(57)【要約】【課題】放冷時間を延長しうるとともに、凝縮水の飛散を抑制しうるエバポレータを提供する。【解決手段】エバポレータ１は、隣り合う冷媒流通管13どうしの間に形成された通風間隙15に配置されたコルゲートフィン17を有する。コルゲートフィン17は、冷媒流通管13にろう付されたフィン本体部19と、冷媒流通管13よりも前方に張り出した外方張り出し部21とを備えている。エバポレータ１の隣接した通風間隙15に配置されている２つのコルゲートフィン17の外方張り出し部21間に形成されるすべての空隙が、凝縮水を保持する水保持空隙22または凝縮水を排出する水排出空隙23になっている。水保持空隙22と水排出空隙23とを交互に設ける。水排出空隙23内に上下方向にのびる排水部材24を配置し、排水部材24を両側のフィン17の外方張り出し部21に接触させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向が上下方向を向くとともに幅方向が通風方向を向いた複数の扁平状冷媒流通管が、冷媒流通管の厚み方向に間隔をおいて並列状に配置され、隣り合う冷媒流通管どうしの間に通風間隙が形成され、通風間隙にフィンが配置されているエバポレータにおいて、
フィンが、冷媒流通管に接合されたフィン本体部と、フィン本体部の風下側縁部に連なるとともに冷媒流通管よりも風下側に張り出すように設けられた外方張り出し部とを備え、隣接した通風間隙に配置されている２つのフィンの外方張り出し部間に形成されるすべての空隙が、凝縮水を保持する水保持空隙または凝縮水を排出する水排出空隙になっているとともに、水保持空隙と水排出空隙とが交互に並んで設けられており、水排出空隙内に上下方向にのびる排水部材が配置され、排水部材が、水排出空隙を形成する両側のフィンの外方張り出し部に接しているエバポレータ。
【請求項２】
排水部材とフィンの外方張り出し部とがろう付されている請求項１記載のエバポレータ。
【請求項３】
フィンの外方張り出し部における冷媒流通管からの張り出し幅が、２〜７ｍｍである請求項１または２記載のエバポレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、停車時に圧縮機の駆動源であるエンジンを一時的に停止させる車両のカーエアコンに用いられるエバポレータに関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、図１の上下を上下というものとする。
【背景技術】
【０００３】
近年、環境保護や自動車の燃費向上などを目的として、信号待ちなどの停車時にエンジンを自動的に停止させる自動車が提案されている。
【０００４】
ところで、通常のカーエアコンにおいては、エンジンを停止させると、エンジンを駆動源とする圧縮機が停止するので、エバポレータに冷媒が供給されなくなり、冷房能力が急激に低下するという問題がある。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するために、エバポレータに蓄冷機能を付与し、エンジンが停止して圧縮機が停止した際に、エバポレータに蓄えられた冷熱を利用して車室内を冷却することが考えられている。
【０００６】
エバポレータとして、本出願人は、先に、長手方向が上下方向を向くとともに幅方向が通風方向を向いた複数の扁平状冷媒流通管が、冷媒流通管の厚み方向に間隔をおいて配置され、隣り合う冷媒流通管どうしの間に通風間隙が形成され、全通風間隙のうち一部の複数の通風間隙に蓄冷材が封入された蓄冷材容器が配置されるとともに、残りの通風間隙にフィンが配置され、蓄冷材容器が、冷媒流通管に接合された容器本体部と、容器本体部の風下側縁部に連なるとともに冷媒流通管よりも風下側に張り出すように設けられた外方張り出し部とを備え、フィンが、冷媒流通管に接合されたフィン本体部と、フィン本体部の風下側縁部に連なるとともに冷媒流通管よりも風下側に張り出すように設けられた外方張り出し部とを備え、蓄冷材容器が配置された通風間隙の両側の通風間隙にそれぞれフィンが配置され、隣接した通風間隙に配置されている２つのフィンからなるフィン組を備えており、フィン組を構成する２つのフィンの外方張り出し部間にスペーサが配置されて、スペーサが両フィンの外方張り出し部にろう付されている蓄冷機能付きエバポレータを提案した（特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