity.
  • the cold storage material 50 flows into the gap space GS from the inside of the cold storage material container 47 through the through hole 473. Therefore, the cold storage material 50 is filled in the cold storage material container 47. At that time, the cold storage material 50 having a predetermined capacity is filled in the cold storage material container 47.
  • the cold storage material 50 when the cold storage material 50 is filled in the cold storage material container 47, the cold storage material 50 is not filled in the gap space GS, and air is sealed in the gap space GS. ..
  • the diameter of the through hole 473 is sufficiently small. Therefore, the cold storage material 50 is prevented from leaking from the inside of the cold storage material container 47 into the gap space GS through the through hole 473 due to the action of the force due to the surface tension of the cold storage material 50.
  • a boundary between the cold storage material 50 and the air in the gap space GS is formed inside the through hole 473.
  • a force P1 + P2 applied by an internal pressure P1 acting on the inside of the cold storage material container 47 and a pressing pressure P2 of the cold storage material 50 acting by the weight of the cold storage material 50 acts on the cold storage material 50 side of this boundary.
  • a force P3 + P4 obtained by adding an atmospheric pressure P3 due to the air inside the gap space GS and a force P4 due to the surface tension of the cold storage material 50 acts.
  • the surface tension ⁇ of the cold storage material 50 is determined by the material of the cold storage material 50
  • the contact angle ⁇ is determined by the material of the cold storage material container 47 and the material of the cold storage material 50.
  • FIG. 9 shows the relationship between the hole diameter of the through hole 473 and the force P4 due to surface tension in the material having contact angles of 1 degree, 30 degrees, and 60 degrees. As shown in the figure, when the contact angle is 1 degree, 30 degrees, or 60, it can be confirmed that when the hole diameter of the through hole 473 is 4 mm or less, the force P4 due to surface tension increases sharply. ..
  • the hole diameter of the through hole 473 to 4 mm or less, that is, setting the opening area of the through hole 473 to be less than or equal to the opening area of the hole having a diameter of 4 mm, the force P4 due to surface tension is sufficiently increased. be able to. Thereby, it is possible to prevent the cold storage material 50 from entering the gap space GS through the through hole 473.
  • the ambient temperature of the cold storage heat exchanger rises to about 80 ° C.
  • the cold storage material 50 expands and the volume of the cold storage material container 47 increases, and the cold storage material container 47 is deformed or damaged.
  • the ambient temperature of the cold storage heat exchanger 40 rises from 20 ° C to 80 ° C, the volume of the cold storage material 50 increases by about 7%.
  • the cold storage material 50 is cooled from the inside of the cold storage material container 47 to each gap space GS through the through hole 473. Material 50 leaks.
  • the cold storage material 50 collects below each gap space GS, and air collects above each gap space GS above the cold storage material 50. In this way, the cold storage material 50 flows into each gap space GS in which air is accumulated through the through hole 473, so that the cold storage material container 47 is prevented from being deformed or damaged due to the expansion of the cold storage material 50.
  • the cold storage material 50 above the through hole 473 in the gap space GS is pushed out to the cold storage material container 47 side through the through hole 473 by the air in the gap space GS, and the cold storage material container 47 is cooled. It will return to the material container 47 side.
  • the cold storage material 50 accumulated below the through hole 473 remains in the gap space GS.
  • the cold storage heat exchanger of the above embodiment forms a storage space filled with a plurality of tubes 45 having a refrigerant flow path through which the refrigerant flows and a cold storage material 50, and is arranged between the plurality of refrigerant pipes. It is provided with a cold storage material container 47. Further, the cold storage material container 47 has a first plate member 471 facing one adjacent tube 45 and a second plate member 472 facing the other adjacent tube 45. Further, at least one of the surface of the first plate member 471 facing the adjacent tube 45 and the surface of the second plate member 472 facing the other adjacent tube 45 toward the facing tube 45 side. A protruding annular first convex portion 47a is formed. Further, the first convex portion 47a is joined to the facing tube 45.
