JP2014218191A - Cold storage heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動車に搭載されて車内に空調風を供給する空調ユニットに組み込まれる蓄冷熱交換器に関する。 The present invention relates to a cold storage heat exchanger incorporated in an air conditioning unit that is installed in an automobile and supplies conditioned air into the vehicle.
車両の一時停止時にエンジンの駆動を停止するアイドリングストップ機能を搭載した車両が提案されている。このアイドリングストップ機能を搭載した車両では、アイドリングストップ時に、エンジンからの駆動により作動している冷媒圧縮用の圧縮機も停止する。冷媒圧縮機が停止すると所望の空調風を車室内に送ることができない。特許文献1には、アイドリングストップ時でも冷風を供給するために蓄冷材を予め蒸発器の近傍に設けておき、蒸発器への冷媒の供給が停止しても蓄冷材と空気との熱交換によって冷風を供給することができるようにした構造の蓄冷熱交換器が記載されている。
There has been proposed a vehicle equipped with an idling stop function for stopping driving of the engine when the vehicle is temporarily stopped. In a vehicle equipped with this idling stop function, the compressor for refrigerant compression that is operating by driving from the engine also stops when idling is stopped. When the refrigerant compressor stops, the desired conditioned air cannot be sent into the passenger compartment. In
特許文献1に記載された蓄冷熱交換器では、空気流れの後流側(下流側)に蓄冷材を内蔵した蓄冷器を配置し、通常走行による冷媒圧縮機の作動により形成された冷風で蓄冷器に蓄冷しておき、アイドリングストップ時にこの蓄冷器を通過する空気を冷却している。
In the regenerator heat exchanger described in
しかしながら、特許文献1に記載された蒸発器の後流側に蓄冷器を配置した構造では、蓄冷熱交換器全体の厚みが増加してしまい、空調ユニット内でのスペースが増加するなど搭載性が悪い。また、蓄冷器を製造して組み込む分、部品点数が増加し、重量、製造コストが増加してしまう。
However, in the structure in which the regenerator is arranged on the downstream side of the evaporator described in
そこで、本発明は、蓄冷機能を付加しても、蓄冷熱交換器の空気流れ方向の厚みを増やすことなく空調ユニットへの搭載性を向上することができ、重量、製造コストの増加を抑制することが可能な蓄冷熱交換器の提供を目的とする。 Therefore, the present invention can improve the mountability to the air conditioning unit without increasing the thickness of the cold storage heat exchanger in the air flow direction even if the cold storage function is added, and suppress the increase in weight and manufacturing cost. The purpose is to provide a regenerative heat storage heat exchanger.
上記目的を達成するため本発明は、空気の流れ方向に対して交差する方向に沿って上下に配置され内部に冷媒が供給される一対の冷媒タンクと、一対の冷媒タンク間に空気流れ方向に対して交差する方向に複数列配置され冷媒タンクから供給された冷媒と冷媒タンク間を通過する空気との間で熱交換する冷媒チューブと、冷媒チューブに供給されて冷媒タンク間を通過する空気により冷却される蓄冷材とを備え、冷媒チューブには冷媒タンクから供給された冷媒が通過する冷媒通路が空気流れ方向に沿って所定の隙間を空けて複数箇所設けられた蓄冷熱交換器であって、冷媒通路間の隙間内に、蓄冷材が貯留される蓄冷材貯留部を設けたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a pair of refrigerant tanks that are vertically arranged along a direction intersecting with the air flow direction and in which a refrigerant is supplied to the inside, and the air flow direction between the pair of refrigerant tanks. A refrigerant tube arranged in a plurality of rows in a direction crossing each other and heat exchanged between the refrigerant supplied from the refrigerant tank and the air passing between the refrigerant tanks, and the air supplied to the refrigerant tube and passing between the refrigerant tanks A refrigerant storage heat exchanger having a refrigerant passage through which refrigerant supplied from a refrigerant tank passes and is provided at a plurality of positions with a predetermined gap along the air flow direction. In the gap between the refrigerant passages, a cool storage material storage section for storing the cool storage material is provided.
本発明によれば、冷媒チューブに設けた空気流れ方向に沿って複数箇所設けられた冷媒通路間の隙間に蓄冷材が貯留される蓄冷材貯留部を設けたことにより、別体の蓄冷器を蓄冷熱交換器の後流側に設けないので、その分、蓄冷熱交換器の空気流れ方向の厚みを増やすことなく空調ユニットへの搭載性を向上することができる。又、別体の蓄冷器を製造して組み込む必要がないので、部品点数が増加することがなく、重量、製造コストの増加を抑制することができる。 According to the present invention, a separate regenerator is provided by providing a regenerator storage part for storing a regenerator in gaps between refrigerant passages provided at a plurality of locations along the air flow direction provided in the refrigerant tube. Since it is not provided on the downstream side of the cold storage heat exchanger, the mountability to the air conditioning unit can be improved without increasing the thickness of the cold storage heat exchanger in the air flow direction. Further, since it is not necessary to manufacture and incorporate a separate regenerator, the number of parts does not increase, and an increase in weight and manufacturing cost can be suppressed.
