WO2016170751A1 - 蓄冷熱交換器 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a radiator that cools a refrigerant that has reached a high temperature, and a refrigerating heat exchanger that forms a refrigeration cycle apparatus together with a decompressor that decompresses the cooled refrigerant and evaporates the refrigerant. .
- a refrigeration cycle apparatus is used as an air conditioner. Attempts have been made to provide limited cooling even when the refrigeration cycle apparatus is stopped. For example, in a vehicle air conditioner, a refrigeration cycle apparatus is driven by a traveling engine. For this reason, if the engine stops while the vehicle is temporarily stopped, the refrigeration cycle apparatus stops. In order to provide limited cooling during such a temporary stop, a cold storage heat exchanger in which a cold storage material is added to the evaporator has been proposed. For example, a cold storage heat exchanger described in Patent Document 1 is known.
- the cold storage material is arranged only in the air flow path in order to increase the cooling efficiency of the cold storage material to cool the air when the engine is stopped.
- the air flow passage is originally intended to exchange heat by circulating air, it is necessary to place the regenerator material in a range that does not excessively affect the air flow rate, and there is a limit to increasing the regenerator material. was there.
- the present disclosure has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a cold storage heat exchanger that can increase the amount of the cold storage material while reducing the influence on the air flow.
- the cold storage heat exchanger that evaporates the refrigerant includes a plurality of refrigerants each having a refrigerant passage through which the refrigerant circulates and arranged to form an air passage with a space between each other.
- the first header tank provided so that one end sides of the plurality of refrigerant flow paths communicate with each other, and the other end side of the plurality of refrigerant flow paths communicate with each other.
- the second header tank thus formed, and a regenerator material that cools by evaporating the refrigerant decompressed by the decompressor when the compressor is driven and cools when the compressor is stopped.
- the regenerator material is arranged in a region that does not hinder the air flow in the air passage.
- the refrigerant that is cooled by evaporating the refrigerant depressurized by the pressure reducer when the compressor is driven is disposed in a region that does not obstruct the air flow in the air passage while being cooled when the compressor is stopped.
- the amount of the regenerator material can be increased while reducing the influence on the air flow.
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing a IV-IV cross section of FIG. 2.
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing a VV cross section of FIG. 3.
- FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4 illustrating an evaporator according to a second embodiment of the present disclosure. It is sectional drawing equivalent to FIG. 5 which shows the evaporator which concerns on 2nd Embodiment of this indication. It is sectional drawing equivalent to FIG.
- FIG. 4 which shows the evaporator which concerns on 3rd Embodiment of this indication. It is sectional drawing equivalent to FIG. 4 which shows the evaporator which concerns on 4th Embodiment of this indication. It is sectional drawing equivalent to FIG. 5 which shows the evaporator which concerns on 4th Embodiment of this indication. It is sectional drawing equivalent to FIG. 5 which shows the evaporator which concerns on 5th Embodiment of this indication. It is a perspective view showing a refrigerant channel and a cool storage material of an evaporator concerning a 6th embodiment of this indication. It is a figure which shows typically the flow of the refrigerant
- FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a refrigeration cycle apparatus 1 using an evaporator 40 (cold storage heat exchanger) as a first embodiment of the present disclosure.
- the refrigeration cycle apparatus 1 is used in a vehicle air conditioner.
- the refrigeration cycle apparatus 1 includes a compressor 10, a radiator 20, a decompressor 30, and an evaporator 40. These components are connected in an annular shape by piping and constitute a refrigerant circulation path.
- the compressor 10 is driven by an internal combustion engine that is a power source 2 (PS) for traveling the vehicle. For this reason, when the power source 2 stops, the compressor 10 also stops. The compressor 10 sucks the refrigerant from the evaporator 40, compresses it, and discharges it to the radiator 20.
- PS power source 2
- the heat 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 decompressor 30 can be provided by a fixed throttle, a temperature expansion valve, or an ejector.
- the evaporator 40 evaporates the refrigerant decompressed by the decompressor 30 and cools the medium.
- the evaporator 40 cools the air supplied to the passenger compartment.
- the refrigeration cycle apparatus 1 can further include an internal heat exchange for exchanging heat between the high-pressure side liquid refrigerant and the low-pressure side gas refrigerant, and a receiver or accumulator tank element that stores excess refrigerant.
- the power source 2 can be provided by an internal combustion engine or an electric motor.
- FIG. 2 is a plan view of an evaporator 40 as a cold storage heat exchanger according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a side view of FIG.
- FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the IV-IV cross section of FIG.
- FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the VV cross section of FIG.
- the evaporator 40 has a refrigerant passage member branched into a plurality.
- the refrigerant passage member is provided by a metal passage member such as aluminum.
- the refrigerant passage member is provided by a first header 41, a second header 42, a third header 43, and a fourth header 44 that are positioned in pairs, and a plurality of refrigerant flow paths 45 that connect the headers. ing.
- the first header 41 and the second header 42 form a pair, and are arranged in parallel with a predetermined distance from each other.
- the third header 43 and the fourth header 44 also form a set and are arranged in parallel with a predetermined distance from each other.
- the first header 41 and the third header 43 are disposed above the refrigerant flow path 45 in the gravity direction, and the second header 42 and the fourth header 44 are disposed below the refrigerant flow path 45 in the gravity direction.
- a plurality of refrigerant flow paths 45 are arranged at equal intervals between the first header 41 and the second header 42. Each refrigerant channel 45 communicates with the corresponding first header 41 and second header 42 at one end thereof.
- a first heat exchange section 48 is formed by the first header 41, the second header 42, and a plurality of refrigerant flow paths 45 arranged therebetween.
- a plurality of refrigerant flow paths 45 are arranged at equal intervals between the third header 43 and the fourth header 44. Each refrigerant channel 45 communicates with the corresponding third header 43 and fourth header 44 at the other end.
- a second heat exchanging portion 49 is formed by the third header 43, the fourth header 44, and a plurality of refrigerant flow paths 45 arranged therebetween.
- the evaporator 40 has a first heat exchange part 48 and a second heat exchange part 49 arranged in two layers.
- the second heat exchange unit 49 is arranged on the upstream side
- the first heat exchange unit 48 is arranged on the downstream side.
- a joint as a refrigerant inlet is provided at the end of the first header 41.
- the inside of the first header 41 is partitioned into a first partition and a second partition by a partition plate provided substantially at the center in the length direction.
- the plurality of refrigerant flow paths 45 are divided into a first group corresponding to the first section and a second group corresponding to the second section.
- the refrigerant is supplied to the first section of the first header 41.
