(57)【要約】【課題】積層方向における気密性を向上することのできる蓄冷熱交換器を提供する。【解決手段】内部を流れる冷媒が周囲を流れる空気との間で熱交換する熱交換部１１、１２と、熱交換部の両端部に設けられ、内部を流れる冷媒の分配合流を行うタンク部Ｔとを有し、熱交換部とタンク部が２つのチューブ分割体２１が合体されて形成される冷媒チューブ２、２Ａと、冷媒チューブの熱交換部に当接する状態で隣り合う２つの冷媒チューブの間に配置され、２つのケース分割体が合体されて形成される蓄冷ケース４とを備え、チューブ分割体およびケース分割体の互いに当接する面同士がロウ付けされる蓄冷熱交換器において、ケース分割体の少なくとも一方には、冷媒チューブを形成する２つのチューブ分割体のタンク部の間に介在される延長プレート部Ｐが設けられている。【選択図】図５
2019011918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を流れる冷媒が周囲を流れる空気との間で熱交換する熱交換部と、前記熱交換部の両端部に設けられ、内部を流れる冷媒の分配合流を行うタンク部とを有し、前記熱交換部と前記タンク部が２つのチューブ分割体が合体されて形成される冷媒チューブと、
前記冷媒チューブの前記熱交換部に当接する状態で隣り合う２つの前記冷媒チューブの間に配置され、２つのケース分割体が合体されて形成される蓄冷ケースとを備え、
前記チューブ分割体および前記ケース分割体の互いに当接する面同士がロウ付けされる蓄冷熱交換器において、
前記ケース分割体の少なくとも一方には、前記冷媒チューブを形成する２つのチューブ分割体の前記タンク部の間に介在される延長プレート部が設けられたことを特徴とする蓄冷熱交換器。
【請求項２】
前記冷媒チューブ、前記蓄冷ケースおよび前記延長プレート部の各表面には、ロウ材層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄冷熱交換器。
【請求項３】
前記延長プレート部は、前記蓄冷ケースの位置決め部を兼ねることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄冷熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒チューブと共に蓄冷ケースを備えた蓄冷熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の蓄冷熱交換器としては、特許文献１等に開示されたものがある。このような積層型の蓄冷熱交換器では、大気側フィンを抜き取り、その部分に蓄冷容器を挟み、ロウ付けされた蓄冷エバポレータにおいて、冷媒チューブおよび蓄冷容器はプレートを最中合わせして形成され、そのプレートの両面にはロウ材層が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来技術に係る蓄冷熱交換器では、ロウ付け時にロウ材が溶け出し、ロウ材層の厚さが小さくなる。
【０００５】
そのため、タンク形成部と蓄冷容器の挟持部で積層方向の変化量が異なり、タンク形成部および蓄冷容器の最中合わせ部での気密性に影響するという不都合があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、積層方向における気密性を向上することのできる蓄冷熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る蓄冷熱交換器は、内部を流れる冷媒が周囲を流れる空気との間で熱交換する熱交換部と、前記熱交換部の両端部に設けられ、内部を流れる冷媒の分配合流を行うタンク部とを有し、前記熱交換部と前記タンク部が２つのチューブ分割体が合体されて形成される冷媒チューブと、前記冷媒チューブの前記熱交換部に当接する状態で隣り合う２つの前記冷媒チューブの間に配置され、２つのケース分割体が合体されて形成される蓄冷ケースとを備え、前記チューブ分割体および前記ケース分割体の互いに当接する面同士がロウ付けされる蓄冷熱交換器において、前記ケース分割体の少なくとも一方には、前記冷媒チューブを形成する２つのチューブ分割体の前記タンク部の間に介在される延長プレート部が設けられた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、積層方向における気密性を向上することのできる蓄冷熱交換器を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る蓄冷熱交換器を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態に係る蓄冷熱交換器の冷媒パスを示す斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】比較対象としての蓄冷熱交換器の要部（タンク部、冷媒チューブおよび蓄冷ケース）の構成例を示す概略構成図である。
【図５】第１実施例に係る蓄冷熱交換器の要部（タンク部、冷媒チューブおよび蓄冷ケース）の構成例を示す概略構成図である。
【図６】第２実施例に係る蓄冷熱交換器の要部（タンク部、冷媒チューブおよび蓄冷ケース）の構成例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態に係る蓄冷熱交換器および第１、第２実施例に係る蓄冷熱交換器のタンク部、冷媒チューブおよび蓄冷ケースの構成を図面に基づいて説明する。
【００１１】
（蓄冷熱交換器の概略構成）
まず、図１〜図３を参照して、実施の形態に係る蓄冷熱交換器１の概略構成について説明する。
【００１２】
ここで、図１は、蓄冷熱交換器１を示す分解斜視図、図２は、蓄冷熱交換器１の冷媒パスを示す斜視図、図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１３】
蒸発器としての蓄冷熱交換器１は、図示しないコンプレッサ、凝縮器、膨張弁等と共に冷凍サイクルを構成している。冷凍サイクルは、車両の空気調和装置に適用されている。      
【００１４】
コンプレッサは、エンジンの回転力によって駆動し、エンジンが停止すると停止する。つまり、アイドルストップ時には、コンプレッサが停止し、蓄冷熱交換器１への冷媒流れも停止する。蓄冷熱交換器１は、空調ユニット（図示せず）の送風路内に配置されている。  送風路に供給された空気は、蓄冷熱交換器１等を通って車室内に吹き出される。
【００１５】
図１に示すように、蓄冷熱交換器１は、間隔を置いて平行配置された複数の冷媒チューブ２，２Ａと、隣り合う冷媒チューブ２，２Ａの間の隙間に配置された複数のアウターフィン３と、隣り合う冷媒チューブ２，２Ａの間の隙間で、アウターフィン３が介在されない隙間に配置された複数の蓄冷ケース４とを備えている。
【００１６】
蓄冷熱交換器１は、冷媒チューブ２内を冷媒が上下方向に流れる向きに設置されている（図２に示す向きに設置）。各部品同士は、互いに接触している箇所でロウ付け接合されている。
【００１７】
冷媒チューブ２は、アルミ材より形成されている。冷媒チューブ２は、２枚の伝熱プレート２１を重ね合わせて形成されている。冷媒チューブ２は、両端部にそれぞれ２つの連通孔２２を有する。なお、一部の冷媒チューブ２は、連通孔２２を有さず、端部が閉塞されたものも含まれる。冷媒流れを複数パスとするためである。
【００１８】
冷媒チューブ２は、両端部の２つの連通孔２２間を連通する２つの冷媒通路２３を内部に有する。２つの冷媒通路２３は、各伝熱プレート２１の外壁の窪み壁部２４で仕切ることによって完全に分割されている。各冷媒通路２３は、空気流れの直交方向に沿って延びている。各冷媒通路２３には、伝熱部材であるインナーフィン２５が配置されている。
【００１９】