１記載のエバポレータによれば、圧縮機が作動している通常の冷房時には、冷媒流通管内を流れる冷媒の有する冷熱が、蓄冷材容器内の蓄冷材に伝わって蓄冷材に蓄えられ、圧縮機が停止した際には、蓄冷材容器内の蓄冷材に蓄えられた冷熱が、蓄冷材容器が熱的に接触させられた冷媒流通管を通って通風間隙に配置されたフィンに伝えられ、フィンから当該通風間隙を流れる空気に放冷されるようになっており、エンジンが停止して圧縮機が停止した際に、エバポレータに蓄えられた冷熱を利用して車室内を冷却することが可能になり、エンジンが停止した際の冷房能力の急激な低下が抑制されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１記載の蓄冷機能付きエバポレータにおいては、蓄冷材容器および蓄冷材を必要とするので、コストが高くなるという問題がある。しかも、全通風間隙のうち一部の複数の通風間隙に蓄冷材が封入された蓄冷材容器が配置されているので、圧縮機が作動している通常の冷房時における通風抵抗が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−４２１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明の目的は、上記問題を解決し、特許文献１記載の蓄冷機能付きエバポレータに比べて、コストが安くなるとともに、圧縮機が作動している通常の冷房時における通風抵抗を低減することができ、しかもエンジンが停止した際の冷房能力の低下を抑制しうるエバポレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【００１２】
1)長手方向が上下方向を向くとともに幅方向が通風方向を向いた複数の扁平状冷媒流通管が、冷媒流通管の厚み方向に間隔をおいて並列状に配置され、隣り合う冷媒流通管どうしの間に通風間隙が形成され、通風間隙にフィンが配置されているエバポレータにおいて、
フィンが、冷媒流通管に接合されたフィン本体部と、フィン本体部の風下側縁部に連なるとともに冷媒流通管よりも風下側に張り出すように設けられた外方張り出し部とを備え、隣接した通風間隙に配置されている２つのフィンの外方張り出し部間に形成されるすべての空隙が、凝縮水を保持する水保持空隙または凝縮水を排出する水排出空隙になっているとともに、水保持空隙と水排出空隙とが交互に並んで設けられており、水排出空隙内に上下方向にのびる排水部材が配置され、排水部材が、水排出空隙を形成する両側のフィンの外方張り出し部に接しているエバポレータ。
【００１３】
2)排水部材とフィンの外方張り出し部とがろう付されている上記1)記載のエバポレータ。
【００１４】
3)フィンの外方張り出し部における冷媒流通管からの張り出し幅が、２〜７ｍｍである上記1)または2)記載のエバポレータ。
【発明の効果】
【００１５】
上記1)〜3)のエバポレータによれば、通風間隙に配置されているフィンが、冷媒流通管に接合されたフィン本体部と、フィン本体部の風下側縁部に連なるとともに冷媒流通管よりも風下側に張り出すように設けられた外方張り出し部とを備え、隣接した通風間隙に配置されている２つのフィンの外方張り出し部間に形成されるすべての空隙が、凝縮水を保持する水保持空隙または凝縮水を排出する水排出空隙になっているとともに、水保持空隙と水排出空隙とが交互に並んで設けられており、水排出空隙内に上下方向にのびる排水部材が配置され、排水部材が、水排出空隙を形成する両側のフィンの外方張り出し部に接しているので、圧縮機が作動している間に、フィンの表面に発生した凝縮水が水保持空隙に保持される。そして、エンジンが停止して圧縮機が停止した際には、水保持空隙に保持されている凝縮水の顕熱としての冷熱や、水保持空隙内において凝縮水が凍結していた場合には、凍結した凝縮水の潜熱としての冷熱および溶融した後の凝縮水の顕熱としての冷熱が、通風間隙を流れる空気に放冷されるので、放冷時間を延長することが可能になり、冷房能力の低下をより長時間抑制することができる。
【００１６】
また、圧縮機が作動している間にフィンの表面に発生した凝縮水のうち水保持空隙に保持しきれないものは、フィンの外方張り出し部から水排出空隙に配置されている排水部材に伝わり、排水部材に沿って下方に流れて排水されるので、凝縮水の飛散を抑制することができる。
【００１７】