- the refrigerant is distributed from the first section to a plurality of refrigerant flow paths 45 belonging to the first group.
- the refrigerant flows into the second header 42 through the first group and is collected.
- the refrigerant is distributed again from the second header 42 to the plurality of refrigerant flow paths 45 belonging to the second group.
- the refrigerant flows into the second section of the first header 41 through the second group.
- a joint as a refrigerant outlet is provided at the end of the third header 43.
- the inside of the third header 43 is partitioned into a first partition and a second partition by a partition plate provided substantially at the center in the length direction.
- the plurality of refrigerant flow paths 45 are divided into a first group corresponding to the first section and a second group corresponding to the second section.
- 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 are in communication.
- 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 section to a plurality of refrigerant flow paths 45 belonging to the first group.
- the refrigerant flows into the fourth header 44 through the first group and is collected.
- the refrigerant is distributed again from the fourth header 44 to the plurality of refrigerant flow paths 45 belonging to the second group.
- the refrigerant flows into the second section of the third header 43 through the second group.
- coolant 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 refrigerant flow path 45 is a multi-hole pipe having a plurality of refrigerant passages therein.
- the refrigerant channel 45 is also called a flat tube.
- This multi-hole tube can be obtained by an extrusion manufacturing method or a manufacturing method in which a plate is bent.
- the plurality of refrigerant passages extend along the longitudinal direction of the refrigerant flow path 45 and open at both ends of the refrigerant flow path 45.
- the plurality of refrigerant flow paths 45 are arranged in a row. In each row, the plurality of refrigerant channels 45 are arranged so that their main surfaces face each other.
- the plurality of refrigerant flow paths 45 partition an air passage for heat exchange with air and an accommodating portion for accommodating a cold storage material container, which will be described later, between two refrigerant flow paths 45 adjacent to each other. .
- the evaporator 40 includes fin members for increasing the contact area with the air supplied to the passenger compartment.
- the fin member is provided by a plurality of corrugated fins 46.
- the fins 46 are disposed in an air passage partitioned between two adjacent refrigerant flow paths 45.
- the fin 46 is thermally coupled to the two adjacent refrigerant flow paths 45.
- the fins 46 are joined to the two adjacent refrigerant flow paths 45 by a joining material excellent in heat transfer.
- a brazing material can be used as the bonding material.
- the fin 46 has a shape in which a thin metal plate such as aluminum is bent in a wave shape, and includes an air passage called a louver.
- the evaporator 40 further has a plurality of cold storage material containers 47.
- the cold storage material container 47 is made of metal such as aluminum.
- the cold storage material container 47 has a flat cylindrical shape.
- the cool storage material container 47 divides a room for accommodating the cool storage material inside by combining two middle plates.
- the cool storage material container 47 has a wide main surface on both surfaces. The two main walls that provide these two main surfaces are each arranged in parallel with the refrigerant flow path 45.
- the cool storage material container 47 is disposed between two adjacent refrigerant flow paths 45.
- the plurality of refrigerant flow paths 45 are arranged at substantially constant intervals.
- a plurality of gaps are formed between the plurality of refrigerant flow paths 45.
- a plurality of fins 46 and a plurality of cool storage material containers 47 are arranged with a predetermined regularity.
- a part of the gap is an air passage.
- the remaining part of the gap is an accommodating part.
- a cold storage material container 47 is disposed in the housing portion.
- FIGS. 4 and 5 a first embodiment in which the cool storage material is arranged so as not to disturb the air flow in the air passage will be described with reference to FIGS.
- one end of the coolant channel 45 is inserted into the first header 41 and the third header 43.
- Side plates 50 are provided outside the plurality of refrigerant flow paths 45 arranged.
- a partition wall 411 is provided inside the first header 41.
- the partition wall 411 is provided in close contact with the inner wall of the first header 41.
- the partition wall 411 partitions the inside of the first header 41 into two or more spaces.
- One end of the refrigerant channel 45 is provided so as to penetrate the partition wall 411 from the lower side (lower in the gravitational direction) to the upper side (upward in the gravitational direction) shown in the drawing.
- the plurality of refrigerant passages of the refrigerant flow channel 45 communicate with at least one of the spaces partitioned by the partition wall 411.
- the cold storage material 60 is disposed in a lower space between the partition wall 411 and the inner wall of the first header 41 and from which one end of the coolant channel 45 does not protrude.
- the cold storage material 60 may be arranged in a space in the first header 41 where the plurality of refrigerant passages of the refrigerant flow path 45 are not in communication.
- a partition wall 431 is provided inside the third header 43.
- the partition wall 431 is provided in close contact with the inner wall of the third header 43.
- the partition wall 431 partitions the inside of the third header 43 into two or more spaces.
- One end of the refrigerant channel 45 is provided so as to penetrate the partition wall 431 from the lower side (lower in the gravitational direction) to the upper side (upward in the gravitational direction) shown in the drawing.
- the plurality of refrigerant passages of the refrigerant channel 45 communicate with at least one of the spaces partitioned by the partition wall 431.
- the cold storage material 60 is disposed in a lower space between the partition wall 431 and the inner wall of the first header 43 and from which one end of the refrigerant channel 45 does not protrude.
- the cool storage material 60 may be arranged in a space in the third header 43 where the plurality of refrigerant passages of the refrigerant flow path 45 are not in communication.
- the cool storage material 60 is replaced with the first header 41 and the third header by a simple method of providing the partition wall 411 and the partition wall 431 inside the first header 41 and the third header 43 arranged above the gravity direction. 43 can be disposed inside. Since the cold storage material 60 is disposed only in the space below the gravity direction where the refrigerant flow path 45 does not protrude from the partition wall 411 and the partition wall 431, the cold storage material 60 can exhibit the cold storage effect without inhibiting the flow of the refrigerant. it can.
- the refrigerant stops flowing when the automobile on which the refrigeration cycle apparatus 1 is mounted stops.
- the refrigerant remaining in the evaporator 40 evaporates and gasifies, it is cooled by the regenerator 60 and liquefied again. It is supplied again into the refrigerant flow path 45.
- cold air can be supplied through the first heat exchange unit 48 and the second heat exchange unit 49 which are the core portions.
- the cold storage material 61 is disposed inside the first header 41 and the third header 43 and between the refrigerant flow path 45, the inner wall of the first header 41, and the inner wall of the third header 43.
- the cold storage material 61 is filled in a cylindrical container, and is arranged at a predetermined distance from one end of the refrigerant flow path 45.