冷媒チューブ２の積層群は、図２に示すように、空気流れの上流側（冷媒通路群）が第１熱交換部１１とされ、空気流れの下流側（冷媒通路群）が第２熱交換部１２とされている。第１熱交換部１１の出口と第２熱交換部１２の入口は、例えば連通管１３をよって連通されている。外部から流入した冷媒は、図２に示す矢印のように冷媒チューブ２の積層体内をジグザグに流れ、第２熱交換部１２（例えば３パス）を流れた後に第１熱交換部１１（例えば３パス）を流れて外部に流出する。なお、図２で符号１４は、冷媒チューブ２に連通孔２２が形成されていない位置を示している。
【００２０】
蓄冷ケース４の一方側の冷媒チューブ２Ａは、それ以外の冷媒チューブ２と構成が異なっている。
【００２１】
アウターフィン３は、アルミ材より形成されている。アウターフィン３は、空気流れの方向から見て、波形状である。アウターフィン３が配置された隣り合う冷媒チューブ２の間を通る空気は、アウターフィン３と冷媒チューブ２によって形成された隙間を通る。
【００２２】
蓄冷ケース４は、積層された冷媒チューブ２の数に較べて少なく、等間隔に配置されている。蓄冷ケース４は、アルミ材より形成されている。蓄冷ケース４は、内部に蓄冷材（図示せず）が充填されている。蓄冷ケース４は、２枚のケースプレート４１を重ね合わせて形成されている。蓄冷ケース４は、両側の冷媒チューブ２，２Ａに当接されている。従って、蓄冷ケース４と冷媒チューブ２，２Ａの間には空気が通過しない。蓄冷ケース４は、その側面のほぼ全域で冷媒チューブ２，２Ａに面接触されている。双方の熱伝導効率を可能な限り高めるためである。
【００２３】
蓄冷ケース４の一方の冷媒チューブ２Ａは、冷媒通路２３内に冷媒を完全に流さない遮蔽部２６を有する。遮蔽部２６は、一方の冷媒チューブ２Ａの冷媒通路２３の上端位置に配置されている。遮蔽部２６は、各伝熱プレート２１をプレス成形することで形成されている。双方の伝熱プレート２１の遮蔽部２６は、その頂点箇所同士がロウ付け接合されている。遮蔽部２６は、縦壁部２６ａとこの縦壁部２６ａの両端から左右斜め方向にそれぞれ延びる２箇所の横壁部２６ｂ，２６ｃとを有する。遮蔽部２６は、２箇所の横壁部２６ｂ，２６ｃによって冷媒通路２３を２重に仕切っている。
【００２４】
なお、蓄冷ケース４の他方の冷媒チューブ２は、冷媒通路２３内に遮蔽部２６を有しておらず、冷媒が流れるように構成されている。
【００２５】
また、図１に示すように、複数に亘って接合された連通孔２２によって、冷媒が貯留或いは流通するタンク部Ｔが構成されている。
【００２６】
詳細な構成例（第１実施例、第２実施例）については後述するが、蓄冷ケース４において、ケース分割体４１，４１の少なくとも一方には、冷媒チューブ２，２Ａを形成する２つのチューブ分割体（伝熱プレート２１）のタンク部Ｔの間に介在される延長プレート部Ｐが設けられている（図１に示す構成は、後述の第１実施例に相当する）。
【００２７】
また、冷媒チューブ２，２Ａ、蓄冷ケース４および延長プレート部Ｐ（Ｐ１、Ｐ２）の各表面には、ロウ材層（図１では現れない）が形成されている。
【００２８】
このような構成により、蓄冷ケース４の全体或いは少なくとも一部において、ロウ材層の層数を同一あるいは近似する数とすることができる。これにより、タンク形成部と蓄冷容器の挟持部で積層方向の変化量を低減することができ、タンク形成部および蓄冷容器の最中合わせ部での気密性を向上させることができる。
【００２９】
また、延長プレート部Ｐは、蓄冷ケース４の位置決め部を兼ねることができ、蓄冷ケース４を正確な位置に組み付けて蓄冷熱交換器１全体の精度を高めることができる。
【００３０】
（蓄冷熱交換器の要部の構成について）
次に、図４〜図６の概略構成図を参照して、比較対象としての蓄冷熱交換器１００の要部（タンク部、冷媒チューブおよび蓄冷ケース）の構成例および第１実施例、第２実施例に係る蓄冷熱交換器１Ａ、１Ｂの要部（タンク部、冷媒チューブおよび蓄冷ケース）の構成例について説明する。
【００３１】
上述のように、本実施の形態に係る蓄冷熱交換器１（１Ａ、１Ｂ）は、内部を流れる冷媒が周囲を流れる空気との間で熱交換する熱交換部（第１熱交換部１１、第２熱交換部１２）と、熱交換部１１、１２の両端部に設けられ、内部を流れる冷媒の分配合流を行うタンク部Ｔとを有している。