  • a gap space GS is formed between the first plate member 471 and the second plate member 472 on which the first convex portion 47a is formed and the tube 45 facing the first plate member 471. Further, a through hole 473 that communicates between the accommodation space of the cold storage material container 47 and the gap space GS is formed on the inner peripheral side of the first convex portion 47a of the first plate member 471 and the second plate member 472. Then, the cold storage material 50 is filled in the accommodation space of the cold storage material container 47, and at least a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material 50 is sealed in the gap space GS.
  • 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 50.
  • the cold storage material 50 is filled in the accommodation space of the cold storage material container 47, and at least a gas having a thermal conductivity lower than that of the cold storage material 50 is enclosed in the entire gap space GS.
  • 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.
  • a second convex portion 47b is formed on the inner peripheral side of the first convex portion 47a so as to project toward the facing tube 45 side.
  • the amount of protrusion of the second convex portion 47b is smaller than that of the first convex portion 47a, and the through hole 473 is formed in the second convex portion 47b. In this way, the through hole 473 can also be formed in the second convex portion 47b.
  • the gas can be air
  • the cold storage material 50 can be paraffin
  • the center of the through hole 473 is arranged at the center of the gap space GS in the vertical direction. As described above, the center of the through hole 473 can be arranged at the center in the vertical direction of the gap space GS or below the center.
  • 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.
  • the volume of the gap space GS is 7% or more of the volume of the storage space of the cold storage material container 47.
  • the volume of the gap space GS is preferably 7% or more of the volume of the accommodation space of the cold storage material container 47.
  • 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 hole 473 of about 2 mm, but the cold storage heat exchanger of the present embodiment has a length of one side of the through hole 473 of 8. It is about millimeters. That is, the size of the through hole 473 of the cold storage heat exchanger of the present embodiment is larger than that of the through hole 473 of the cold storage heat exchanger of the first embodiment.
  • 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 hole 473 is formed in each of the two gap spaces GS on the upper side in the vertical direction, and two through holes 473 are formed in each of the gap space GS on the lower side in the vertical direction.
  • the center of each through hole 743 is arranged below the center in the vertical direction of the gap space GS.
  • the cold storage heat exchanger of the present embodiment when the cold storage material 50 is filled in the cold storage material container 47, a part of the cold storage material 50 that has flowed out from the cold storage material container 47 through the through hole 473 to the gap space GS is a gap. It is accumulated in the space GS.
  • the space between the gas and the cold storage material 50 can be clearly separated inside the gap space GS.
  • a pressure difference applied to the upper and lower through holes 473 is generated. That is, due to the pressure difference applied to the upper and lower through holes 473, air enters the cold storage material container 47 from the upper through hole 473 in the vertical direction, and the cold storage material 50 invades the gap space GS side from the upper through hole 473 in the vertical direction. To do.
  • 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 cold storage material 50 has invaded the gap space GS is higher than that of the portion where the cold storage material 50 has not invaded the gap space GS. As described above, the cold storage heat exchanger of the present embodiment can adjust the distribution of thermal resistance, and the cooling release time can be adjusted to a desired time.
  • the cold storage heat exchanger of the present embodiment has a different hole diameter of the through hole 473 as compared with the cold storage heat exchanger of the first embodiment. Therefore, the encapsulation speed when encapsulating the cold storage material 50 in the gap space GS through the through hole 473 is also different. Specifically, the cold storage heat exchanger of the present embodiment has a faster filling speed when the cold storage material 50 is filled in the gap space GS through the through hole 473 than the cold storage heat exchanger of the first embodiment. ..
  • 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 cold storage material 50 is Px
  • the pressure of the air in the gap space GS is Py
  • the density of the cold storage material 50 is ⁇
  • Q. Let D be the diameter of the through hole 473.
  • the flow rate Q corresponding to the encapsulation speed is roughly proportional to the square of the diameter D of the through hole 473.
  • the flow rate Q corresponding to the encapsulation speed is represented as shown in FIG.
  • the diameter D of the through hole 473 becomes larger than 1 mm, it can be confirmed that the flow rate Q corresponding to the encapsulation speed suddenly increases. That is, by making the diameter D of the through hole 473 larger than 1 mm, the encapsulation speed v when encapsulating the cold storage material 50 can be increased. That is, the cold storage material 50 can be sealed in the gap space GS in a relatively short time, and the productivity when the cold storage material 50 is sealed in the gap space GS can be improved.
  • 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 cold storage material 50 has invaded the gap space GS is higher than that of the portion where the cold storage material 50 has not invaded the gap space GS. As described above, in the cold storage heat exchanger of the present embodiment, the distribution of thermal resistance can be adjusted, and the cooling release time can be controlled to a desired time.
  • 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 cold storage material 50 can be sealed in the gap space GS in a relatively short time, and the productivity when the cold storage material 50 is sealed in the gap space GS can be improved.
  • one through hole 473 is formed for one gap space GS, and more than half of one gap space GS in which one through hole 473 is formed becomes a gas. There is.
  • one through hole 473 is formed for one gap space GS, and more than half of one gap space GS in which one through hole 473 is formed is a gas, so that air can be introduced. It is possible to prevent the cold storage material container 47 from flowing into the cold storage material container 47 through the through hole 473.
  • the cold storage heat exchanger according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • 10 gap space GS is formed in FIG. 5, and one through hole 473 is formed for each gap space GS.
  • 10 gap space GS are formed in FIG. 14, and one through hole 473 is formed for each of the five gap space GS among these gap space GS. Has been done.
  • the cold storage heat exchanger of the present embodiment has a gap space GS in which the through hole 473 is not formed in FIG.
  • the cold storage heat exchanger can be configured to have a gap space GS in which the through hole 473 is not formed.
  • the cold storage heat exchanger of the present embodiment has a through hole on the inner peripheral side of at least one of the first plate member 471 or the second plate member 472 without forming the second convex portion 47b. 473 is formed.
  • the cold storage heat exchanger of the present embodiment is provided with a plurality of gap space GS in which the through hole 473 is not formed, but is provided with the gap space GS in which the minute through hole 473 is formed. You may do so.
  • the cold storage heat exchanger according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 17.
  • 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 holes 473 having a large hole diameter are formed in each of the two gap spaces GS on the upper side in the vertical direction, and one through hole 473 having a small hole diameter is formed in the gap space GS on the lower side in the vertical direction. It is formed one by one.
  • the hole diameter of the through hole 473 formed in the two gap spaces GS on the upper side in the vertical direction is about 8 mm on each side. Further, the hole diameter of the through hole 473 formed in the gap space GS on the lower side in the vertical direction is about 2 mm on a side.
  • the cold storage material 50 easily flows into the gap space GS on the upper side in the vertical direction, and the heat exchange efficiency between the refrigerant flowing through the tube 45 and the cold storage material 50 is improved. Further, it is difficult for the cold storage material 50 to flow into the gap space GS on the lower side in the vertical direction, and an air layer is likely to be formed. Therefore, the lower side in the vertical direction of the cold storage heat exchanger is configured to have a longer cooling time of the cold storage heat exchanger than the upper side in the vertical direction.