- the regenerator material 61 is disposed in the first header 41 and the third header 43 in a manner that can affect the flow of the refrigerant. Therefore, as shown in FIG. 7, it is preferable to dispose the cold storage material 61 in the vicinity of the inlet portion 412 that is the inlet of the refrigerant to the first header 41.
- the cool storage agent 61 may be disposed so as to overlap the side plate 50 close to the inlet portion 412 in the longitudinal direction of the refrigerant flow path 45.
- the refrigerant supplied to the evaporator 40 is a liquid refrigerant
- the refrigerant flowing out of the evaporator 40 is a gas refrigerant. Since the increase in pressure loss is low for liquid refrigerant and high for gas refrigerant, the effect of pressure loss can be reduced by disposing the regenerator 61 in the vicinity of the inlet 412 to which liquid refrigerant is supplied.
- the refrigerant stops flowing when the automobile on which the refrigeration cycle apparatus 1 is mounted stops.
- the regenerator material It is cooled by 61, liquefied again, and supplied again into the refrigerant flow path 45.
- cold air can be supplied through the first heat exchange unit 48 and the second heat exchange unit 49 which are the core portions.
- the cold storage material 62 is disposed outside the first header 41 and the third header 43 and between the outer peripheral surface of the first header 41 and the outer peripheral surface of the third header 43, and the holding unit 70 and the holding unit 71. ing. A pair of recesses along the longitudinal direction of the first header 41 and the third header 43 is formed between the first header 41 and the third header 43, and the holding unit 70 closes and holds one of the recesses. The portion 71 closes the other concave portion.
- the cold storage material 62 is disposed in a space in which a pair of concave portions are closed by the holding portions 70 and 71.
- the regenerator material 62 of the third embodiment is disposed outside the first header 41 and the third header 43, and thus has no effect on the flow of the refrigerant.
- the mechanism of cold air supply when the refrigerant stops flowing when the automobile on which the refrigeration cycle apparatus 1 is mounted is the same as in the first embodiment and the second embodiment.
- a fourth embodiment in which the cold storage material is arranged so as not to hinder the air flow in the air passage will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
- the cold storage material 63 is disposed outside the first header 41 and the third header 43 and between the outer peripheral surface of the first header 41 and the outer peripheral surface of the third header 43 and the packing 75 (holding portion). Yes.
- a packing 75 is provided in order to maintain airtightness (wind leakage inhibiting property) with the housing case.
- the packing 75 is provided so as to cover the outer circumferences of the first header 41 and the third header 43.
- the cold storage material 63 is disposed along the inner surface of the packing 75 and is in partial contact with the first header 41 and the third header 43.
- the refrigerant flow path 45 in which the cold storage material 64 is arranged instead of the side plate 50 is arranged on the outermost side of the plurality of refrigerant flow paths 45.
- the cold storage material 64 is disposed along the outer surface of the refrigerant flow path 45 disposed on the outermost side. In this way, by cooling a part of the refrigerant flow paths 45 with the cold storage material 64, the inside of the refrigerant flow path 45 in contact with the cold storage material 64 can maintain the two-phase state of the liquid refrigerant and the gas refrigerant.
- the cool storage material 64 is preferably provided on the joint side where the gas refrigerant flows out of the evaporator 40.
- the plurality of refrigerant channels 45 are arranged in two rows so as to form a pair along the air passage.
- the cool storage material 65 is arrange
- the refrigerant stops flowing when the automobile on which the refrigeration cycle apparatus 1 is mounted, but when the temperature of the refrigerant remaining in the refrigerant flow path 45 rises, it is cooled by the cold storage material 65 and liquefied again into the refrigerant flow path 45. Liquid refrigerant remains.
- cold air can be supplied through the first heat exchange unit 48 and the second heat exchange unit 49 which are the core portions.
- the cold storage container 47 arrange
- FIG. 13 schematically shows the refrigerant flow in each of the above-described embodiments.
- the first header 41, the second header 42, the third header 43, and the fourth header 44 are each divided into two sections, a first section and a second section.
- the refrigerant that has flowed into the first section of the first header 41 flows into the first section of the second header 42 through the refrigerant flow path 45.
- the refrigerant that has flowed into the first section of the second header 42 flows into the second section of the second header 42.
- the refrigerant that has flowed into the second section of the second header 42 flows into the second section of the first header 41 through the refrigerant flow path 45.
- the refrigerant flowing into the second section of the first header 41 flows into the second section of the third header 43.
- the refrigerant that has flowed into the second section of the third header 43 flows into the second section of the fourth header 44 through the refrigerant flow path 45.
- the refrigerant that has flowed into the second section of the fourth header 44 flows into the first section of the fourth header 44.
- the refrigerant flowing into the first section of the fourth header 44 flows into the first section of the third header 43 through the refrigerant flow path 45.
- the refrigerant flowing into the first section of the third header 43 flows out to the outside.
- the embodiment of the present disclosure is not limited to the refrigerant flow described above. As shown in FIG. 14, the first header 41A, the second header 42A, the third header 43A, and the fourth header 44A can be eliminated.
- the refrigerant that has flowed into the first header 41A flows into the second header 42A through the refrigerant flow path 45. Since the second header 42A and the fourth header 44A communicate with each other, the refrigerant that has flowed into the second header 42A flows into the fourth header 44A. The refrigerant that has flowed into the fourth header 44A flows through the refrigerant flow path 45 into the third header 43A. The refrigerant flowing into the third header 43A flows out to the outside.
- the cold storage agents 60, 61, 62, 63, 64, and 65 can also be applied to those constituting the refrigerant flow, such as the cold storage heat exchanger 40A.
- the cold storage heat exchanger 40A is configured to eliminate the internal sections of the first header 41A, the second header 42A, the third header 43A, and the fourth header 44A, but may be configured to increase the internal sections.
- the first header 41B, the second header 42B, the third header 43B, and the fourth header 44B are each divided into three sections.
- the refrigerant that has flowed into the first section of the first header 41B flows through the refrigerant flow path 45 into the first section of the second header 42B.
- the refrigerant that has flowed into the first section of the second header 42B flows into the second section of the second header 42B.
- the refrigerant that has flowed into the second section of the second header 42B flows through the refrigerant flow path 45 into the second section of the first header 41B.
- the refrigerant that has flowed into the second section of the first header 41B flows into the third section of the first header 41B.
- the refrigerant that has flowed into the third section of the first header 41B flows through the refrigerant flow path 45 into the third section of the second header 42B.
- the refrigerant flowing into the third section of the second header 42B flows into the third section of the fourth header 44B.
- the refrigerant that has flowed into the third section of the fourth header 44B flows through the refrigerant flow path 45 into the third section of the third header 43B.
