(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、および蒸発器（１５０）が冷媒配管（１５５）によって順次環状に接続され、前記圧縮機（１１０）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（Ｒ）と、
前記蒸発器（１５０）と前記圧縮機（１１０）との間に配設されると共に、蓄冷材（１６４）を有し、前記冷媒によって予め前記蓄冷材（１６４）に蓄冷しておき、前記圧縮機（１１０）の停止時に蓄冷された前記蓄冷材（１６４）から前記冷媒に対して放冷する蓄冷熱交換器（１６０）と、を備える車両用冷凍サイクル装置において、
前記蓄冷熱交換器（１６０）は、
前記冷媒配管（１５５）のうち、前記蒸発器（１５０）の冷媒流出側と前記圧縮機（１１０）の冷媒吸入側とを繋ぐ冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分の外側あるいは内側に、蓄冷材用配管（１６２）が配設され、
前記冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分と、前記蓄冷材用配管（１６２）の両端部との間が閉塞されて形成される空間部（１６３）に、前記蓄冷材（１６４）が収容されて形成されており、
更に、前記蓄冷熱交換器（１６０）は、前記冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分の軸線方向が水平方向に対して上下方向に傾斜して配置されたことを特徴とする車両用冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記蓄冷材用配管（１６２）は、前記冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分の外側に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記蓄冷熱交換器（１６０）は、前記蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流入側が冷媒流出側に対して下側となるように傾斜して配置されており、
前記蒸発器（１５０）の冷媒流出側と、前記蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流入側との間には、前記蓄冷材（１６４）が放冷する際に凝縮される冷媒を溜める冷媒溜め部（１７１、１７２）が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記冷媒溜め部（１７１）は、前記蒸発器（１５０）の冷媒流出側と前記蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流入側とを繋ぐ流入側冷媒配管（１６１ａ）が下側に向けて曲げられて形成された配管曲げ部（１７１）であり、
前記配管曲げ部（１７１）の曲げられた最下端位置は、前記蒸発器（１５０）および前記蓄冷熱交換器（１６０）の下端位置よりも更に低い位置となっていることを特徴とする請求項３に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記冷媒溜め部（１７２）は、前記凝縮される冷媒を溜める第１タンク部（１７２）であることを特徴とする請求項３に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記蓄冷熱交換器（１６０）は、前記蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流出側が冷媒流入側に対して下側となるように傾斜して配置されており、
前記蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流出側と、前記圧縮機（１１０）の冷媒吸入側との間には、前記蓄冷材（１６４）が放冷する際に凝縮される冷媒を溜める冷媒溜め部（１７３、１７４）が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記冷媒溜め部（１７３）は、前記蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流出側と前記圧縮機（１１０）の冷媒吸入側とを繋ぐ流出側冷媒配管（１６１ｂ）が下側に向けて曲げられて形成された配管曲げ部（１７３）であり、
前記配管曲げ部（１７３）の曲げられた最下端位置は、前記蓄冷熱交換器（１６０）および前記圧縮機（１１０）の下端位置よりも更に低い位置となっていることを特徴とする請求項６に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記冷媒溜め部（１７４）は、前記凝縮される冷媒を溜める第１タンク部（１７４）であることを特徴とする請求項６に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記凝縮器（１２０）と前記減圧器（１４０）との間に、前記凝縮器（１２０）によって凝縮された冷媒を溜める第２タンク部（１３０）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記減圧器（１４０）は、前記蒸発器（１５０）から流出される冷媒の温度に応じて絞り開度が調整される温度式膨張弁（１４０）であり、
前記温度式膨張弁（１４０）に並列に配置されて、前記冷凍サイクル（Ｒ）の通常作動時において前記温度式膨張弁（１４０）が取り得る最小の絞り開度よりも小さな絞り開度を有する固定絞り部（１８１）を備えることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記減圧器（１４０）は、制御用の電気信号に応じて絞り開度が調整される電気式膨張弁（１４０Ａ）であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
前記空間部（１６３）には、前記冷媒と前記蓄冷材（１６４）との間における前記蓄冷材（１６４）側の伝熱面積を拡大するフィン（１６５）が収容されたことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
前記冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分には、前記蓄冷材（１６４）との接触面積を増加させる凹部あるいは凸部（１６１ｃ）が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
前記凹部あるいは凸部（１６１ｃ）は、螺旋溝を形成することを特徴とする請求項１３に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、および蒸発器（１５０）が冷媒配管（１５５）によって順次環状に接続され、前記圧縮機（１１０）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（Ｒ）と、
前記蒸発器（１５０）と前記圧縮機（１１０）との間に配設されると共に、蓄冷材（１６４）を有し、前記冷媒によって予め前記蓄冷材（１６４）に蓄冷しておき、前記圧縮機（１１０）の停止時に蓄冷された前記蓄冷材（１６４）から前記冷媒に対して放冷する蓄冷熱交換器（１６０）と、を備える車両用冷凍サイクル装置において、