上記3)のエバポレータによれば、圧縮機が作動している間に、フィンの表面に発生した凝縮水を水保持空隙に効果的に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明のエバポレータの全体構成を示す一部切り欠き斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２０】
以下の説明において、通風方向下流側（図１および図２に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後というものとする。また、前方から後方を見た際の左右、すなわち図１の左右を左右というものとする。
【００２１】
さらに、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【００２２】
図１はこの発明によるエバポレータの全体構成を示し、図２はその要部の構成を示す。
【００２３】
図１において、エバポレータ(1)は、上下方向に間隔をおいて配置された左右方向にのびるアルミニウム製第１ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製第２ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間に設けられた熱交換コア部(4)とを備えている。
【００２４】
第１ヘッダタンク(2)は、前側（通風方向下流側）に位置する風下側上ヘッダ部(5)と、後側（通風方向上流側）に位置しかつ風下側上ヘッダ部(5)に一体化された風上側上ヘッダ部(6)とを備えている。風下側上ヘッダ部(5)の右端部に冷媒入口(7)が設けられ、風上側上ヘッダ部(6)の右端部に冷媒出口(8)が設けられている。第２ヘッダタンク(3)は、前側に位置する風下側下ヘッダ部(9)と、後側に位置しかつ風下側下ヘッダ部(9)に一体化された風上側下ヘッダ部(11)とを備えている。第２ヘッダタンク(3)の風下側下ヘッダ部(9)内と風上側下ヘッダ部(11)内とは、両下ヘッダ部(9)(11)の右端部に跨って接合され、かつ内部が通路となった連通部材(12)を介して通じさせられている。
【００２５】
図１および図２に示すように、熱交換コア部(4)には、長手方向が上下方向を向くとともに幅方向が通風方向（前後方向）を向いた複数のアルミニウム押出形材製扁平状冷媒流通管(13)が、左右方向（冷媒流通管(13)の厚み方向）に間隔をおいて並列状に配置されている。ここでは、熱交換コア部(4)は、前後方向に間隔をおいて配置された２つの冷媒流通管(13)からなる管組(14)を複数備えており、複数の管組(14)が左右方向に間隔をおいて配置され、左右方向に隣り合う管組(14)どうしの間に通風間隙(15)が形成されている。前側の冷媒流通管(13)の上端部は風下側上ヘッダ部(5)に接続されるとともに、同下端部は風下側下ヘッダ部(9)に接続されている。また、後側の冷媒流通管(13)の上端部は風上側上ヘッダ部(6)に接続されるとともに、同下端部は風上側下ヘッダ部(11)に接続されている。
【００２６】
熱交換コア部(4)の通風間隙(15)に、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなり、かつ前後方向にのびる波頂部、前後方向にのびる波底部、および波頂部と波底部とを連結する連結部よりなるコルゲート状のアウターフィン(17)が、前後両冷媒流通管(13)に跨るように配置されている。また、左右両端の冷媒流通管(13)の管組(14)の外側にも両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなるアウターフィン(17)が配置されている。また、左右両端のアウターフィン(17)の外側にアルミニウム製サイドプレート(18)が配置されてアウターフィン(17)にろう付されている。左右両端のアウターフィン(17)とサイドプレート(18)との間も通風間隙となっている。
【００２７】
アウターフィン(17)は、前側冷媒流通管(13)の前側縁よりも後方に位置し、かつ各管組(14)の前後の冷媒流通管(13)にろう付されたフィン本体部(19)と、フィン本体部(19)の前側縁に連なるとともに前側冷媒流通管(13)の前側縁よりも前方に張り出すように設けられた外方張り出し部(21)とを備えている。アウターフィン(17)の外方張り出し部(21)における前側冷媒流通管(13)からの張り出し幅(W)は、２〜７ｍｍであることが好ましい。なお、サイドプレート(18)は、左右両端のアウターフィン(17)のフィン本体部(19)から外方張り出し部(21)にかけてろう付されている。