- the refrigerant that has flowed into the third section of the third header 43B flows into the second section of the third header 43B.
- the refrigerant that has flowed into the second section of the third header 43B flows through the refrigerant flow path 45 into the second section of the fourth header 44B.
- the refrigerant that has flowed into the second section of the fourth header 44B flows into the first section of the fourth header 44B.
- the refrigerant that has flowed into the first section of the fourth header 44B flows through the refrigerant flow path 45 into the first section of the third header 43B.
- the refrigerant that has flowed into the first section of the third header 43B flows out to the outside.
- the cold storage agents 60, 61, 62, 63, 64, and 65 can also be applied to a refrigerant that constitutes a refrigerant flow such as the cold storage heat exchanger 40B.
- the refrigerant inlet / outlet ports are provided in the first header 41, 41A, 41B and the third header 43, 43A, 43B, which are arranged on the upper side in the direction of gravity.
- the form of the refrigerant inlet / outlet is not limited to these, and the top and bottom of the cold storage heat exchangers 40, 40A, 40B may be reversed.
- the first header 41R and the third header 43R are arranged on the lower side in the gravity direction, and the second header 42R and the fourth header 44R are arranged on the upper side in the gravity direction. .
- the refrigerant that has flowed into the first section of the first header 41R flows through the refrigerant flow path 45 into the first section of the second header 42R.
- the refrigerant that has flowed into the first section of the second header 42R flows into the second section of the second header 42R.
- the refrigerant that has flowed into the second section of the second header 42R flows through the refrigerant flow path 45 into the second section of the first header 41R.
- the refrigerant flowing into the second section of the first header 41R flows into the second section of the third header 43R.
- the refrigerant that has flowed into the second section of the third header 43R flows through the refrigerant flow path 45 into the second section of the fourth header 44R.
- the refrigerant that has flowed into the second section of the fourth header 44R flows into the first section of the fourth header 44R.
- the refrigerant that has flowed into the first section of the fourth header 44R flows through the refrigerant flow path 45 into the first section of the third header 43R.
- the refrigerant flowing into the first section of the third header 43R flows out to the outside.
- the second header 42R and the fourth header 44R correspond to the first header tank of the present disclosure, and the first header 41R and the third header 43R are the second header of the present disclosure. Corresponds to the header tank. Therefore, the cool storage agents 60, 61, 62, and 63 are provided in the second header 42R and the fourth header 44R.
- a cold storage heat exchanger 40RA shown in FIG. 17 is obtained by reversing the cold storage heat exchanger 40A shown in FIG.
- the cold storage heat exchanger 40RA includes a second header 42RA and a fourth header 44RA corresponding to the first header tank of the present disclosure, and a first header 41RA and a third header 43RA corresponding to the second header tank of the present disclosure. I have. Therefore, the cool storage agents 60, 61, 62, and 63 are provided in the second header 42RA and the fourth header 44RA.
- a cold storage heat exchanger 40RB shown in FIG. 18 is obtained by reversing the cold storage heat exchanger 40B shown in FIG.