前記蓄冷熱交換器（１６０）は、
前記冷媒配管（１５５）のうち、前記蒸発器（１５０）の冷媒流出側と前記圧縮機（１１０）の冷媒吸入側とを繋ぐ冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分の内側に、蓄冷材用配管（１６２）が配設され、
前記蓄冷材用配管（１６２）の両端部が閉塞されて形成される空間部（１６３）に、前記蓄冷材（１６４）が収容されて形成されており、
更に、前記蓄冷熱交換器（１６０）は、前記冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分の軸線方向が水平方向に対して上下方向に傾斜して配置されたことを特徴とする車両用冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばアイドルストップ車両のように走行条件に応じて車両エンジンが停止される車両に用いて好適な車両用冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用冷凍サイクル装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。特許文献１における車両用冷凍サイクル装置は、アイドルストップ車両のように走行中の停車時にエンジンが停止される車両に搭載されるものであって、冷凍サイクル内の蒸発器と圧縮機との間には、蓄冷熱交換器が配設されている。
【０００３】
蓄冷熱交換器は、複数積層されるプレートフィンに複数の冷媒チューブが貫通され、プレートフィンと冷媒チューブは、ケーシング内に収容されると共に、各チューブの両長手方向端部はケーシングの外部に開口されている。そして、ケーシング内に蓄冷材が封入されている。この蓄冷熱交換器は、更に蓄冷タンク内に収容されており、冷媒チューブの一方の長手方向端部が蓄冷タンクの上側の小空間に連通し、冷媒チューブの他方の長手方向端部が蓄冷タンクの下側の大空間に連通している。蒸発器の出口側は流入パイプによって蓄冷タンク内の上側の小空間に連通され、また、蓄冷タンク内の上側の小空間から流出パイプによって圧縮機の吸入側に接続されている。
【０００４】
エンジン作動時においては、蒸発器によって空調空気が冷却される共に、蒸発器から流出される冷媒が流入パイプから蓄冷タンクの上側の小空間に至り、蓄冷熱交換器の冷媒チューブ内を通過して、蓄冷材が冷却される。即ち、蓄冷材は冷媒の冷熱によって蓄冷される。そして、蒸発器、および蓄冷熱交換器を通過した冷媒は過熱ガス冷媒となって、流出パイプから圧縮機に戻る（蓄冷モード）。
【０００５】
一方、車両が停車してエンジンが停止されると、圧縮機は停止されるが、高圧側となる凝縮器と低圧側となる蒸発器との間の残圧により凝縮器から蒸発器に冷媒が流入する。蒸発器に流入した冷媒は空調空気との熱交換により空調空気を冷却して過熱ガス冷媒となるが、流入パイプから蓄冷熱交換器に流入して、蓄冷材の蓄冷熱により冷却されて凝縮液化し、蓄冷タンクの下側の大空間に液冷媒として溜められる。
【０００６】
つまり、蒸発器からの過熱ガス冷媒は、蓄冷熱交換器で凝縮されて体積を縮小させて、圧力を低圧に維持するので、圧縮機が停止されても蓄冷材の蓄冷熱が保持されている間は凝縮器と蒸発器との間の残圧により、冷媒は継続して蒸発器に流入可能となり、蒸発器による空調空気の冷却が継続可能となっている（放冷モード）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記車両用冷凍サイクル装置における蓄冷熱交換器の形成にあたっては、上記説明のように、複数のプレートフィン、複数の冷媒チューブ、ケーシング、および蓄冷タンク等を必要としており、構造が複雑になっていた。よって車両へ搭載する際の制約を受けやすく、更にはコストが高いという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、簡易な構造、低コストで蓄冷機能および放冷機能を発揮可能な冷凍サイクル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【００１１】
請求項１に記載の発明では、圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、および蒸発器（１５０）が冷媒配管（１５５）によって順次環状に接続され、圧縮機（１１０）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（Ｒ）と、
蒸発器（１５０）と圧縮機（１１０）との間に配設されると共に、蓄冷材（１６４）を有し、冷媒によって予め蓄冷材（１６４）に蓄冷しておき、圧縮機（１１０）の停止時に蓄冷された蓄冷材（１６４）から冷媒に対して放冷する蓄冷熱交換器（１６０）と、を備える車両用冷凍サイクル装置において、
蓄冷熱交換器（１６０）は、
冷媒配管（１５５）のうち、蒸発器（１５０）の冷媒流出側と圧縮機（１１０）の冷媒吸入側とを繋ぐ冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分の外側あるいは内側に、蓄冷材用配管（１６２）が配設され、
冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分と、蓄冷材用配管（１６２）の両端部との間が閉塞されて形成される空間部（１６３）に、蓄冷材（１６４）が収容されて形成されており、
更に、蓄冷熱交換器（１６０）は、冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分の軸線方向が水平方向に対して上下方向に傾斜して配置されたことを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、冷媒配管（１５５）をそのまま活用して、冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分に蓄冷材用配管（１６２）を追加し、冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分と蓄冷材用配管（１６２）との間に形成される空間部（１６３）に蓄冷材（１６４）を収容することで蓄冷熱交換器（１６０）を形成することができるので、従来技術に対して極めて簡素な構造で蓄冷熱交換器（１６０）を提供することができる。よって、蓄冷熱交換器（１６０）を備え、蓄冷機能および放冷機能を発揮する車両用冷凍サイクル装置（１００Ａ）を低コストで実現することができる。