図1〜図5は、本発明の一実施形態の蓄冷熱交換器1を示し、図1は全体の斜視図、図2は側面図、図3は図2のM−M線断面図、図4は冷媒チューブ3の斜視図、図5は冷媒チューブ3の平面図である。
1 to 5 show a
図1及び図2に示すように、本実施形態の蓄冷熱交換器1は、一対の冷媒タンク2と、一対の冷媒タンク2の間に配置された冷媒チューブ3と、隣接する冷媒チューブ3の間に設けられたフィン4とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
一対の冷媒タンク2は空気の流れ方向Aに対して交差する方向に沿って上下に配置されており、内部に冷媒が供給される。
The pair of
冷媒チューブ3は上下一対の冷媒タンク2の間に空気流れ方向Aに対して交差する方向(直交する方向)に複数列配列されることにより上下一対の冷媒タンク2を連結している。冷媒チューブ3の内部には冷媒タンク2から冷媒が供給され、供給された冷媒と冷媒タンク2の間を通過する空気との間で熱交換する。この冷媒チューブ3の内部には蓄冷材(図示省略)が配置される。
The
図3〜図5に示すように、冷媒チューブ3は空気の流れ方向Aに沿って冷媒通路11、12が間隔を有して設けられている。それぞれの冷媒通路11、12は図4及び図5に示すように複数の通路部11a、12aを横並び状に設けることにより形成されている。冷媒通路11、12の長さ方向の両端部は開口されることにより冷媒通路開口部11b、12bとなっている。長さ方向の両端部の冷媒通路開口部11b、12bが、上下一対の冷媒タンク2に差し込まれることにより冷媒タンク2からの冷媒が冷媒通路11、12に供給される。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
冷媒通路11、12の間には蓄冷材が貯留される蓄冷材貯留部13、14が設けられている。蓄冷材貯留部13、14は横並び状に設けられることにより、冷媒通路11、12の間に空気の流れ方向Aに沿って設けられている。この蓄冷材貯留部13、14は冷媒通路11、12と一体となって冷媒チューブ3に形成されている。このように蓄冷材貯留部13、14が冷媒通路11、12の間に一体に設けられることにより、別体の蓄冷器を設ける必要がなくなる。
Between the
図3は冷媒タンク2の内部を示し、アッパープレート15、ミドルプレート16及びロアプレート17が組み付けられることにより形成されている。アッパープレート15とミドルプレート16の間は冷媒供給通路20となっている。また、ミドルプレート16とロアプレート17との間は蓄冷材が貯留される蓄冷材タンク部19となっている。図3に示すように、蓄冷材貯留部13、14の長さ方向の両端部は、開口されることにより蓄冷材貯留部開口部13b、14bとなっており、この蓄冷材貯留部開口部13b、14bが蓄冷材タンク部19に差し込まれることにより蓄冷材タンク部19内の蓄冷材が蓄冷材貯留部13、14に供給されて貯留される。
FIG. 3 shows the inside of the
ここで、図3に示すように、冷媒供給通路20は冷媒タンク2の外側に設けられ、蓄冷材タンク部19は冷媒タンク2の内側に設けられることにより冷媒タンク2の内部が二重構造となっている。このような構造では、冷媒通路開口部11b、12bが冷媒タンク2の外側に位置し、蓄冷材貯留部開口部13b、14bが冷媒タンク2の内側に位置する。
Here, as shown in FIG. 3, the
アッパープレート15とミドルプレート16との間には板状の仕切り部材18が掛け渡されており、仕切り部材18によって冷媒供給通路20が空気の流れ方向Aに沿って第1冷媒供給通路21と第2冷媒供給通路22とに分離されている。一方の冷媒通路11の長さ方向の両端部の冷媒通路開口部11bが第1冷媒供給通路21に差し込まれることにより第1冷媒供給通路21と連通している。他方の冷媒通路12の長さ方向の両端部の冷媒通路開口部12bが第2冷媒供給通路22に差し込まれることにより第2冷媒供給通路22と連通している。これにより冷媒供給通路20(21、22)内の冷媒が冷媒通路11、12に供給されて上下一対の冷媒タンク2の間を冷媒が移動する。
A plate-
図1及び図5に示すように、フィン4は連続した波形状に形成されており、隣接する冷媒チューブ3の間に設けられて隣接する冷媒チューブ3の間での伝熱を行う。これによりフィン4は空気が冷媒チューブ3の間を通過する際に空気を冷却する。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
このような実施形態では、空気の流れ方向Aに沿って複数配置された冷媒通路11、12の間に蓄冷材が貯留される蓄冷材貯留部13、14が設けられているため、アイドリングストップ時において、冷媒の供給が停止しても、蓄冷材貯留部13、14に貯留された蓄冷材によって空気を熱交換して冷風とすることができる。この蓄冷材貯留部13、14が冷媒通路11、12の間に設けられているため、別体の蓄冷器を蓄冷熱交換器1の後流側に設ける必要がなくなる。このため、蓄冷熱交換器1の空気流れ方向の厚みを増やすことなく、空調ユニットへの搭載性を向上させることができる。
In such an embodiment, since the cold storage
又、別体の蓄冷器を設ける必要がないため、部品点数が増加することがなく、重量の増加を抑えることができると共に製造コストを低減させることができる。 Moreover, since it is not necessary to provide a separate regenerator, the number of parts does not increase, an increase in weight can be suppressed, and the manufacturing cost can be reduced.