- the cold storage heat exchanger 40RB includes a second header 42RB and a fourth header 44RB corresponding to the first header tank of the present disclosure, and a first header 41RB and a third header 43RB corresponding to the second header tank of the present disclosure. I have. Therefore, the cool storage agents 60, 61, 62, and 63 are provided in the second header 42RB and the fourth header 44RB.
- regenerator material is arranged in a region that does not inhibit the air flow
- regenerator material may also be arranged in a region that inhibits the air flow.
Landscapes
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Abstract
蓄冷熱交換器は、冷媒通路を有し、互いに間隔をあけて空気通路が形成されるように配置されている複数の冷媒流路(45)と、空気通路に設けられるフィン(46)と、複数の冷媒流路の一端側が連通する第1ヘッダタンクと、複数の冷媒流路の他端側が連通する第2ヘッダタンクと、圧縮機の駆動時に減圧器によって減圧された冷媒が蒸発することで冷却される一方で、圧縮機の停止時に放冷する蓄冷材(60)と、を備える。空気通路の空気の流れを阻害しない領域に蓄冷材が配置されている。これにより、空気の流通への影響を低減しつつ蓄冷材の配置量を増やすことができる。
Description
本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、2015年4月21日に出願された日本特許出願2015-086613を基にしている。
本開示は、冷媒を圧縮吐出する圧縮機、高温となった冷媒を冷却する放熱器、及び冷却された冷媒を減圧する減圧器と共に冷凍サイクル装置を構成し、冷媒を蒸発させる蓄冷熱交換器に関する。
従来、空調装置には、冷凍サイクル装置が用いられている。この冷凍サイクル装置が停止している状態においても、限定された冷房を提供する試みがなされている。例えば、車両用空調装置では、走行用エンジンによって冷凍サイクル装置が駆動される。このため、車両が一時的に停車している間に、エンジンが停止すると、冷凍サイクル装置が停止する。このような一時的な停車中に、限定された冷房を提供するために、蒸発器に蓄冷材を付加した蓄冷熱交換器が提案されている。例えば、特許文献1に記載の蓄冷熱交換器が知られている。
上記特許文献1に記載の蓄冷熱交換器では、エンジンが停止した場合に蓄冷材が空気を冷却する冷房効率を高めるため、蓄冷材は空気流路にのみ配置されている。車両の一時的な停車中の冷房効率をより高めるためには蓄冷材を増やす必要があるけれども、空気流路にのみ配置している従来の技術では蓄冷材を増やすにも限界がある。また、空気流路は本来空気を流通させて熱交換するものであるから、空気の流通量に過大な影響を与えない範囲で蓄冷材を配置する必要があり、蓄冷材をより増やすには限界があった。
本開示は上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、空気の流通への影響を低減しつつ蓄冷材の配置量を増やすことができる蓄冷熱交換器を提供することにある。
本開示の一態様によると、冷媒を蒸発させる蓄冷熱交換器は、冷媒が流通する冷媒通路を各々が有し、互いに間隔をあけて空気通路が形成されるように配置されている複数の冷媒流路と、空気通路に設けられてなるフィンと、複数の冷媒流路の一端側が連通するように設けられてなる第1ヘッダタンクと、複数の冷媒流路の他端側が連通するように設けられてなる第2ヘッダタンクと、圧縮機の駆動時に減圧器によって減圧された冷媒が蒸発することで冷却される一方で、圧縮機の停止時に放冷する蓄冷材と、を備える。空気通路の空気の流れを阻害しない領域に蓄冷材が配置されている。
圧縮機の駆動時に減圧器によって減圧された冷媒が蒸発することで冷却される一方で圧縮機の停止時に放冷する蓄冷材を、空気通路の空気の流れを阻害しない領域に配置しているので、空気の流通への影響を低減しつつ蓄冷材の配置量を増やすことができる。
本開示によれば、空気の流通への影響を低減しつつ蓄冷材の配置量を増やすことができる蓄冷熱交換器を提供することができる。
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
(第1実施形態)
図1は、本開示の第1実施形態としての蒸発器40(蓄冷熱交換器)を用いた冷凍サイクル装置1の構成を示すブロック図である。冷凍サイクル装置1は、車両用の空調装置に用いられる。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。
(第1実施形態)
図1は、本開示の第1実施形態としての蒸発器40(蓄冷熱交換器)を用いた冷凍サイクル装置1の構成を示すブロック図である。冷凍サイクル装置1は、車両用の空調装置に用いられる。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(PS)である内燃機関によって駆動される。このため、動力源2が停止すると、圧縮機10も停止する。圧縮機10は、蒸発器40から冷媒を吸引し、圧縮し、放熱器20へ吐出する。
放熱器20は、高温冷媒を冷却する。放熱器20は、凝縮器とも呼ばれる。減圧器30は、放熱器20によって冷却された冷媒を減圧する。減圧器30は、固定の絞り、温度式膨張弁、あるいはエジェクタによって提供されうる。
蒸発器40は、減圧器30によって減圧された冷媒を蒸発させ、媒体を冷却する。蒸発器40は、車室に供給される空気を冷却する。冷凍サイクル装置1は、さらに、高圧側液冷媒と低圧側ガス冷媒とを熱交換する内部熱交換、余剰冷媒を蓄えるレシーバまたはアキュムレータのタンク要素を備えることができる。また、動力源2は、内燃機関あるいは電動機によって提供されうる。
図2は、第1実施形態の蓄冷熱交換器としての蒸発器40の平面図である。図3は、図2の側面図である。図4は、図2のIV-IV断面の一部を示す拡大断面図である。図5は、図3のV-V断面の一部を示す拡大断面図である。
図2および図3において、蒸発器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ヘッダ41、第2ヘッダ42、第3ヘッダ43、第4ヘッダ44と、それらヘッダの間を連結する複数の冷媒流路45とによって提供されている。
図2および図3において、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とも、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及び第3ヘッダ43は重力方向で冷媒流路45の上方側に配置され、第2ヘッダ42及び第4ヘッダ44は重力方向で冷媒流路45の下方側に配置されている。
第1ヘッダ41と第2ヘッダ42との間には、複数の冷媒流路45が等間隔に配列されている。各冷媒流路45は、その一端部において対応する第1ヘッダ41、第2ヘッダ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冷媒流路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、複数の冷媒流路45が等間隔に配列されている。各冷媒流路45は、その他端部において対応する第3ヘッダ43、第4ヘッダ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冷媒流路45によって第2熱交換部49が形成されている。
この結果、蒸発器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。空気の流れ方向に関して、第2熱交換部49が上流側に配置され、第1熱交換部48が下流側に配置されている。