また、圧縮機（１１０）の停止時には、凝縮器（１２０）および蒸発器（１５０）間の残圧によって冷媒は、凝縮器（１２０）から蒸発器（１５０）に流れる。冷媒は、蒸発器（１５０）においてガス冷媒となって更に、蓄冷熱交換器（１６０）内に流入される。蓄冷熱交換器（１６０）に流入されたガス冷媒は、蓄冷熱交換器（１６０）の放冷機能によって、凝縮されることになるが、蓄冷熱交換器（１６０）の軸線が傾斜して配置されているので、凝縮された液冷媒は、自重により傾斜の下側に向けて流れる。よって、蓄冷熱交換器（１６０）内から凝縮された液冷媒を容易に排出させることができるので、蒸発器（１５０）から蓄冷熱交換器（１６０）に継続的にガス冷媒を流入させることができ、蓄冷材（１６４）の蓄冷熱が保持されている間は、蓄冷材（１６４）の放冷機能によって冷媒を冷却して凝縮させることができる。つまり、圧縮機（１１０）の停止時において、蒸発器（１５０）による冷凍機能を発揮させることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、蓄冷材用配管（１６２）は、冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分の外側に配設されたことを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分に対して蓄冷材用配管（１６２）の設置が容易となり、更に低コスト化が可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、蓄冷熱交換器（１６０）は、蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流入側が冷媒流出側に対して下側となるように傾斜して配置されており、
蒸発器（１５０）の冷媒流出側と、蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流入側との間には、蓄冷材（１６４）が放冷する際に凝縮される冷媒を溜める冷媒溜め部（１７１、１７２）が設けられたことを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、蓄冷熱交換器（１６０）の放冷機能によって凝縮される液冷媒を、蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流入側の冷媒溜め部（１７１、１７２）に溜めることができるので、圧縮機（１１０）が停止状態から起動される際に、液冷媒を直接的に吸入することを抑制することができ、液圧縮に伴う圧縮機（１１０）の不具合を抑制することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、冷媒溜め部（１７１）は、蒸発器（１５０）の冷媒流出側と蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流入側とを繋ぐ流入側冷媒配管（１６１ａ）が下側に向けて曲げられて形成された配管曲げ部（１７１）であり、
配管曲げ部（１７１）の曲げられた最下端位置は、蒸発器（１５０）および蓄冷熱交換器（１６０）の下端位置よりも更に低い位置となっていることを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、流入側冷媒配管（１６１ａ）を下側に曲げて、配管曲げ部（１７１）を形成し、配管曲げ部（１７１）の最下端位置を蒸発器（１５０）および蓄冷熱交換器（１６０）の下端位置よりも更に低い位置となるように形成するのみで、配管曲げ部（１７１）の最下端位置に液冷媒を溜める冷媒溜め部とすることができ、安価な対応が可能となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明では、冷媒溜め部（１７２）は、凝縮される冷媒を溜める第１タンク部（１７２）であることを特徴としている。
【００２２】
この発明によれば、第１タンク部（１７２）によって、確実に液冷媒を溜めることのできる冷媒溜め部とすることができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明では、蓄冷熱交換器（１６０）は、蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流出側が冷媒流入側に対して下側となるように傾斜して配置されており、
蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流出側と、圧縮機（１１０）の冷媒吸入側との間には、蓄冷材（１６４）が放冷する際に凝縮される冷媒を溜める冷媒溜め部（１７３、１７４）が設けられたことを特徴としている。
【００２４】
この発明によれば、蓄冷熱交換器（１６０）の放冷機能によって凝縮される液冷媒を、自重によって蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流出側から排出させることができ、排出された液冷媒を冷媒溜め部（１７３、１７４）に溜めることができる。よって、蓄冷熱交換器（１６０）内から凝縮された液冷媒を容易に排出させることができるので、蒸発器（１５０）から蓄冷熱交換器（１６０）に継続的にガス冷媒を流入させることができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明では、冷媒溜め部（１７３）は、蓄冷熱交換器（１６０）の冷媒流出側と圧縮機（１１０）の冷媒吸入側とを繋ぐ流出側冷媒配管（１６１ｂ）が下側に向けて曲げられて形成された配管曲げ部（１７３）であり、
配管曲げ部（１７３）の曲げられた最下端位置は、蓄冷熱交換器（１６０）および圧縮機（１１０）の下端位置よりも更に低い位置となっていることを特徴としている。
【００２６】
この発明によれば、流出側冷媒配管（１６１ｂ）を下側に曲げて、配管曲げ部（１７３）を形成し、配管曲げ部（１７３）の最下端位置を蓄冷熱交換器（１６０）および圧縮機（１１０）の下端位置よりも更に低い位置となるように形成するのみで、配管曲げ部（１７１）の最下端位置に液冷媒を溜める冷媒溜め部とすることができ、安価な対応が可能となる。
【００２７】
請求項８に記載の発明では、冷媒溜め部（１７４）は、凝縮される冷媒を溜める第１タンク部（１７４）であることを特徴としている。
【００２８】
この発明によれば、第１タンク部（１７４）によって、確実に液冷媒を溜めることのできる冷媒溜め部とすることができる。
【００２９】
請求項９に記載の発明では、凝縮器（１２０）と減圧器（１４０）との間に、凝縮器（１２０）によって凝縮された冷媒を溜める第２タンク部（１３０）が設けられたことを特徴としている。
【００３０】
この発明によれば、圧縮機（１１０）の作動時において、凝縮器（１２０）で凝縮された冷媒を第２タンク部（１３０）に溜めることができる。そして、圧縮機（１１０）が停止されたときは、凝縮器（１２０）および蒸発器（１５０）間の残圧により第２タンク部（１３０）内の液冷媒を確実に蒸発器（１５０）に流入させることができる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明では、減圧器（１４０）は、蒸発器（１５０）から流出される冷媒の温度に応じて絞り開度が調整される温度式膨張弁（１４０）であり、
温度式膨張弁（１４０）に並列に配置されて、冷凍サイクル（Ｒ）の通常作動時において温度式膨張弁（１４０）が取り得る最小の絞り開度よりも小さな絞り開度を有する固定絞り部（１８１）を備えることを特徴としている。
【００３２】
圧縮機（１１０）の停止時には、凝縮器（１２０）および蒸発器（１５０）間の残圧によって冷媒は凝縮器（１２０）から蒸発器（１５０）に流れ、蒸発器（１５０）から流出される冷媒温度は低く維持される。よって、温度式膨張弁（１４０）の絞り開度は、小さくなる側に調整されて閉じていく場合がある。よって、温度式膨張弁（１４０）の絞り部における冷媒の流通が阻止されて、残圧による凝縮器（１２０）から蒸発器（１５０）への冷媒の流れが阻害される。
【００３３】