【００３２】
また、熱交換部１１、１２とタンク部Ｔが２つのチューブ分割体（伝熱プレート２１）が合体されて形成される冷媒チューブ２、２Ａと、冷媒チューブの熱交換部１１、１２に当接する状態で隣り合う２つの冷媒チューブ２、２Ａの間に配置され、２つのケース分割体４１，４１が合体されて形成される蓄冷ケース４とを備えている。
【００３３】
さらに、チューブ分割体２１およびケース分割体４１，４１の互いに当接する面同士がロウ付けされている。
【００３４】
そして、ケース分割体４１ａ，４１ｂの少なくとも一方には、冷媒チューブ２、２Ａを形成する２つのチューブ分割体２１のタンク部Ｔの間に介在される延長プレート部Ｐが設けられている。
【００３５】
冷媒チューブ２、２Ａ、蓄冷ケース４（４１ａ、４１ｂ）および延長プレート部Ｐ１、Ｐ２の各表面には、ロウ材層Ｌ（Ｌ１〜Ｌ１８）が形成されている。
【００３６】
（第１実施例）
図５を参照して、第１実施例に係る蓄冷熱交換器１Ａにおけるロウ材層Ｌの具体例等について説明する。
【００３７】
図５に示すように、タンク部Ｔの一部を構成する連通孔２２ａは、長手方向に平行なロウ材層Ｌ１、Ｌ２を有している。
【００３８】
同様に、タンク部Ｔの一部を構成する連通孔２２ｂは、長手方向に平行なロウ材層Ｌ３、Ｌ４を有している。
【００３９】
図５に示すように、チューブ分割体を構成する伝熱プレート２１ａは、長手方向に平行なロウ材層Ｌ１１、Ｌ１２を有している。
【００４０】
同様に、チューブ分割体を構成する伝熱プレート２１ｂは、長手方向に平行なロウ材層Ｌ１７、Ｌ１８を有している。
【００４１】
また、図５に示すように、蓄冷ケース４１ａは、長手方向に平行なロウ材層Ｌ１３、Ｌ１４を有している。
【００４２】
同様に、他方の蓄冷ケース４１ｂは、長手方向に平行なロウ材層Ｌ１５、Ｌ１６を有している。
【００４３】
そして、第１実施例に係る蓄冷熱交換器１Ａでは、ケース分割体４１ａ，４１ｂの両方に延長プレート部Ｐ１、Ｐ２が設けられ、タンク部Ｔの一部を構成する連通孔２２ａ、２２ｂの間に挟持されている。
【００４４】
なお、図１に示す積層方向における各該当箇所の構成は、図５と同様である。
【００４５】
そして、図１のように積層された状態で加熱後に冷却され、各ロウ材層Ｌ（Ｌ１〜Ｌ１８）の溶融、固化によって、蓄冷熱交換器１Ａ全体が結合される。
【００４６】
ここで、第１実施例に係る蓄冷熱交換器１Ａを示す図５と、比較対象としての蓄冷熱交換器１００を示す図４とを参照して、所定範囲Ｈ１、Ｈ２およびＨ１０、Ｈ２０におけるロウ材層の層数の比較を行う。
【００４７】
なお、所定範囲Ｈ１、Ｈ２およびＨ１０、Ｈ２０は、連通孔２２ａ、２２ｂを含む位置と、蓄冷ケース４の位置において、最外層に相当するＬ１、Ｌ４およびＬ１１、Ｌ１８を除いた範囲である。
【００４８】
まず、第１実施例に係る蓄冷熱交換器１Ａの範囲Ｈ１におけるロウ材層Ｌの層数は、Ｌ２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ３の計６層である。
【００４９】
一方、範囲Ｈ２におけるロウ材層Ｌの層数は、Ｌ１２〜Ｌ１７の計６層であり、範囲Ｈ１におけるロウ材層Ｌの層数と一致していることが分かる。
【００５０】
これに対して、比較対象としての蓄冷熱交換器１００では、範囲Ｈ１０におけるロウ材層Ｌの層数は、Ｌ２、Ｌ３の計２層である。
【００５１】
一方、範囲Ｌ２０におけるロウ材層Ｌの層数は、Ｌ１２〜Ｌ１７の計６層であり、両者の層数には４層差という比較的大きな差があることが分かる。
【００５２】
このようなロウ材層Ｌの層数の差異により、比較対象としての蓄冷熱交換器１００では、タンク形成部と蓄冷容器の挟持部でロウ付けの前後で積層方向の変化量が異なり、タンク形成部および蓄冷容器の最中合わせ部での気密性に影響するという不都合があった。
【００５３】