第1ヘッダ41の端部には、冷媒入口としての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、複数の冷媒流路45は、第1区画に対応した第1群と、第2区画に対応した第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群に属する複数の冷媒流路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群に属する複数の冷媒流路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、複数の冷媒流路45は、第1区画に対応した第1群と、第2区画に対応した第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群に属する複数の冷媒流路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群に属する複数の冷媒流路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。
冷媒流路45は、内部に複数の冷媒通路を有する多穴管である。冷媒流路45は、扁平管とも呼ばれる。この多穴管は、押出製法や、板を折り曲げて形成する製法によって得ることができる。複数の冷媒通路は、冷媒流路45の長手方向に沿って延びており、冷媒流路45の両端に開口している。複数の冷媒流路45は、列をなして並べられている。各列において、複数の冷媒流路45は、その主面が対向するように配置されている。複数の冷媒流路45は、互いに隣接する2つの冷媒流路45の間に、空気と熱交換するための空気通路と、後述する蓄冷材容器を収容するための収容部とを区画している。
蒸発器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フィン部材を備える。フィン部材は、複数のコルゲート型のフィン46によって提供されている。フィン46は、隣接する2つの冷媒流路45の間に区画された空気通路に配置されている。フィン46は、隣接する2つの冷媒流路45と熱的に結合している。フィン46は、熱伝達に優れた接合材によって、隣接する2つの冷媒流路45に接合されている。接合材としては、ろう材を用いることができる。フィン46は、薄いアルミニウム等の金属板が波状に曲げられた形状をもっており、ルーバーと呼ばれる空気通路を備える。
蒸発器40は、さらに、複数の蓄冷材容器47を有している。蓄冷材容器47は、アルミニウム等の金属製である。蓄冷材容器47は、扁平な筒状である。蓄冷材容器47は、2枚の最中状のプレートを合わせることで内部に蓄冷材を収容するための部屋を区画している。蓄冷材容器47は、広い主面を両面に有している。これら2つの主面を提供する2つの主壁は、それぞれが冷媒流路45と平行に配置されている。蓄冷材容器47は、隣接する2つの冷媒流路45の間に配置されている。
図2において、複数の冷媒流路45は、ほぼ一定の間隔で配置されている。それら複数の冷媒流路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、複数のフィン46と複数の蓄冷材容器47とが、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、空気通路である。隙間のうちの残部は、収容部である。収容部には、蓄冷材容器47が配置されている。
続いて、蓄冷材容器47に加えて、空気通路の空気の流れを阻害しないように蓄冷材を配置する第1実施形態について、図4及び図5を参照しながら説明する。図4及び図5に示されるように、冷媒流路45の一端は、第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43の内部に挿入されている。複数配置された冷媒流路45の外側にはサイドプレート50が設けられている。
第1ヘッダ41の内部には、仕切り壁411が設けられている。仕切り壁411は、第1ヘッダ41の内壁に密接するように設けられている。仕切り壁411は、第1ヘッダ41の内部を2以上の空間に仕切る。冷媒流路45の一端は、図に示す下方(重力方向下方)から上方(重力方向上方)に向けて仕切り壁411を貫通するように設けられている。冷媒流路45の複数の冷媒通路は仕切り壁411によって仕切られた空間の少なくとも1つに連通している。蓄冷材60は、仕切り壁411と第1ヘッダ41の内壁との間であって、冷媒流路45の一端が突出していない下側の空間に配置されている。冷媒流路45の複数の冷媒通路が連通していない第1ヘッダ41内の空間に蓄冷材60は配置されてもよい。
第3ヘッダ43の内部には、仕切り壁431が設けられている。仕切り壁431は、第3ヘッダ43の内壁に密接するように設けられている。仕切り壁431は、第3ヘッダ43の内部を2以上の空間に仕切る。冷媒流路45の一端は、図に示す下方(重力方向下方)から上方(重力方向上方)に向けて仕切り壁431を貫通するように設けられている。冷媒流路45の複数の冷媒通路は仕切り壁431によって仕切られた空間の少なくとも1つに連通している。蓄冷材60は、仕切り壁431と第1ヘッダ43の内壁との間であって、冷媒流路45の一端が突出していない下側の空間に配置されている。冷媒流路45の複数の冷媒通路が連通していない第3ヘッダ43内の空間に蓄冷材60は配置されてもよい。
このように、重力方向上方に配置される第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43の内部に仕切り壁411及び仕切り壁431を設けるという簡単な手法で、蓄冷材60を第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43の内部に配置することができる。蓄冷材60は、仕切り壁411及び仕切り壁431から冷媒流路45が突出しない方の重力方向下方の空間にのみ配置されているので、冷媒の流れを阻害することなく蓄冷効果を発揮することができる。
より具体的には、冷凍サイクル装置1が搭載されている自動車の停車時には冷媒が流れなくなるが、蒸発器40の内部に残った冷媒が蒸発しガス化すると蓄冷材60によって冷却され、再び液化し冷媒流路45内へと再び供給される。この再供給によって、コア部である第1熱交換部48及び第2熱交換部49を通して冷風を供給することができる。
また、一般的に熱交換器では冷媒側の圧力損失を小さくすることが性能向上には有利であるところ、第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43内への冷媒流路45の挿入代の部分は、第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43内における冷媒の流動に対しては圧力損失要因となる。従って、上述したような仕切り壁411,431を設けることで、第1ヘッダ41,43の内部を平坦化することは圧力損失の面からも効果がある。
(第2実施形態)
続いて、空気通路の空気の流れを阻害しないように蓄冷材を配置する第2実施形態について、図6及び図7を参照しながら説明する。
(第2実施形態)
続いて、空気通路の空気の流れを阻害しないように蓄冷材を配置する第2実施形態について、図6及び図7を参照しながら説明する。
蓄冷材61は、第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43の内部であって、冷媒流路45と第1ヘッダ41の内壁及び第3ヘッダ43の内壁との間に配置されている。蓄冷材61は、円筒状の容器の中に充填され、冷媒流路45の一端とは所定の距離をおいて配置されている。
第1実施形態に比較して、蓄冷材61は、冷媒の流れに影響を与えうる態様で第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43内に配置されている。そこで、図7に示されるように、第1ヘッダ41への冷媒の流入口である入口部412近傍に蓄冷材61を配置することが好ましい。例えば、蓄冷剤61は、冷媒流路45の長手方向において、入口部412に近いサイドプレート50と重複するように配置されても良い。
蒸発器40に供給される冷媒は液冷媒であり、蒸発器40から流出する冷媒はガス冷媒である。圧力損失の上昇は、液冷媒で低く、ガス冷媒で高くなるため、液冷媒が供給される入口部412近傍に蓄冷材61を配置することで、圧力損失への影響を低減することができる。
第2実施形態においても第1実施形態と同様に、冷凍サイクル装置1が搭載されている自動車の停車時には冷媒が流れなくなるが、蒸発器40の内部に残った冷媒が蒸発しガス化すると蓄冷材61によって冷却され、再び液化し冷媒流路45内へと再び供給される。この再供給によって、コア部である第1熱交換部48及び第2熱交換部49を通して冷風を供給することができる。