この発明によれば、上記のような場合でも、冷媒は温度式膨張弁（１４０）に対して並列配置される固定絞り部（１８１）を流通することができるので、残圧による凝縮器（１２０）から蒸発器（１５０）への冷媒の流れが阻害されることを防止できる。尚、固定絞り部（１８１）の絞り開度は、冷凍サイクル（Ｒ）の通常作動時において温度式膨張弁（１４０）が取り得る最小の絞り開度よりも小さくなるように設定されているので、圧縮機（１１０）が作動している場合は、冷媒は固定絞り部（１８１）と温度式膨張弁（１４０）のうち、流通抵抗の小さい温度式膨張弁（１４０）を流れ、蒸発器（１５０）から流出される冷媒の温度に応じた絞り開度によって減圧機能が果たされる。
【００３４】
請求項１１に記載の発明では、減圧器（１４０）は、制御用の電気信号に応じて絞り開度が調整される電気式膨張弁（１４０Ａ）であることを特徴としている。
【００３５】
この発明によれば、圧縮機（１１０）が停止した時は、温度式膨張弁（１４０）のように冷媒の温度に関わりなく、電気式膨張弁（１４０Ａ）の絞り開度が所定の絞り開度に維持されるようにすることができるので、冷媒は電機式膨張弁（１４０Ａ）を流通することができ、残圧による凝縮器（１２０）から蒸発器（１５０）への冷媒の流れが阻害されることを防止できる。
【００３６】
請求項１２に記載の発明では、空間部（１６３）には、冷媒と蓄冷材（１６４）との間における蓄冷材（１６４）側の伝熱面積を拡大するフィン（１６５）が収容されたことを特徴としている。
【００３７】
この発明によれば、フィン（１６５）によって冷媒と蓄冷材（１６４）との間における蓄冷材（１６４）側の伝熱面積を拡大することができるので、冷媒と蓄冷材（１６４）との間の熱伝達を促進させることができ、蓄冷および放冷を効果的に行うことができる。
【００３８】
請求項１３に記載の発明では、冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分には、蓄冷材（１６４）との接触面積を増加させる凹部あるいは凸部（１６１ｃ）が形成されたことを特徴としている。
【００３９】
この発明によれば、凹部あるいは凸部（１６１ｃ）によって冷媒配管（１６１）の表面積を増大させて蓄冷材（１６４）との接触面積を増加させることができるので、冷媒と蓄冷材（１６４）との間の熱伝達を促進させることができ、蓄冷および放冷を効果的に行うことができる。
【００４０】
請求項１４に記載の発明では、凹部あるいは凸部（１６１ｃ）は、螺旋溝を形成することを特徴としている。
【００４１】
この発明によれば、螺旋溝は、加工が比較的容易であり、また接触面積増加効果が大きく、凹部あるいは凸部の具体的な手段として用いて好適である。
【００４２】
請求項１５に記載の発明では、圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、および蒸発器（１５０）が冷媒配管（１５５）によって順次環状に接続され、圧縮機（１１０）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（Ｒ）と、
蒸発器（１５０）と圧縮機（１１０）との間に配設されると共に、蓄冷材（１６４）を有し、冷媒によって予め蓄冷材（１６４）に蓄冷しておき、圧縮機（１１０）の停止時に蓄冷された蓄冷材（１６４）から冷媒に対して放冷する蓄冷熱交換器（１６０）と、を備える車両用冷凍サイクル装置において、
蓄冷熱交換器（１６０）は、
冷媒配管（１５５）のうち、蒸発器（１５０）の冷媒流出側と圧縮機（１１０）の冷媒吸入側とを繋ぐ冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分の内側に、蓄冷材用配管（１６２）が配設され、
蓄冷材用配管（１６２）の両端部が閉塞されて形成される空間部（１６３）に、蓄冷材（１６４）が収容されて形成されており、
更に、蓄冷熱交換器（１６０）は、冷媒配管（１５５）の少なくとも一部分の軸線方向が水平方向に対して上下方向に傾斜して配置されたことを特徴としている。
【００４４】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態における蓄冷熱交換器を示す断面図である。
【図３】第２実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図４】第３実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図５】第４実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図６】第５実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図７】第６実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図８】第７実施形態における蓄冷熱交換器を示す断面図である。
【図９】第８実施形態における蓄冷熱交換器を示す断面図である。
【図１０】第９実施形態における蓄冷熱交換器を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下に、図面を参照しながら本発明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み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくて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。
【００４７】
（第１実施形態）
第１実施形態は、本発明に係る車両用冷凍サイクル装置（以下、冷凍サイクル装置）１００Ａを、例えば信号待ち等のように走行状態からアイドリングでの停車状態に移行した際にエンジンが停止されるいわゆるアイドルストップ車両に適用したものであり、以下、図１、図２を用いてその基本構成について説明する。尚、図１は冷凍サイクル装置１００Ａの全体構成を示す模式図、図２は蓄冷熱交換器１６０を示す断面図である。
【００４８】
冷凍サイクル装置１００Ａは、低温側の熱を高温側に移動させて冷熱および温熱を空調に利用するもので、図１に示すように、圧縮機１１０、凝縮器１２０、温度式膨張弁１４０、および蒸発器１５０が、冷媒配管１５５によって順次環状に接続される冷凍サイクルＲに、蓄冷熱交換器１６０が付加されて形成されている。
【００４９】
圧縮機１１０は、車両のエンジン（図示せず）を駆動源として作動され、冷凍サイクル装置１００Ａ内の冷媒を高温高圧に圧縮して吐出する流体機械である。凝縮器１２０は、圧縮機１１０の冷媒吐出側に設けられ、高温高圧に圧縮された冷媒を外部空気によって冷却して、凝縮液化する熱交換器である。
【００５０】
温度式膨張弁１４０は、凝縮器１２０から流出される液相冷媒を等エンタルピ的に減圧膨脹させる減圧器であり、温度式膨張弁１４０の本体内に収容される弁部と、蒸発器１５０の冷媒流出側（蒸発器１５０と蓄冷熱交換器１６０との間）に設けられた感温部とを有している。温度式膨張弁１４０は、感温部で検出される冷媒温度に応じて弁部の絞り開度が制御されて、蒸発器１５０から流出される冷媒の過熱度を所定値（例えば５℃前後）とするようになっている。
【００５１】