又、蓄冷材貯留部13、14が空気の流れ方向Aに沿った冷媒通路11、12の間に設けられていることにより、蓄冷材貯留部13、14も空気の流れAに沿って設けられており、蓄冷材貯留部13、14が空気の流れを遮ることがないため、蓄冷熱交換器1を通過する空気の抵抗が増加することがなく、空調風を効率的に車内に供給することができる。
Further, since the
又、蓄冷材貯留部13、14と冷媒通路11、12とを冷媒チューブ3に一体に形成しているため、部品点数を削減することができ、組み立てを容易に行うことができる。
Moreover, since the cool storage
又、蓄冷材貯留部13、14に蓄冷材を貯留しない場合には、蓄冷熱交換器1を空調ユニットの通常の蒸発器としても使用することができ、アイドリングストップ機能を有していない車両に対してもそのまま用いることができる。
Moreover, when not storing a cool storage material in the cool storage
図6〜図8は本発明の別の実施形態の蓄冷熱交換器1を示す。これらの実施形態の蓄冷熱交換器1においては、冷媒チューブ3に凹部31が形成されている。凹部31はそれぞれの冷媒チューブ3の両方の外面に上下方向に沿って形成されている。図6〜図8に示すように、凹部31は冷媒チューブ3の間に設けられたフィン4とは非接触となるように冷媒チューブ3に形成されている。
6-8 shows the cool
図6及び図7に示す実施形態において、凹部31は冷媒チューブ3の蓄冷材貯留部13、14の間に形成されており、蓄冷材貯留部13、14の冷却によって冷媒チューブ3外面に発生した凝縮水を排水するように機能する。これにより排水性が向上する。
In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the
図8に示す実施形態において、凹部31は冷媒チューブ3の蓄冷材貯留部13、14の間と、蓄冷材貯留部13、14と隣接する冷媒通路11、12の間に形成されている。これにより蓄冷材貯留部13、14の冷却によって発生した凝縮水及び冷媒通路11、12の冷却によって発生した凝縮水の双方を排水することができる。これにより排水性が向上する。
In the embodiment shown in FIG. 8, the
なお、以上の実施形態では、蓄冷材貯留部13、14を2つ設けているが、その数は単数であっても良く、3以上であっても良い。
In addition, in the above embodiment, although the two cool storage
1 蓄冷熱交換器
2 冷媒タンク
3 冷媒チューブ
4 フィン
11、12 冷媒通路
11b、12b 冷媒通路開口部
13、14 蓄冷材貯留部
13b、14b 蓄冷材貯留部開口部
19 蓄冷材タンク部
20 冷媒供給通路
31 凹部
A 空気の流れ方向
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記一対の冷媒タンク(2)間に空気流れ方向に対して交差する方向に複数列配置され前記冷媒タンク(2)から供給された冷媒と冷媒タンク(2)間を通過する空気との間で熱交換する冷媒チューブ(3)と、
前記冷媒チューブ(3)に供給されて前記冷媒タンク(2)間を通過する空気により冷却される蓄冷材とを備え、
前記冷媒チューブ(3)には前記冷媒タンク(2)から供給された冷媒が通過する冷媒通路(11、12)が前記空気流れ方向に沿って所定の隙間を空けて複数箇所設けられた蓄冷熱交換器(1)であって、
前記冷媒通路(11、12)間の前記隙間内に、蓄冷材が貯留される蓄冷材貯留部(13、14)を設けたことを特徴とする蓄冷熱交換器(1)。 A pair of refrigerant tanks (2) that are arranged vertically along the direction intersecting the air flow direction (A) and into which refrigerant is supplied;
Between the pair of refrigerant tanks (2) arranged in a plurality of rows in a direction intersecting with the air flow direction, between the refrigerant supplied from the refrigerant tank (2) and the air passing between the refrigerant tanks (2). A refrigerant tube (3) for heat exchange;
A regenerator material cooled by air supplied to the refrigerant tube (3) and passing between the refrigerant tanks (2),
Cold storage heat in which a plurality of refrigerant passages (11, 12) through which refrigerant supplied from the refrigerant tank (2) passes is provided in the refrigerant tube (3) with a predetermined gap along the air flow direction. An exchanger (1),
A cold storage heat exchanger (1) characterized in that a cold storage material storage section (13, 14) for storing a cold storage material is provided in the gap between the refrigerant passages (11, 12).