  • the number, arrangement and opening area of the through holes 473 are different between the upper side in the vertical direction and the lower side in the vertical direction, and the upper side in the vertical direction and the lower side in the vertical direction are different.
  • the temperature distribution is different.
  • 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 71 that blows temperature-controlled air toward the front seats of the vehicle and a rear face outlet 72 that blows temperature-controlled air toward the rear seats of the vehicle. ing.
  • a cold storage heat exchanger 40 for cooling the air and a heater core 73 for heating the air are arranged inside the air conditioning unit. Further, inside the air conditioning unit, a space where air blown from the front face outlet to the outside of the air conditioning unit flows and a space where air blown from the rear face outlet to the outside of the air conditioning unit flow are partitioned. ..
  • the air in which the warm air 77 from the heater core 73 and the cold air 78 and 79 from the cold storage heat exchanger 40 are mixed is blown to the outside of the air conditioning unit from the front face outlet 71 and the rear face outlet 72. ing.
  • the front face outlet 71 is arranged at the upper part of the air conditioning unit, and the rear face outlet 72 is arranged at the lower part of the air conditioning unit. In some cases, it may be desired to lower the temperature of the air blown from the front face outlet 71 to be lower than the temperature of the air blown from the rear face outlet 72.
  • FIG. 16 shows how the blown air temperature 76 of the rear face outlet 72 and the blown air temperature 75 of the front face outlet 71 change when the compressor 10 is turned off.
  • Cold air 78 that has passed through the upper part of the cold storage heat exchanger 40 of the present embodiment is blown from the front face outlet 71 arranged at the upper part of the air conditioning unit. That is, the cold air 78 quickly cooled in the upper part of the cold storage heat exchanger 40 of the present embodiment is blown from the front face outlet 71.
  • the cold air 79 that has passed through the lower part of the cold storage heat exchanger of the present embodiment is blown from the rear face outlet 72 arranged at the lower part of the air conditioning unit. That is, the cold air 79 slowly cooled at the lower part of the cold storage heat exchanger of the present embodiment is blown from the rear face outlet 72.
  • the cold storage heat exchanger according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
  • 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.
  • one through hole 473 having a small hole diameter is formed in each of the two gap spaces GS on the upper side in the vertical direction, and two through holes 473 having different hole diameters are formed in the gap space GS on the lower side in the vertical direction. It is formed one by one.
  • the hole diameter of the through hole 473 formed on the upper side of the two gap spaces GS on the lower side in the vertical direction is smaller than the through hole 473 formed on the lower side in the vertical direction of the gap space GS. It has become.
  • the hole diameter of the through hole 473 formed on the upper side of the two gap spaces GS on the lower side in the vertical direction is smaller than the through hole 473 formed on the lower side in the vertical direction of the gap space GS. ing.
  • the cold storage material 50 can easily pass through the through hole 473 on the lower side in the vertical direction, and air can easily pass through the through hole 473 on the upper side in the vertical direction.
  • a plurality of through holes 473 are formed, and the sizes of the plurality of through holes 473 are different from each other. In this way, the sizes of the plurality of through holes 473 can be made different from each other.
  • the plurality of through holes 473 are arranged in the vertical direction of one gap space GS, and the hole diameter of the through holes 473 formed on the upper side in the vertical direction of one gap space GS is It is smaller than the through hole 473 formed on the lower side in the vertical direction of one gap space GS.
  • the through hole 473 is formed in the second convex portion 47b.
  • the through hole 473 is formed on the inner peripheral side of at least one of the first convex portions 47a of the first plate member 471 or the second plate member 472 without forming the second convex portion 47b. good.
  • a rectangular through hole 473 is formed on the inner peripheral side of at least one of the first convex portions 47a of the first plate member 471 or the second plate member 472.
  • a circular through hole 473 may be formed.