蒸発器１５０は、温度式膨張弁１４０にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮する熱交換器であり、図示しない空調ケース内に配設されて、この空調ケース内に供給される空調空気を冷却（空調空気から吸熱）する。尚、空調ケース内には、この他に図示しない空調空気送風用の送風機、空調空気加熱用の熱交換器、冷却空気および加熱空気の混合割合を調整するエアミックスドア機構等が設けられて、室内ユニットを形成しており、この室内ユニットは車室内のインストルメントパネル内に配設されている。
【００５２】
そして、蒸発器１５０と圧縮機１１０との間には、蓄冷熱交換器１６０が配設されている。蓄冷熱交換器１６０は、蒸発器１５０に対して直列となるように配置された熱交換器であり、蒸発器１５０から流出される冷媒と、内部に設けられた蓄冷材１６４との間で熱交換を行うようになっている。
【００５３】
蓄冷熱交換器１６０は、冷媒配管１６１と、この冷媒配管１６１の外側に配設される外側配管１６２とよる多重管式（二重管式）の熱交換器として形成されており、冷媒配管１６１と外側配管１６２との間に蓄冷材１６４が収容されている。蓄冷熱交換器１６０は、冷媒配管１６１の軸線が水平方向となるように配置されている。
【００５４】
冷媒配管１６１は、各機器を接続する冷媒配管１５５のうち、蒸発器１５０の冷媒流出側と、圧縮機１１０の冷媒吸入側とを接続する冷媒配管１５５の少なくとも一部分である。つまり、蓄冷熱交換器１６０には、冷媒配管１５５の中間部における少なくとも一部分（冷媒配管１６１）が流用されている。冷媒配管１６１は、後述する放冷モードにおける冷媒冷却のための蓄冷材１６４の必要量を保持するだけの長さが選定されている。冷媒配管１６１（冷媒配管１５５）は、アルミニウム材、あるいはアルミニウム合金材から形成されている。
【００５５】
外側配管１６２は、冷媒配管１６１の外側に配設された蓄冷材用配管である。外側配管１６２の内径は冷媒配管１６１の外径よりも大きく設定され、また長さ寸法は冷媒配管１６１よりも多少小さく設定されている。外側配管１６２の両端部にはリング状の蓋を成す閉塞部１６２ａが設けられている。リング状を成す閉塞部１６２ａの内周部は冷媒配管１６１の外周部に接合されており、またリング状を成す閉塞部１６２ａの外周部は外側配管１６２の両端部の周囲に接合されており、冷媒配管１６１、外側配管１６２、および閉塞部１６２ａによって、冷媒配管１６１の外側に空間部１６３が形成されている。外側配管１６２、および閉塞部１６２ａは、冷媒配管１６１と同様に、アルミニウム材、あるいはアルミニウム合金材から形成されている。
【００５６】
蓄冷材１６４は、冷媒によって予め蓄冷されて、圧縮機１１０が停止されたときに冷媒に対して放冷するものであり、上記空間部１６３内に収容されている。蓄冷材１６４は、例えば、パラフィンや水和物が使用される。蓄冷材１６４の凝固温度は、１０℃前後であり、蒸発器１５０から流出される５℃前後の冷媒によって凝固（凍結）されて、蓄冷されるようになっている。
【００５７】
空間部１６３内には、蓄冷材１６４と共に、フィンが収容されている。フィンは冷媒と蓄冷材１６４との間において、蓄冷材１６４側の伝熱面積を拡大して、冷媒と蓄冷材１６４との熱伝達を促進させるものであり、ここでは、スパインフィン１６５が使用されている。スパインフィン１６５は、薄肉の帯板材において、一方の長辺側から他方の長辺側に向かう多数の切り込みが設けられ、他方の長辺部が冷媒配管１６１の外周部に螺旋状に巻き付けられて、他方の長辺部が冷媒配管１６１の外周部に接合されると共に、多数の切り込みの先端側（一方の長辺側）が放射状に延びるように形成されたフィンである。スパインフィン１６５は、冷媒配管１６１と同様に、アルミニウム材、あるいはアルミニウム合金材から形成されている。
【００５８】
上記のように形成された蓄冷熱交換器１６０は、車両エンジンルーム内に配設されるが、車室内に許容搭載スペースがあれば、車室内に配設されるのが好ましい。
【００５９】
次に、上記構成に基づく冷凍サイクル装置１００Ａの作動およびその作用効果について説明する。
【００６０】
１．蓄冷モード
車両走行時に、エンジンにより圧縮機１１０が駆動され、冷凍サイクル装置１００Ａが作動する。圧縮機１１０によって圧縮吐出された冷媒は、凝縮器１２０によって凝縮液化され、膨張弁１４０によって減圧され、更に、蒸発器１５０において空調空気から吸熱して蒸発し、空調空気を冷却する（冷房する）。
【００６１】
そして、蒸発器１５０から流出される冷媒は、冷媒配管１５５を通り、蓄冷熱交換器１６０の冷媒配管１６１を通流し、蓄冷材１６４から吸熱して蓄冷材１６４を冷却する（蓄冷材１６４は冷媒の冷熱により蓄冷される）。このとき、蓄冷材１６４の熱は、スパインフィン１６５、冷媒配管１６１を介して冷媒に効率良く伝達される。蒸発器１５０、および蓄冷熱交換器１６０でそれぞれ吸熱した冷媒は、過熱ガス冷媒となって冷媒配管１６１から圧縮機１１０側の冷媒配管１５５を流通して圧縮機１１０に戻る。尚、冷凍サイクル装置１００Ａとしては、車室内熱負荷に加えてこの蓄冷材１６４の冷却熱負荷がトータルの冷房負荷となり、蓄冷材１６４への蓄冷が完了すると（蓄冷材１６４が完全に凝固すると）、蓄冷熱交換器１６０での冷媒と蓄冷材１６４との間の熱移動は停止される。
【００６２】
２．放冷モード
車両が停車してエンジンが停止されると、圧縮機１１０も停止される。この時、冷凍サイクル装置１００Ａ内では高圧側となる凝縮器１２０から、低圧側となる蒸発器１５０、および蓄冷熱交換器１６０に、その残圧（圧力差）により温度式膨張弁１４０を通じて冷媒が流入する。
【００６３】
蒸発器１５０に流入した冷媒は、空調空気との熱交換により空調空気を冷却して過熱ガス冷媒となる。そして、過熱ガス冷媒は、冷媒配管１６１から蓄冷熱交換器１６０に流入して、蓄冷材１６４の蓄冷熱により冷却されて凝縮液化する。このとき、蓄冷材１６４の蓄冷熱は、スパインフィン１６５、冷媒配管１６１を介して冷媒配管１６１内の冷媒に効率良く伝達される。つまり、蒸発器１５０から流出される過熱ガス冷媒は、蓄冷熱交換器１６０で凝縮されて体積を縮小させて、圧力を低圧に維持するので、圧縮機１１０が停止されても蓄冷材１６４の蓄冷熱が保持されている間は凝縮器１２０と蒸発器１５０との間の残圧により、冷媒は継続して蒸発器１５０に流入可能となり、蒸発器１５０による空調空気の冷却を継続可能とすることができる。
【００６４】
本実施形態では、冷媒配管１５５をそのまま活用して、少なくとも一部分を冷媒配管１６１とし、冷媒配管１６１の外側に外側配管１６２を追加し、冷媒配管１６１と外側配管１６２との間に形成される空間部１６３に蓄冷材１６４を収容することで蓄冷熱交換器１６０を形成するようにしているので、従来技術に対して極めて簡素な構造で蓄冷熱交換器１６０を提供することができる。よって、蓄冷熱交換器１６０を備え、蓄冷機能および放冷機能を発揮する冷凍サイクル装置１００Ａを低コストで実現することができる。
【００６５】
また、蓄冷材１６４を保持するための蓄冷材用配管を、冷媒配管１６１の外側に配設される外側配管１６２としているので、冷媒配管１６１に対して、蓄冷材用配管（外側廃刊１６２）の設置が容易となり、更に低コスト化が可能となる。
【００６６】
また、空間部１６３にはフィン、具体的にはスパインフィン１６５が収容されるようにしている。これによれば、スパインフィン１６５によって冷媒と蓄冷材１６４との間における蓄冷材１６４側の伝熱面積を拡大することができるので、冷媒と蓄冷材１６４との間の熱伝達を促進させることができ、蓄冷および放冷を効果的に行うことができる。