(第3実施形態)
続いて、空気通路の空気の流れを阻害しないように蓄冷材を配置する第3実施形態について、図8を参照しながら説明する。
(第3実施形態)
続いて、空気通路の空気の流れを阻害しないように蓄冷材を配置する第3実施形態について、図8を参照しながら説明する。
蓄冷材62は、第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43の外側であって、第1ヘッダ41の外周面及び第3ヘッダ43の外周面と、保持部70及び保持部71との間に配置されている。第1ヘッダ41と第3ヘッダ43との間には、第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43の長手方向に沿った一対の凹部が形成されており、保持部70は一方の凹部を塞ぎ、保持部71は他方の凹部を塞いでいる。蓄冷材62は、一対の凹部が保持部70,71で塞がれた空間内に配置されている。
第1実施形態及び第2実施形態に比較して、第3実施形態の蓄冷材62は第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43の外側に配置されているため、冷媒の流れへの影響は無い。冷凍サイクル装置1が搭載されている自動車の停車時に冷媒が流れなくなった場合の冷風供給のメカニズムは第1実施形態及び第2実施形態と同様である。
(第4実施形態)
続いて、空気通路の空気の流れを阻害しないように蓄冷材を配置する第4実施形態について、図9及び図10を参照しながら説明する。
(第4実施形態)
続いて、空気通路の空気の流れを阻害しないように蓄冷材を配置する第4実施形態について、図9及び図10を参照しながら説明する。
蓄冷材63は、第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43の外側であって、第1ヘッダ41の外周面及び第3ヘッダ43の外周面と、パッキン75(保持部)との間に配置されている。蒸発器40は、自動車に搭載される際に、収容するケースとの間の気密性(風漏れ阻害性)を保つためパッキン75が設けられる。パッキン75は、第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43の外周を覆うように設けられている。蓄冷材63は、パッキン75の内面に沿って配置され、部分的に第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43に接している。パッキン75の内面に蓄冷材63を配置することで、冷媒からの冷熱が伝わりやすく、蓄熱した冷熱を放出しやすくなる。また、外面にはパッキン75を配置することで風洩れ性を確保できる。
第3実施形態と同様に、蓄冷材62は第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43の外側に配置されているため、冷媒の流れへの影響は無い。冷凍サイクル装置1が搭載されている自動車の停車時に冷媒が流れなくなった場合の冷風供給のメカニズムは第1実施形態及び第2実施形態と同様である。
(第5実施形態)
続いて、空気通路の空気の流れを阻害しないように蓄冷材を配置する第5実施形態について、図11を参照しながら説明する。
(第5実施形態)
続いて、空気通路の空気の流れを阻害しないように蓄冷材を配置する第5実施形態について、図11を参照しながら説明する。
図11に示されるように、サイドプレート50の代わりに蓄冷材64が配置された冷媒流路45が、複数の冷媒流路45の最も外側に配置されている。蓄冷材64は、最も外側に配置された冷媒流路45の外側面に沿って配置されている。このように一部の冷媒流路45を蓄冷材64で冷却することで、蓄冷材64が接している冷媒流路45内部は液冷媒とガス冷媒との2相状態を維持することができる。そのため、ガス冷媒のみになってしまうと冷媒の温度上昇が進行してしまうところ、蒸発器40内の一部において2相状態を維持することで、全体の温度を一定に保つことができる。従って、蓄冷材64は、蒸発器40からガス冷媒が流出するジョイントサイドに設けることが好ましい。
(第6実施形態)
続いて、空気通路の空気(AIR)の流れを阻害しないように蓄冷材を配置する第6実施形態について、図12を参照しながら説明する。
(第6実施形態)
続いて、空気通路の空気(AIR)の流れを阻害しないように蓄冷材を配置する第6実施形態について、図12を参照しながら説明する。
図12に示されるように、複数の冷媒流路45は空気通路に沿って一対となるように2列に配置されている。本実施形態では、一対に配置された冷媒流路45の間に蓄冷材65を配置している。デッドスペースであった冷媒流路45間に蓄冷材65を配置することで、空気通路を流れる空気の流れを阻害すること無く、蓄冷材を配置することができる。
冷凍サイクル装置1が搭載されている自動車の停車時には冷媒が流れなくなるが、冷媒流路45の内部に残った冷媒の温度が上昇すると蓄冷材65によって冷却され、再び液化し冷媒流路45内に液冷媒が残る。この再供給によって、コア部である第1熱交換部48及び第2熱交換部49を通して冷風を供給することができる。
上述した各実施形態においては、蓄冷剤60,61,62,63,64,65を空気通路における空気の流れを阻害しないように配置しているので、空気通路に配置されている蓄冷容器47の個数や容積を減らすことができる。
尚、上述した各実施形態においては、第1ヘッダ41及び第3ヘッダ43が本開示の第1ヘッダタンクに相当し、第2ヘッダ42及び第4ヘッダ44が本開示の第2ヘッダタンクに相当する。図13に、上述した各実施形態における冷媒の流れを模式的に示す。
図13に示されるように、第1ヘッダ41、第2ヘッダ42、第3ヘッダ43、第4ヘッダ44は、それぞれ第1区画及び第2区画に2分割されている。第1ヘッダ41の第1区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第2ヘッダ42の第1区画に流れこむ。第2ヘッダ42の第1区画に流れ込んだ冷媒は、第2ヘッダ42の第2区画に流れ込む。第2ヘッダ42の第2区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第1ヘッダ41の第2区画に流れこむ。
第1ヘッダ41の第2区画と第3ヘッダ43の第2区画とは連通しているので、第1ヘッダ41の第2区画に流れ込んだ冷媒は第3ヘッダ43の第2区画に流れこむ。第3ヘッダ43の第2区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第4ヘッダ44の第2区画に流れ込む。
第4ヘッダ44の第2区画に流れ込んだ冷媒は、第4ヘッダ44の第1区画に流れ込む。第4ヘッダ44の第1区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第3ヘッダ43の第1区画に流れこむ。第3ヘッダ43の第1区画に流れ込んだ冷媒は外部に流出する。
本開示の実施形態としては、上述した冷媒の流れに限定されるものではない。図14に示されるように、第1ヘッダ41A、第2ヘッダ42A、第3ヘッダ43A、第4ヘッダ44A内部の区画を無くすような構成にすることができる。
図14に示される蓄冷熱交換器40Aでは、第1ヘッダ41Aに流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第2ヘッダ42Aに流れ込む。第2ヘッダ42Aと第4ヘッダ44Aとは連通しているので、第2ヘッダ42Aに流れ込んだ冷媒は第4ヘッダ44Aに流れ込む。第4ヘッダ44Aに流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第3ヘッダ43Aに流れこむ。第3ヘッダ43Aに流れ込んだ冷媒は外部に流出する。
蓄冷剤60,61,62,63,64,65は、蓄冷熱交換器40Aのような冷媒の流れを構成するものに対しても適用することができる。
蓄冷熱交換器40Aでは、第1ヘッダ41A、第2ヘッダ42A、第3ヘッダ43A、第4ヘッダ44A内部の区画を無くすような構成としたけれども、内部の区画を増やす構成とすることもできる。
図15に示される蓄冷熱交換器40Bでは、第1ヘッダ41B、第2ヘッダ42B、第3ヘッダ43B、第4ヘッダ44B内部をそれぞれ3つの区画に区切っている。