Abstract

蓄冷熱交換器は、複数の冷媒管（４５）と、複数の冷媒管の間に配置された蓄冷材容器（４７）と、を備える。蓄冷材容器のプレートには、対向する冷媒管側に向かって突出する環状の凸部（４７ａ）が形成される。凸部は、対向する冷媒管と接合される。凸部が形成されたプレート（４７１、４７２）と対向する冷媒管との間には隙間空間（ＧＳ）が形成される。プレート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。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。

Description

蓄冷熱交換器 関連出願への相互参照
　本出願は、２０２０年８月２８日に出願された日本特許出願番号２０２０－１４４５１６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、蓄冷熱交換器に関するものである。
　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。
特開２０１７－９００１５号公報
　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、本願発明者の検討によれば、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。本開示は、放冷時間をより長く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、冷媒が流れる冷媒流路を有する複数の冷媒管と、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プレート部材と、隣接する他方の冷媒管に対向する第２プレート部材と、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。
　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。
　また、別の観点によれば、蓄冷熱交換器は、冷媒が流れる冷媒流路を有する複数の冷媒管と、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プレート部材と、隣接する他方の冷媒管に対向する第２プレート部材と、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。
　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。
　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。
第１実施形態の蓄冷熱交換器を含む冷凍サイクル装置のブロック図である。 第１実施形態の蓄冷熱交換器の正面図である。 図２中のIII矢視図であって、第１実施形態の蓄冷熱交換器の側面図である。 図５中のIV－IV断面図である。 図２中のV矢視図である。 第１実施形態の蓄冷熱交換器のインナーフィンを表した図である。 貫通孔の内部に形成される蓄冷材と隙間空間の空気との境界に作用する力について説明するための図である。 図７中のVIII部拡大図である。 接触角の異なる材料における貫通孔の穴直径と表面張力による力の関係を示した図である。 第２実施形態の蓄冷熱交換器の形状を表した図であって、図５に相当する図である。 第２実施形態の蓄冷熱交換器の形状を表した図であって、図４に相当する図である。 封入速度に相当する流量を算出する際のモデルを表した図である。 貫通孔の穴直径と封入速度に相当する流量の関係を示した図である。 第３実施形態の蓄冷熱交換器の形状を表した図であって、図５に相当する図である。 第４実施形態の蓄冷熱交換器の形状を表した図であって、図５に相当する図である。 圧縮機をオフしてから空調ユニットのリアフェイス吹出口とフロントフェイス吹出口の吹き出し空気温度の変化を表した図である。 リアフェイス吹出口とフロントフェイス吹出口を有する空調ユニットの概略断面図である。 第５実施形態の蓄冷熱交換器の形状を表した図であって、図５に相当する図である。 蓄冷熱交換器の変形例を示した図である。
　以下、本開示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。
　（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。
　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。
　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。
　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、それら第１～第４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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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の押す圧力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。
　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。
　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。
　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ミリメートル以下になると、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。
　つまり、貫通孔４７３の穴直径を４ミリメートル以下にすることで、すなわち、貫通孔４７３の開口面積を直径４ミリメートルの孔の開口面積以下とすることで、表面張力による力Ｐ４を十分に大きくすることができる。それにより、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。
　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たりしてしまう。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。
　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。
　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。
　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に残留する。
　（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。
　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。
　（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。
　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。
　（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４７ｂに形成されている。このように、第２凸部４７ｂに貫通孔４７３を形成することもできる。
　（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。
　（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。
　（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。
　（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。
　（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。
　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、それぞれ貫通孔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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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Ｐｘ、隙間空間ＧＳの空気の圧力をＰｙ、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。
　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。
　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。
　（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。
　（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。
　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。
　（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　（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、そ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。
　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。
　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、空気層ができやすい。したがって、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。
　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。
　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７１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７２が設けられている。
　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７３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。
　そして、ヒータコア７３からの暖風７７と蓄冷熱交換器４０からの冷風７８、７９が混合された空気がフロントフェイス吹出口７１およびリアフェイス吹出口７２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。
　なお、フロントフェイス吹出口７１は空調ユニットの上部に配置され、リアフェイス吹出口７２は空調ユニットの下部に配置されている。フロントフェイス吹出口７１から送風される空気の温度を、リアフェイス吹出口７２から送風される空気の温度よりも低くしたい場合がある。
　図１６は、圧縮機１０をオフした際のリアフェイス吹出口７２の吹き出し空気温度７６と、フロントフェイス吹出口７１の吹き出し空気温度７５の変化する様子を表している。
　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７１からは、本実施形態の蓄冷熱交換器４０の上部を通過した冷風７８が送風される。すなわち、本実施形態の蓄冷熱交換器４０の上部で素早く冷却された冷風７８がフロントフェイス吹出口７１から送風される。
　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７２からは、本実施形態の蓄冷熱交換器の下部を通過した冷風７９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冷風７９がリアフェイス吹出口７２から送風される。
　（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、そ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。
　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。
　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。
　（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。
　（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。
　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。
　（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。
　（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。
　なお、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。

Claims (16)