【００６７】
（第２実施形態）
第２実施形態の冷凍サイクル装置１００Ｂを図３に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態（図１、図２）に対して、蓄冷熱交換器１６０を傾斜させて配置すると共に、配管曲げ部１７１、レシーバ１３０、バイパス流路１８０、および固定絞り部１８１を追加したものである。図３は冷凍サイクル装置１００Ｂの全体構成を示す模式図であり、図３中の上下方向および水平方向は、蓄冷熱交換器１６０に対する方向を示している。
【００６８】
蓄冷熱交換器１６０は、冷媒配管１６１の軸線が水平方向に対して上下方向に傾斜されている。具体的には、蓄冷熱交換器１６０は、蓄冷熱交換器１６０の冷媒流入側が、冷媒流出側に対して下側になるように傾斜されている。つまり、蒸発器１５０と圧縮機１１０とを接続する冷媒配管１５５のうち、少なくとも冷媒配管１６１に対応する部位が、圧縮機１１０側よりも蒸発器１５０側が低くなるように曲げられて、蓄冷熱交換器１６０が形成されている。
【００６９】
配管曲げ部１７１は、蒸発器１５０と蓄冷熱交換器１６０との間に設けられた冷媒溜め部であり、放冷モード時に蓄冷熱交換器１６０によって凝縮された液冷媒が溜められるようになっている。配管曲げ部１７１は、冷媒配管１５５のうち、蒸発器１５０の冷媒流出側と蓄冷熱交換器１６０の冷媒流入側とを繋ぐ流入側冷媒配管１６１ａが、下側に向けて曲げられることで形成されている。更に具体的には、配管曲げ部１７１は、Ｕ字状に折り曲げられて形成されており、配管曲げ部１７１の最下端位置は、蒸発器１５０および蓄冷熱交換器１６０の下端位置よりも更に低い位置となっている。
【００７０】
レシーバ１３０は、凝縮器１２０と温度式膨張弁１４０との間に設けられたタンク部であり、凝縮器１２０で凝縮された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を温度式膨張弁１４０側に流出させるようになっている。本実施形態のレシーバ１３０は、本発明の第２タンク部に対応する。
【００７１】
バイパス流路１８０は、温度式膨張弁１４０をバイパスする流路であり、温度式膨張弁１４０に対して並列に配置されている。また、固定絞り部１８１は、所定の絞り開度を備える絞り部であり、バイパス流路１８０の途中部位に設けられている。固定絞り部１８１の絞り開度は、冷凍サイクルＲが通常作動される際、つまり圧縮機１１０の作動によって冷媒循環される際に、温度式膨張弁１４０が取り得る最小の絞り開度よりも小さな開度となるように設定されている。
【００７２】
本実施形態の冷凍サイクル装置１００Ｂは、基本的に上記第１実施形態で説明した蓄冷モードおよび放冷モードを実行可能となっているが、放冷モード実行時において、以下の作動およびそれに伴う効果をもたらすものとなっている。
【００７３】
即ち、圧縮機１１０が停止されて、放冷モードを実行する際には、凝縮器１２０および蒸発器１５０間の残圧によって冷媒は、凝縮器１２０から蒸発器１５０に流れ、蒸発器１５０においてガス冷媒となって更に、蓄冷熱交換器１６０内に流入される。蓄冷熱交換器１６０に流入されたガス冷媒は、蓄冷熱交換器１６０の放冷機能によって、凝縮されることになるが、蓄冷熱交換器１６０の軸線が傾斜して配置されているので、凝縮された液冷媒は、自重により傾斜の下側に向けて流れる。ここでは、凝縮された冷媒は、蒸発器１５０側に向けて流れ、更に、冷媒溜め部としての配管曲げ部１７１の最下端位置に溜められることになる。
【００７４】
このように蓄冷熱交換器１６０を傾斜させることによって、蓄冷熱交換器１６０内から凝縮された液冷媒を容易に排出させることができるので、蒸発器１５０から蓄冷熱交換器１６０に継続的にガス冷媒を流入させることができ、蓄冷材１６４の蓄冷熱が保持されている間は、蓄冷材１６４の放冷機能によって冷媒を冷却して凝縮させることができる。つまり、圧縮機１１０の停止時において、蒸発器１５０による冷凍機能を発揮させることができる。
【００７５】
また、流入側冷媒配管１６１ａを下側に向けてＵ字状に曲げて、配管曲げ部１７１を形成し、配管曲げ部１７１の最下端位置を蒸発器１５０および蓄冷熱交換器１６０の下端位置よりも更に低い位置となるように形成するのみで、配管曲げ部１７１の最下端位置に液冷媒を溜める冷媒溜め部を形成することができ、安価な対応が可能となる。
【００７６】
そして、蓄冷熱交換器１６０の放冷機能によって凝縮される液冷媒を、蓄冷熱交換器１６０の冷媒流入側となる冷媒溜め部、つまり配管曲げ部１７１に溜めるようにしているので、圧縮機１１０が停止状態から起動される際に、液冷媒を直接的に吸入することを抑制することができ、液圧縮に伴う圧縮機１１０の不具合を抑制することができる。
【００７７】
また、凝縮器１２０と温度式膨張弁１４０との間にレシーバ１３０を設けるようにしているので、圧縮機１１０の作動時（蓄冷モード時）において、凝縮器１２０で凝縮された冷媒をレシーバ１３０に溜めることができる。そして、圧縮機１１０が停止されて放冷モードを実行する際には、凝縮器１２０および蒸発器１５０間の残圧によりレシーバ１３０内の液冷媒を確実に蒸発器１５０に流入させることができる。
【００７８】
ここで、圧縮機１１０の停止時には、凝縮器１２０および蒸発器１５０間の残圧によって冷媒は凝縮器１２０から蒸発器１５０に流れ、蒸発器１５０から流出される冷媒温度は低く維持される。よって、温度式膨張弁１４０の絞り開度は、小さくなる側に調整されて閉じていく場合がある。すると、温度式膨張弁１４０の絞り部における冷媒の流通が阻止されて、残圧による凝縮器１２０から蒸発器１５０への冷媒の流れが阻害される。
【００７９】
これに対して、本実施形態では、温度式膨張弁１４０をバイパスするバイパス流路１８０に固定絞り部１８１を設けるようにしているので、上記のような場合でも、冷媒は温度式膨張弁１４０に対して並列配置される固定絞り部１８１を流通することができるので、残圧による凝縮器１２０から蒸発器１５０への冷媒の流れが阻害されることを防止できる。
【００８０】
加えて、固定絞り部１８１の絞り開度は、冷凍サイクルＲの通常作動時において温度式膨張弁１４０が取り得る最小の絞り開度よりも小さくなるように設定されているので、圧縮機１１０が作動している場合は、冷媒は固定絞り部１８１と温度式膨張弁１４０のうち、流通抵抗の小さい温度式膨張弁１４０を流れ、蒸発器１５０から流出される冷媒の温度に応じた絞り開度によって減圧機能が果たされる。
【００８１】
（第３実施形態）
第３実施形態の冷凍サイクル装置１００Ｃを図４に示す。第３実施形態は、上記第２実施形態（図３）に対して、冷媒溜め部としての配管曲げ部１７１をレシーバ１７２に変更したものである。図４は冷凍サイクル装置１００Ｃの全体構成を示す模式図であり、図４中の上下方向および水平方向は、蓄冷熱交換器１６０に対する方向を示している。
【００８２】
レシーバ１７２は、蒸発器１５０と蓄冷熱交換器１６０とを繋ぐ冷媒配管１６１ａに設けられたタンク部であり、蒸発器１５０から流出されるガス冷媒を蓄冷熱交換器１６０へ流出させると共に、蓄冷熱交換器１６０で凝縮された液冷媒（蒸発器１５０から流出される液冷媒を含む）を溜めるようになっている。本実施形態のレシーバ１７２は、本発明の冷媒溜め部、第１タンク部に対応する。
【００８３】