【００２８】
ここで、熱交換コア部(4)の左右方向に隣接した通風間隙(15)に配置されている２つのアウターフィン(17)の外方張り出し部(21)間に形成されるすべての空隙が、凝縮水を保持する水保持空隙(22)または凝縮水を排出する水排出空隙(23)になっているとともに、水保持空隙(22)と水排出空隙(23)とが交互に並んで設けられている。水排出空隙(23)内に、長手方向が上下方向を向くとともに幅方向が通風方向（前後方向）を向いたアルミニウム製扁平状排水部材(24)が配置されており、排水部材(24)が、水排出空隙(23)を形成する両側のアウターフィン(17)の外方張り出し部(21)にろう付されている。排水部材(24)の下端は、第２ヘッダタンク(3)の上面よりも上方に位置している。なお、排水部材(24)は、必ずしもアウターフィン(17)の外方張り出し部(21)にろう付されている必要はなく、接触しているだけでもよい。
【００２９】
上述したエバポレータ(1)は、車両のエンジンを駆動源とする圧縮機、圧縮機から吐出された冷媒を冷却するコンデンサ（冷媒冷却器）、コンデンサを通過した冷媒を減圧する膨張弁（減圧器）とともに冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして、停車時に圧縮機の駆動源であるエンジンを一時的に停止させる車両、たとえば自動車に搭載される。そして、圧縮機が作動している場合には、圧縮機で圧縮されてコンデンサおよび膨張弁を通過した低圧の気液混相の２相冷媒が、冷媒入口(7)を通ってエバポレータ(1)の風下側上ヘッダ部(5)内に入り、全冷媒流通管(13)を通って風上側上ヘッダ部(6)の冷媒出口(8)から流出する。そして、冷媒が冷媒流通管(13)内を流れる間に、通風間隙(15)を通過する空気と熱交換をし、冷媒は気相となって流出する。
【００３０】
このとき、冷媒流通管(13)内を流れる冷媒により冷却されて、アウターフィン(17)の表面に凝縮水が発生し、風により前方に流されて外方張り出し部(21)から水保持空隙(22)内に入り、毛細管力により水保持空隙(22)内に保持され、凝縮水に顕熱としての冷熱が蓄えられる。また、水保持空隙(22)内に保持された凝縮水は少なくとも一部が凍結し、潜熱としての冷熱が蓄えられる。また、圧縮機が作動している間にアウターフィン(17)の表面に発生した凝縮水のうち水保持空隙(22)内に保持しきれないものは、アウターフィン(17)の外方張り出し部(21)から水排出空隙(23)内に配置されている排水部材(24)に伝わり、排水部材(24)に沿って下方に流れて排水される。したがって、凝縮水の飛散が抑制される。
【００３１】
圧縮機が停止した場合には、水保持空隙(22)内に保持された凝縮水の顕熱としての冷熱や、水保持空隙(22)内において凝縮水が凍結した場合には、氷の潜熱としての冷熱および溶融した後の凝縮水の顕熱としての冷熱が、冷媒流通管(13)を通過し、アウターフィン(17)のフィン本体部(19)を介して蓄冷材容器(16)が配置されている通風間隙(15)の両隣の通風間隙(15)を通過する空気に伝えられる。したがって、通風間隙(15)を流れる空気に放冷される放冷時間を延長することが可能になり、エバポレータ(1)を通過した風の温度が上昇したとしても、当該風は冷却されるので、冷房能力の急激な低下が比較的長時間にわたって抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明によるエバポレータは、停車時に圧縮機の駆動源であるエンジンを一時的に停止させる車両のカーエアコンを構成する冷凍サイクルに好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３３】
(1)：エバポレータ
(13)：冷媒流通管
(15)：通風間隙
(16)：蓄冷材容器
(17)：アウターフィン
(19)：フィン本体部
(21)：外方張り出し部
(22)：水保持空隙
(23)：水排出空隙
(24)：排水部材
【図１】
2014020609.tif 000003
【図２】
2014020609.tif 000004