  1. 　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。
  2. 　前記凸部は、第１凸部であり、
    　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。
  3. 　前記気体は空気である請求項１または２に記載の蓄冷熱交換器。
  4. 　前記蓄冷材は、パラフィンである請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
  5. 　前記貫通孔の中心は、前記隙間空間の上下方向の中央よりも下方に配置されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
  6. 　前記隙間空間の容積の半分以上を前記気体が占め、前記隙間空間の容積の残りの容積を前記蓄冷材が占めている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
  7. 　前記隙間空間の容積は、前記蓄冷材容器の前記収容空間の容積の７％以上である請求項１ないし６のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
  8. 　複数の前記貫通孔が形成されており、
    　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。
  9. 　複数の前記貫通孔は、１つの前記隙間空間の上下方向に配置されており、
    　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。
  10. 　前記１つの前記隙間空間の前記上下方向下側に形成された前記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請求項９に記載の蓄冷熱交換器。
  11. 　前記貫通孔は、１つの前記隙間空間に対して１つのみ形成されており、
    　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。
  12. 　前記貫通孔の開口面積は、直径４ミリメートルの孔の開口面積以下となっている請求項１１に記載の蓄冷熱交換器。
  13. 　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。
  14. 　前記凸部は、第１凸部であり、
    　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。
  15. 　前記気体は、空気である請求項１３または１４に記載の蓄冷熱交換器。
  16. 　前記隙間空間の容積は、前記蓄冷材容器の前記収容空間の容積の７％以上である請求項１３ないし１５のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
PCT/JP2021/028968 2020-08-28 2021-08-04 蓄冷熱交換器 WO2022044741A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020144516A JP2022039474A (ja) 2020-08-28 2020-08-28 蓄冷熱交換器
JP2020-144516 2020-08-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022044741A1 true WO2022044741A1 (ja) 2022-03-03

Family

ID=80352284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/028968 WO2022044741A1 (ja) 2020-08-28 2021-08-04 蓄冷熱交換器

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2022039474A (ja)
WO (1) WO2022044741A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014035099A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Denso Corp 蓄冷熱交換器
JP2017090015A (ja) * 2015-11-16 2017-05-25 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 蓄冷熱交換器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014035099A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Denso Corp 蓄冷熱交換器
JP2017090015A (ja) * 2015-11-16 2017-05-25 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 蓄冷熱交換器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022039474A (ja) 2022-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013186983A1 (ja) 蓄冷熱交換器
US10401062B2 (en) Cold storage heat exchanger
JP5910415B2 (ja) 蓄冷熱交換器
JP5276954B2 (ja) 蓄冷機能付きエバポレータ
US9074799B2 (en) Cooling-storage type heat exchanger
JP5796530B2 (ja) 蓄冷機能付きエバポレータの蓄冷ケース
JP6540190B2 (ja) 蓄冷熱交換器
US20130212881A1 (en) Method of manufacturing evaporator with cool storage function
US20160114646A1 (en) Cold storage heat exchanger
JP5920087B2 (ja) 蓄冷熱交換器
JP5849883B2 (ja) 蓄冷熱交換器
WO2022044741A1 (ja) 蓄冷熱交換器
US20180281553A1 (en) Cold storage heat exchanger
JP2010243066A (ja) 蓄冷熱交換器
JP6206209B2 (ja) 蓄冷熱交換器
JP2014034037A (ja) 蓄冷熱交換器およびその製造方法
JP2012102969A (ja) 蓄冷機能付きエバポレータ
JP6573030B2 (ja) 蓄冷熱交換器
JP7151560B2 (ja) 蓄冷熱交換器
JP6327386B2 (ja) 蓄冷熱交換器
WO2020204145A1 (ja) 蓄冷ユニット、熱交換器及び車両用空調装置
WO2018008298A1 (ja) 蓄冷熱交換器
JP6613996B2 (ja) 冷媒蒸発器
JP2019120412A (ja) 熱交換器
JP2014020663A (ja) 蓄冷熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21861169

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21861169

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1