前記冷媒通路(11、12)と前記蓄冷材貯留部(13、14)とが前記冷媒チューブ(3)に一体に形成されていることを特徴とする蓄冷熱交換器(1)。 A regenerative heat exchanger (1) according to claim 1,
The regenerative heat exchanger (1), wherein the refrigerant passage (11, 12) and the regenerator storage part (13, 14) are formed integrally with the refrigerant tube (3).
前記冷媒タンク(2)は、外側に設けられて前記冷媒チューブ(3)の冷媒通路(11、12)と連通して供給された冷媒を冷媒通路(11、12)内へ供給する冷媒供給通路(20)と、内側に設けられて前記蓄冷材貯留部(13、14)と連通し蓄冷材が貯留される蓄冷材タンク部(19)とで二重構造に形成されていることを特徴とする蓄冷熱交換器(1)。 A regenerative heat exchanger (1) according to claim 1 or claim 2,
The refrigerant tank (2) is provided outside and supplies a refrigerant supplied to the refrigerant passage (11, 12) in communication with the refrigerant passage (11, 12) of the refrigerant tube (3). (20) and the cold storage material tank part (19) which is provided inside and communicates with the cold storage material storage part (13, 14) and stores the cold storage material, and is formed in a double structure. Regenerative heat exchanger (1).
前記空気流れ方向(A)に対して交差する方向の前記複数個の冷媒チューブ(3)間にはそれぞれフィン(4)が設けられ、
前記冷媒チューブ(3)の前記蓄冷材貯留部(13、14)の間又は前記蓄冷材貯留部(13、14)と隣接する前記冷媒通路(11、12)との間に、前記フィン(4)と非接触状態となる凹部(31)が形成されていることを特徴とする蓄冷熱交換器(1)。 A regenerative heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 3,
Fins (4) are provided between the plurality of refrigerant tubes (3) in a direction intersecting the air flow direction (A),
The fins (4) between the cold storage material storage portions (13, 14) of the refrigerant tube (3) or between the cold storage material storage portions (13, 14) and the adjacent refrigerant passages (11, 12). ) And a recess (31) that is in a non-contact state is formed.
前記冷媒タンク(2)の冷媒供給通路(20)と連通する冷媒通路開口部(11b、12b)と、前記冷媒タンク(2)の蓄冷材タンク部(19)と前記冷媒チューブ(3)の蓄冷材貯留部(13、14)とを連通する蓄冷材貯留部開口部(13b、14b)とが設けられ、前記冷媒通路開口部(11b、12b)が外側に位置し、前記蓄冷材貯留部開口部(13b、14b)が内側に位置していることを特徴とする蓄冷熱交換器(1)。 A regenerative heat exchanger (1) according to claim 3 or claim 4,
Refrigerant passage openings (11b, 12b) communicating with the refrigerant supply passage (20) of the refrigerant tank (2), the cold storage material tank portion (19) of the refrigerant tank (2), and the cold storage of the refrigerant tube (3). A regenerator storage part opening (13b, 14b) communicating with the material storage part (13, 14), the refrigerant passage opening (11b, 12b) is located outside, and the regenerator storage part opening A regenerative heat exchanger (1) characterized in that the parts (13b, 14b) are located inside.
前記空気流れ方向(A)の前記冷媒通路(11、12)間に複数個の前記蓄冷材貯留部(13、14)が設けられていることを特徴とする蓄冷熱交換器(1)。 A regenerative heat exchanger (1) according to any one of claims 1 to 5,
A regenerative heat exchanger (1), wherein a plurality of the regenerator storage parts (13, 14) are provided between the refrigerant passages (11, 12) in the air flow direction (A).
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