これに対して、第１実施例に係る蓄冷熱交換器１Ａでは、上述のように、範囲Ｈ１とＨ２におけるロウ材層Ｌの層数は６層ずつで一致するので、ロウ付けの前後で積層方向の変化量を最小限に抑えることができ、積層方向における気密性を向上させることができる。
【００５４】
また、延長プレート部Ｐ（Ｐ１、Ｐ２）は、蓄冷ケース４の位置決め部を兼ねるので、蓄冷ケース４を正確な位置に組み付けて蓄冷熱交換器１Ａ全体の精度を高めることができる。
【００５５】
（第２実施例）
図６を参照して、第２実施例に係る蓄冷熱交換器１Ｂにおけるロウ材層Ｌの具体例等について説明する。
【００５６】
ここで、第１実施例に係る蓄冷熱交換器１Ａと同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００５７】
第２実施例に係る蓄冷熱交換器１Ｂと、第１実施例に係る蓄冷熱交換器１Ａとの相違点は、ケース分割体４１ａにのみ延長プレート部Ｐ１が設けられ、タンク部Ｔの一部を構成する連通孔２２ａ、２２ｂの間に挟持されている点である。
【００５８】
なお、積層方向における各該当箇所の構成は、図６と同様である。
【００５９】
そして、積層された状態で加熱後に冷却され、各ロウ材層Ｌ（Ｌ１〜Ｌ１８）の溶融、固化によって、蓄冷熱交換器１Ｂ全体が結合される。
【００６０】
ここで、第２実施例に係る蓄冷熱交換器１Ｂを示す図６と、比較対象としての蓄冷熱交換器１００を示す図４とを参照して、所定範囲Ｈ３、Ｈ２およびＨ１０、Ｈ２０におけるロウ材層の層数の比較を行う。
【００６１】
なお、所定範囲Ｈ３、Ｈ２およびＨ１０、Ｈ２０は、連通孔２２ａ、２２ｂを含む位置と、蓄冷ケース４の位置において、最外層に相当するＬ１、Ｌ４およびＬ１１、Ｌ１８を除いた範囲である。
【００６２】
第２実施例に係る蓄冷熱交換器１Ｂの範囲Ｈ３におけるロウ材層Ｌの層数は、Ｌ２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ３の計４層である。
【００６３】
一方、範囲Ｈ２におけるロウ材層Ｌの層数は、Ｌ１２〜Ｌ１７の計６層であり、範囲Ｈ３におけるロウ材層Ｌの層数とは、２層の違いであることが分かる。
【００６４】
これに対して、比較対象としての蓄冷熱交換器１００では、上述のように範囲Ｈ１０とＨ２０では、４層の違いがあった。
【００６５】
このように、第２実施例に係る蓄冷熱交換器１Ｂでは、範囲Ｈ３とＨ２におけるロウ材層Ｌの層数差を２層に抑えることができ、比較対象としての蓄冷熱交換器１００に比して、ロウ付けの前後で積層方向の変化量を抑えることができ、積層方向における気密性を向上させることができる。
【００６６】
また、延長プレート部Ｐ１は、蓄冷ケース４の位置決め部を兼ねるので、蓄冷ケース４を正確な位置に組み付けて蓄冷熱交換器１Ｂ全体の精度を高めることができる。
【００６７】
なお、延長プレート部Ｐ１に代えて、延長プレート部Ｐ２のみをタンク部Ｔの一部を構成する連通孔２２ａ、２２ｂの間に挟持するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００６８】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００６９】
１、１Ａ、１Ｂ…蓄冷熱交換器
２、２Ａ…冷媒チューブ
４…蓄冷ケース
１１…第１熱交換部
１２…第２熱交換部
２１、２１ａ、２１ｂ…伝熱プレート
２２、２２ａ、２２ｂ…連通孔
４１、４１ａ、４１ｂ…ケース分割体
Ｌ（Ｌ１〜Ｌ１８）…ロウ材層
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２…延長プレート部
Ｔ…タンク部
【図１】
2019011918.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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