本実施形態の作動およびその作用効果は、基本的に第２実施形態と同一である。加えて、第３実施形態では、第２実施形態における配管曲げ部１７１をレシーバ１７２としているので、放冷モードにおいて、ガス冷媒を蒸発器１５０から蓄冷熱交換器１６０へ流しつつ、蓄冷熱交換器１６０にて凝縮された液冷媒を確実に溜めることができる。
【００８４】
（第４実施形態）
第４実施形態の冷凍サイクル装置１００Ｄを図５に示す。第４実施形態は、上記第２実施形態（図３）に対して、蓄冷熱交換器１６０の傾斜方向を冷媒流出側が低くなるように変更すると共に、冷媒溜め部として、配管曲げ部１７１に代えて、蓄冷熱交換器１６０の冷媒流出側にレシーバ１７４を設けたものとしている。図５は冷凍サイクル装置１００Ｄの全体構成を示す模式図であり、図５中の上下方向および水平方向は、蓄冷熱交換器１６０に対する方向を示している。
【００８５】
蓄冷熱交換器１６０は、冷媒配管１６１の軸線が水平方向に対して上下方向に傾斜されている。具体的には、蓄冷熱交換器１６０は、蓄冷熱交換器１６０の冷媒流出側が、冷媒流入側に対して下側になるように傾斜されている。つまり、蒸発器１５０と圧縮機１１０とを接続する冷媒配管１５５のうち、少なくとも冷媒配管１６１に対応する部位が、蒸発器１５０側よりも圧縮機１１０側が低くなるように曲げられて、蓄冷熱交換器１６０が形成されている。
【００８６】
レシーバ１７４は、冷媒配管１５５のうち、蓄冷熱交換器１６０の冷媒流出側と圧縮機１１０の冷媒吸入側とを繋ぐ冷媒配管１６１ｂに設けられたタンク部であり、蓄冷熱交換機１６０から流出されるガス冷媒を圧縮機１１０へ流出させると共に、蓄冷熱交換器１６０で凝縮された液冷媒を溜めるようになっている。本実施形態のレシーバ１７４は、本発明の冷媒溜め部、第１タンク部に対応する。
【００８７】
本実施形態では、放冷モード時において、蓄冷熱交換器１６０の放冷機能によって凝縮される液冷媒を、自重によって蓄冷熱交換器１６０の冷媒流出側から排出させることができ、排出された液冷媒を冷媒溜め部としてのレシーバ１７４に確実に溜めることができる。よって、蓄冷熱交換器１６０内から凝縮された液冷媒を容易に排出させることができるので、蒸発器１５０から蓄冷熱交換器１６０に継続的にガス冷媒を流入させることができる。
【００８８】
また、圧縮機１１０の起動時においては、レシーバ１７４において、気液分離されたガス冷媒が圧縮機１１０に流入されるので、液圧縮に伴う圧縮機１１０の不具合を抑制することができる。
【００８９】
（第５実施形態）
第５実施形態の冷凍サイクル装置１００Ｅを図６に示す。第５実施形態は、上記第４実施形態（図５）に対して、冷媒溜め部としてのレシーバ１７４を配管曲げ部１７３に変更したものである。図６は冷凍サイクル装置１００Ｅの全体構成を示す模式図であり、図６中の上下方向および水平方向は、蓄冷熱交換器１６０に対する方向を示している。
【００９０】
配管曲げ部１７３は、蓄冷熱交換器１６０と圧縮機１１０との間に設けられた冷媒溜め部であり、放冷モード時に蓄冷熱交換器１６０によって凝縮された液冷媒が溜められるようになっている。配管曲げ部１７３は、冷媒配管１５５のうち、蓄冷熱交換器１６０の冷媒流出側と圧縮機１１０の冷媒吸入側とを繋ぐ流出側冷媒配管１６１ｂが、下側に向けて曲げられることで形成されている。更に具体的には、配管曲げ部１７３は、Ｕ字状に折り曲げられて形成されており、配管曲げ部１７３の最下端位置は、蓄冷熱交換器１６０および圧縮機１１０の下端位置よりも更に低い位置となっている。
【００９１】
本実施形態の作動およびその作用効果は、基本的に第４実施形態と同一である。
【００９２】
（第６実施形態）
第６実施形態の冷凍サイクル装置１００Ｆを図７に示す。第６実施形態は、上記第３実施形態（図４）に対して、減圧器を温度式膨張弁１４０から電気式膨張弁１４０Ａに変更したものである。図７は冷凍サイクル装置１００Ｆの全体構成を示す模式図であり、図７中の上下方向および水平方向は、蓄冷熱交換器１６０に対する方向を示している。
【００９３】
電気式膨張弁１４０Ａは、図示しない制御部から与えられる電気信号によって、絞り開度が調整される減圧器であり、例えば、絞り開度調節可能な電磁弁が使用される。圧縮機１１０が作動されて、蓄冷モードを実行する際には、電気式膨張弁１４０Ａは、例えば蒸発器１５０における冷媒の温度が目標とする冷媒温度となるように絞り開度が制御部によって調整される。
【００９４】
更に、圧縮機１１０が停止されて、放冷モードを実行する際には、電気式膨張弁１４０Ａは、予め定められた所定の絞り開度に維持されるようにしている。所定の絞り開度とは、凝縮器１２０と蒸発器１５０との間の残圧によって、凝縮器１２０から流出される冷媒が、電気式膨張弁１４０Ａを流通可能とすると共に、減圧可能とする開度である。
【００９５】
本実施形態では、圧縮機１１０が停止した時は、温度式膨張弁１４０のように冷媒の温度に関わりなく、電気式膨張弁１４０Ａの絞り開度が所定の絞り開度に維持されるようにすることができるので、冷媒は電機式膨張弁１４０Ａを流通することができ、バイパス流路１８０、固定絞り部１８１の設定を不要として、残圧による凝縮器１２０から蒸発器１５０への冷媒の流れが阻害されることを防止できる。
【００９６】
（第７実施形態）
第７実施形態の蓄冷熱交換器１６０Ａを図８に示す。第７実施形態は、上記第１〜第６実施形態（図１〜図７）に対して、空間部１６３におけるフィン（スパインフィン１６５）を廃止し、冷媒配管１６１に凹部あるいは凸部を設けたものとしている。
【００９７】
冷媒配管１６１に設けられる凹部あるいは凸部は、ここでは、冷媒配管１６１の外周面から突出して螺旋状に形成された螺旋状凸部１６１ｃとしている。螺旋状凸部１６１ｃは、多条の螺旋状凸部となっている。螺旋状凸部１６１ｃは、冷媒配管１６１をねじることで形成される（ねじり加工）。あるいは、冷媒配管１６１の内側から外側に向けて工具を押し付けて、更に、冷媒配管１６１と工具とを相対的に冷媒配管１６１の軸を中心として回転させながら軸方向に移動させることで形成される（バルジ加工、スピニング加工等）。螺旋状凸部１６１ｃによって、冷媒配管１６１の周面の面積が拡大される。
【００９８】
本実施形態では、螺旋状凸部１６１ｃによって冷媒配管１６１の周面における表面積を増大させて蓄冷材１６４との接触面積を増加させることができるので、冷媒と蓄冷材１６４との間の熱伝達を促進させることができ、スパインフィン１６５等のフィンを不用として、蓄冷および放冷を効果的に行うことができる。
【００９９】
（第８実施形態）
第８実施形態の蓄冷熱交換器１６０Ｂを図９に示す。第８実施形態は、上記第１〜第７実施形態（図１〜図８）に対して、蓄冷材用配管を変更したものである。
【０１００】
蓄冷材用配管は、冷媒配管１６１の内側に配設される内側配管１６２Ａとなっている。内側配管１６２Ａの外径は冷媒配管１６１の内径よりも小さく設定され、また長さ寸法は冷媒配管１６１よりも多少小さく設定されている。内側配管１６２Ａの両端部にはリング状の蓋を成す閉塞部１６２ａが設けられている。リング状を成す閉塞部１６２ａの外周部は冷媒配管１６１の内周面に接合されており、またリング状を成す閉塞部１６２ａの内周部は内側配管１６２Ａの両端部の周囲に接合されており、冷媒配管１６１、内側配管１６２Ａ、および閉塞部１６２ａによって、冷媒配管１６１の内側に空間部１６３が形成されている。内側配管１６２Ａ、および閉塞部１６２ａは、冷媒配管１６１と同様に、アルミニウム材、あるいはアルミニウム合金材から形成されている。