第1ヘッダ41Bの第1区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第2ヘッダ42Bの第1区画に流れこむ。第2ヘッダ42Bの第1区画に流れ込んだ冷媒は、第2ヘッダ42Bの第2区画に流れ込む。第2ヘッダ42Bの第2区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第1ヘッダ41Bの第2区画に流れこむ。
第1ヘッダ41Bの第2区画に流れ込んだ冷媒は、第1ヘッダ41Bの第3区画に流れこむ。第1ヘッダ41Bの第3区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第2ヘッダ42Bの第3区画に流れこむ。
第2ヘッダ42Bの第3区画と第4ヘッダ44Bの第3区画とは連通しているので、第2ヘッダ42Bの第3区画に流れ込んだ冷媒は第4ヘッダ44Bの第3区画に流れこむ。第4ヘッダ44Bの第3区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第3ヘッダ43Bの第3区画に流れ込む。
第3ヘッダ43Bの第3区画に流れ込んだ冷媒は、第3ヘッダ43Bの第2区画に流れ込む。第3ヘッダ43Bの第2区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第4ヘッダ44Bの第2区画に流れこむ。
第4ヘッダ44Bの第2区画に流れ込んだ冷媒は、第4ヘッダ44Bの第1区画に流れ込む。第4ヘッダ44Bの第1区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第3ヘッダ43Bの第1区画に流れこむ。第3ヘッダ43Bの第1区画に流れ込んだ冷媒は外部に流出する。
蓄冷剤60,61,62,63,64,65は、蓄冷熱交換器40Bのような冷媒の流れを構成するものに対しても適用することができる。
蓄冷熱交換器40,40A,40Bでは、冷媒の出入口を重力方向で上側に配置された、第1ヘッダ41,41A,41B及び第3ヘッダ43,43A,43Bに設けている。冷媒の出入口の形態はこれらに限られるものではなく、蓄冷熱交換器40,40A,40Bの天地を逆転させた構成とすることもできる。
図16に示される蓄冷熱交換器40Rは、第1ヘッダ41R及び第3ヘッダ43Rを重力方向で下側に配置し,第2ヘッダ42R及び第4ヘッダ44Rを重力方向で上側に配置している。
第1ヘッダ41Rの第1区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第2ヘッダ42Rの第1区画に流れこむ。第2ヘッダ42Rの第1区画に流れ込んだ冷媒は、第2ヘッダ42Rの第2区画に流れ込む。第2ヘッダ42Rの第2区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第1ヘッダ41Rの第2区画に流れこむ。
第1ヘッダ41Rの第2区画と第3ヘッダ43Rの第2区画とは連通しているので、第1ヘッダ41Rの第2区画に流れ込んだ冷媒は第3ヘッダ43Rの第2区画に流れこむ。第3ヘッダ43Rの第2区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第4ヘッダ44Rの第2区画に流れ込む。
第4ヘッダ44Rの第2区画に流れ込んだ冷媒は、第4ヘッダ44Rの第1区画に流れ込む。第4ヘッダ44Rの第1区画に流れ込んだ冷媒は、冷媒流路45を通って第3ヘッダ43Rの第1区画に流れこむ。第3ヘッダ43Rの第1区画に流れ込んだ冷媒は外部に流出する。
蓄冷熱交換器40Rを上述した構成とすることで、第2ヘッダ42R及び第4ヘッダ44Rが本開示の第1ヘッダタンクに相当し、第1ヘッダ41R及び第3ヘッダ43Rが本開示の第2ヘッダタンクに相当する。従って、蓄冷剤60,61,62,63は、第2ヘッダ42R及び第4ヘッダ44Rに設けられることになる。
図17に示される蓄冷熱交換器40RAは、図14に示される蓄冷熱交換器40Aを天地逆転させたものである。蓄冷熱交換器40RAは、本開示の第1ヘッダタンクに相当する第2ヘッダ42RA及び第4ヘッダ44RAと、本開示の第2ヘッダタンクに相当する第1ヘッダ41RA及び第3ヘッダ43RAと、を備えている。従って、蓄冷剤60,61,62,63は、第2ヘッダ42RA及び第4ヘッダ44RAに設けられることになる。
図18に示される蓄冷熱交換器40RBは、図15に示される蓄冷熱交換器40Bを天地逆転させたものである。蓄冷熱交換器40RBは、本開示の第1ヘッダタンクに相当する第2ヘッダ42RB及び第4ヘッダ44RBと、本開示の第2ヘッダタンクに相当する第1ヘッダ41RB及び第3ヘッダ43RBと、を備えている。従って、蓄冷剤60,61,62,63は、第2ヘッダ42RB及び第4ヘッダ44RBに設けられることになる。
上記各実施形態では、蓄冷材が空気の流れを阻害しない領域に配置されている場合を説明したが、空気の流れを阻害する領域にも蓄冷材が配置されていてもよい。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
Claims (13)
- 冷媒を蒸発させる蓄冷熱交換器であって、
冷媒が流通する冷媒通路を各々が有し、互いに間隔をあけて空気通路が形成されるように配置されている複数の冷媒流路(45)と、
前記空気通路に設けられるフィン(46)と、
前記複数の冷媒流路の一端側が連通する第1ヘッダタンク(41,41A,41B,43,43A,43B,42R,42RA,42RB,44R,44RA,44RB)と、
前記複数の冷媒流路の他端側が連通する第2ヘッダタンク(42,42A,42B,44,44A,44B,41R,41RA,41RB,43R,43RA,43RB)と、
圧縮機の駆動時に減圧器によって減圧された冷媒が蒸発することで冷却される一方で、前記圧縮機の停止時に放冷する蓄冷材(60,61,62,63,64,65)と、を備え、
前記空気通路の空気の流れを阻害しない領域に前記蓄冷材が配置されている蓄冷熱交換器。 - 前記蓄冷材は、前記第1ヘッダタンクの内側及び外側の少なくとも一方に接する請求項1に記載の蓄冷熱交換器。
- 前記第1ヘッダタンクは、重力方向で前記複数の冷媒流路の上側に配置されている請求項2に記載の蓄冷熱交換器。
- 前記第1ヘッダタンク内において、前記第1ヘッダタンク内に連通される前記複数の冷媒流路の一端が貫通すると共に、前記第1ヘッダタンクの内壁に密接する仕切り壁(411,431)が設けられ、
前記仕切り壁と前記内壁との間であって、前記一端が突出していない方の空間に前記蓄冷材が配置されている請求項2又は3に記載の蓄冷熱交換器。 - 前記複数の冷媒流路の一端と、前記第1ヘッダタンクの内壁との間に前記蓄冷材(61)が配置されている請求項2又は3に記載の蓄冷熱交換器。
- 前記第1ヘッダタンク(41,41A,41B,43,43A,43B)は、前記冷媒が流入する入口部(412)を有し、前記蓄冷材は前記入口部の近傍に配置されている請求項5に記載の蓄冷熱交換器。
- 前記蓄冷材(62,63)は、前記第1ヘッダタンク外周面と保持部(70,71,75)との間に配置されている請求項2又は3に記載の蓄冷熱交換器。
- 前記保持部(75)は、前記蓄冷熱交換器と前記蓄冷熱交換器を収容するケースとの間に配置され気密性を保つためのパッキンである請求項7に記載の蓄冷熱交換器。
- 前記複数の冷媒流路の内、最も外側に配置された冷媒流路の外側面に前記蓄冷材(64)が配置されている請求項1に記載の蓄冷熱交換器。
- 前記複数の冷媒流路は前記空気通路を流通する空気の流れ方向において一対となるように2列に配置されており、一対に配置された前記冷媒流路の間に前記蓄冷材(65)が配置されている請求項1に記載の蓄冷熱交換器。
- 前記空気通路において空気の流れを阻害する領域にも前記蓄冷材が配置されている請求項1から10のいずれか1項に記載の蓄冷熱交換器。
- 前記第1ヘッダタンクは、前記第1ヘッダタンクの内壁に密接して、前記第1ヘッダタンクの内部を2以上の空間に仕切る仕切り壁(411,431)を有し、
前記複数の冷媒流路の前記一端は前記仕切り壁を貫通し、前記複数の冷媒流路の各冷媒通路は前記仕切り壁によって仕切られた空間の少なくとも1つと連通しており、
前記冷媒通路が連通していない前記第1ヘッダタンク内の空間に前記蓄冷材が配置されている請求項2又は3に記載の蓄冷熱交換器。 - 前記第1ヘッダタンクの外側に配置された保持部(70,71,75)をさらに備え、
前記蓄冷材(62,63)は、前記第1ヘッダタンクの外周面と前記保持部(70,71,75)との間に配置されている請求項2又は3に記載の蓄冷熱交換器。
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