【０１０１】
そして、空間部１６３には、蓄冷材１６４およびフィン１６５が収容されている。フィン１６５は、第１〜第６実施形態（図１〜図７）と同様のスパインフィン１６５とすることができる。スパインフィン１６５は、上記第１実施形態で説明した他方の長辺部が内側配管１６２Ａの外周部に螺旋状に巻き付けられて、他方の長辺部が内側配管１６２Ａの外周部に接合されると共に、多数の切り込みの先端側（一方の長辺側）が放射状に延びるように形成されている。尚、フィン１６５に代えて、内側配管１６２Ａに凹部あるいは凸部を設けて、蓄冷材１６４との接触面積を拡大するようにしても良い。
【０１０２】
本実施形態の蓄冷熱交換器１６０Ｂにおいては、蒸発器１５０から流出される冷媒は、冷媒配管１６１の一方側から流入して、内側配管１６２Ａの内側を流通し、冷媒配管１６１の他方側から流出する。蓄冷モード実行時には、冷媒から蓄冷材１６４への蓄冷が行われ、また、放冷モード実行時には、蓄冷材１６４から冷媒への放冷が行われる。
【０１０３】
（第９実施形態）
第９実施形態の蓄冷熱交換器１６０Ｃを図１０に示す。第９実施形態は、上記第１〜第７実施形態（図１〜図８）に対して、蓄冷材用配管を変更したものである。
【０１０４】
蓄冷材用配管は、冷媒配管１６１の内側に配設される内側配管１６２Ａとなっている。内側配管１６２Ａの外径は冷媒配管１６１の内径よりも小さく設定され、また長さ寸法は冷媒配管１６１よりも多少小さく設定されている。内側配管１６２Ａの両端部には円板状の蓋を成す閉塞部１６２ａが設けられており、内側配管１６２Ａの両端部が閉塞されている。そして、内側配管１６２Ａの内側には、空間部１６３が形成されている。内側配管１６２Ａ、および閉塞部１６２ａは、冷媒配管１６１と同様に、アルミニウム材、あるいはアルミニウム合金材から形成されている。
【０１０５】
そして、空間部１６３には、蓄冷材１６４およびフィン１６５ａが収容されている。フィン１６５ａは、薄板材を断面クランク状に折り曲げた波形フィン、あるいは、折り曲げた波部がオフセット配置されるオフセットフィン等とすることができる。フィン１６５ａは、内側配管１６２Ａの内周面に接合されている。尚、フィン１６５ａに代えて、内側配管１６２Ａに凹部あるいは凸部を設けて、蓄冷材１６４との接触面積を拡大するようにしても良い。
【０１０６】
冷媒配管１６１の内周面と、内側配管１６２Ａの外周面との間には、冷媒配管１６１から流入した冷媒が流通する流路１６６が形成されている。また、内側配管１６２Ａは、例えば冷媒配管１６１の内周面と、内側配管１６２Ａの外周面とが図示しない支持部によって接続されることで固定されている。支持部は、極力、流路１６６における冷媒流れの抵抗にならないように形成されるのが好ましい。
【０１０７】
本実施形態の蓄冷熱交換器１６０Ｃにおいては、蒸発器１５０から流出される冷媒は、冷媒配管１６１の一方側から流入して、流路１６６を流通し、冷媒配管１６１の他方側から流出する。蓄冷モード実行時には、冷媒から蓄冷材１６４への蓄冷が行われ、また、放冷モード実行時には、蓄冷材１６４から冷媒への放冷が行われる。
【０１０８】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、蓄冷熱交換器１６０、１６０Ａ〜１６０Ｃの蓄冷材用配管（外側配管１６２、１６２Ａ）および閉塞部１６２ａは、アルミニウム材、あるいはアルミニウム合金材から形成されるものとして説明したが、これに限らず、例えば樹脂材から形成されるものとしても良い。樹脂材とした場合は、冷媒配管１６１との接合においては、接着剤等による接着が用いられる。
【０１０９】
また、凝縮器１２０において、冷媒の過冷却域まで冷却する方式（いわゆるサブクールコンデンサ）とするときは、凝縮器１２０内にモジュレータタンクが一体的に構成される場合もあり、この場合には、モジュレータタンクを各実施形態で説明したレシーバ１３０とすることができる。
【０１１０】
また、蓄冷熱交換器１６０、１６０Ａ〜１６０Ｃを用いて、放冷モードを実行するにあたっては、高圧側冷媒量が多いほど放冷時間が長く確保できる特性があることから、圧縮機１１０の停止可能時間を所定時間以上長く維持すべき場合には、必要に応じてレシーバ１３０の容量あるいは高圧配管径を拡大する等すると良い。
【０１１１】
また、第１〜第６実施形態（図１〜図７）および第８実施形態（図９）では、蓄冷熱交換器１６０、１６０Ｂの空間部１６３に収容されるフィンとして、スパインフィン１６５として説明したが、これに限らず、薄板材を断面クランク状に折り曲げた波形フィン、あるいは、折り曲げた波部が、波が連続する方向に対して交差する方向においてオフセット配置されるオフセットフィン等とすることができる。
【０１１２】
また、第７実施形態（図８）において、螺旋状凸部１６１ｃは、多条の螺旋に限らず１本の螺旋でも良い。更に、蓄冷材１６４との接触面積を増加させるために、冷媒配管１６１には、上記螺旋状凸部１６１ｃに代えて、冷媒配管１６１の外周面から冷媒配管１６１の中心側にへこむ凹部としての螺旋状溝部（螺旋溝）としても良い。螺旋状溝部は、冷媒配管１６１の外側からの加工となり、加工が比較的容易であり、また接触面積増加効果が大きく、凹部あるいは凸部の具体的な手段として用いて好適である。更に、螺旋状の凹部あるいは凸部に限らず、冷媒配管１６１の外周面で部分的にへこむ、あるいは突出して、そのへこみ部あるいは突出部が外周面に多数配置されたものとしても良い。
【０１１３】
また、蓄冷熱交換器１６０、１６０Ａ〜１６０Ｃの外側に、更に３つめの配管を配置して三重管構造とし、中間の配管（外側配管１６２あるいは冷媒配管１６１）と、３つ目の配管との間に断熱材を設けるようにしても良い。これにより、蓄冷材１６４に対する蓄冷時、および蓄冷材１６４による放冷時の熱ロスを低減することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１００Ａ〜１００Ｆ  車両用冷凍サイクル装置
１１０  圧縮機
１２０  凝縮器
１３０  レシーバ（第２タンク部）
１４０  温度式膨張弁（減圧器）
１４０Ａ  電気式膨張弁（減圧器）
１５０  蒸発器
１５５  冷媒配管
１６０、１６０Ａ〜１６０Ｃ  蓄冷熱交換器
１６１  冷媒配管
１６１ａ  流入側冷媒配管
１６１ｂ  流出側冷媒配管
１６１ｃ  螺旋状凸部（凹部あるいは凸部）
１６２  外側配管（蓄冷材用配管）
１６２Ａ  内側配管（蓄冷材用配管）
１６３  空間部
１６４  蓄冷材
１６５  スパインフィン（フィン）
１７１  配管曲げ部（冷媒溜め部）
１７２  レシーバ（冷媒溜め部、第１タンク部）
１７３  配管曲げ部（冷媒溜め部）
１７４  レシーバ（冷媒溜め部、第１タンク部）
１８１  固定絞り部
Ｒ  冷凍サイクル
【図１】
0005585253.tif 000002
【図２】
0005585253.tif 000003
【図３】
0005585253.tif 000004
【図４】
0005585253.tif 000005
【図５】
0005585253.tif 000006
【図６】
0005585253.tif 000007
【図７】
0005585253.tif 000008
【図８】
0005585253.tif 000009
【図９】
0005585253.tif 000010
【図１０】
0005585253.tif 000011