(57)【要約】【課題】積層させたプレートのうち２つ以上のプレートの各開口にチューブを挿通させるに際し、プレートの相互位置がずれることを防止した蓄冷熱交換器を提供することを課題とする。【解決手段】蓄冷熱交換器１０は、複数のチューブ２０と、チューブ２０が差し込まれるタンク２２と、を備える。タンク２２は、中央プレート２４と冷媒タンク側プレート２６と蓄冷材タンク側プレート２８と、を有して、冷媒タンク室Ｄを中央プレート２４の一方面側に、蓄冷材タンク室Ｓを中央プレート２４の他方面側に形成している。チューブ２０の冷媒用配管部１８ｐ、１８ｑは、蓄冷材タンク側プレート２８および中央プレート２４を貫通していて、中央プレート２４は、タンク長手方向に延設されたレール状の中央プレート嵌合部２４ｔを有し、蓄冷材タンク側プレート２８は、中央プレート嵌合部２４ｔに嵌合する蓄冷材タンク側プレート嵌合部２８ｔを有する。【選択図】図３
2015014399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が通過する冷媒通路と蓄冷材が充填される蓄冷材充填路とを有する複数のチューブと、前記チューブの長手方向端部側に設けられ前記チューブが端部から差し込まれるタンクと、を備え、
前記タンクは、中央プレートと、前記中央プレートの一方面側に配置された冷媒タンク側プレートと、前記中央プレートの他方面側に配置された蓄冷材タンク側プレートと、を有して、冷媒が供給される冷媒タンク室を中央プレートの一方面側に、蓄冷材が充填される蓄冷材タンク室を前記中央プレートの他方面側に形成しており、
前記チューブは、前記冷媒通路を形成して前記冷媒タンク室内で開口する冷媒用配管部および前記蓄冷材充填路を形成して前記蓄冷材タンク室内で開口する蓄冷材用配管部の少なくとも一方が、前記中央プレート、前記冷媒タンク側プレート、および、前記蓄冷材タンク側プレートのうち２枚のプレートを貫通していて、
前記中央プレートは、タンク長手方向に延設されたレール状の中央プレート嵌合部を有し、
前記チューブが前記蓄冷材タンク側プレートと前記中央プレートを貫通する場合、前記蓄冷材タンク側プレートは、前記中央プレート嵌合部に嵌合する蓄冷材タンク側プレート嵌合部を有し、
前記チューブが前記冷媒タンク側プレートと前記中央プレートを貫通する場合、前記冷媒タンク側プレートは、前記中央プレート嵌合部に嵌合する冷媒タンク側プレート嵌合部を有することを特徴とする蓄冷熱交換器。
【請求項２】
前記中央プレート嵌合部がタンク内側に凸部を形成していることにより、前記冷媒タンク側プレートまたは前記蓄冷材タンク側プレートが前記凸部によって位置決められていることを特徴とする請求項１記載の蓄冷熱交換器。
【請求項３】
前記冷媒タンク室は、プレート状の流路形成部材によって複数の室に区分けされ、
前記中央プレート嵌合部が各流路形成部材の両面側に配設されており、隣り合う前記凸部の間隔が前記流路形成部材の厚みに合わせられていることを特徴とする請求項２記載の蓄冷熱交換器。
【請求項４】
冷媒が通過する冷媒通路と蓄冷材が充填される蓄冷材充填路とを有する複数のチューブと、前記チューブの長手方向端部側に設けられ前記チューブが端部から差し込まれるタンクと、を備え、
前記タンクは、１枚の成形プレートからなり冷媒が供給される冷媒タンク室を形成している冷媒タンクプレートと、前記冷媒タンクプレートに嵌合されることにより、蓄冷材が充填される蓄冷材タンク室を前記冷媒タンクプレートとの間に形成する蓄冷材タンク側プレートと、を有し、
前記チューブは、前記冷媒通路を形成して前記冷媒タンク室内で開口する冷媒用配管部および前記蓄冷材充填路を形成して前記蓄冷材タンク室内で開口する蓄冷材用配管部の少なくとも一方が、前記冷媒タンクプレートおよび前記蓄冷材タンク側プレートの両者を貫通していて、
前記冷媒タンクプレートは、タンク長手方向に延設されたレール状の冷媒タンクプレート嵌合部を有し、
前記蓄冷材タンク側プレートは、前記冷媒タンクプレートに嵌合する蓄冷材タンク側プレート嵌合部を有することを特徴とする蓄冷熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５２５９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、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、３枚のプレートを積層構造にし、プレート間に、蒸発室や、蓄冷材（冷熱貯蔵部材）を収容する蓄冷材タンク室（冷熱貯蔵器）を形成している。
【０００６】
このような構成を形成するには、積層したプレートにチューブを底面側から差し込む際、チューブ先端が中央プレートに突き当たるなどしてチューブが中央プレートに干渉すると、この３枚のプレートの相互位置がずれてしまうという弊害がある。
【０００７】
そこで、本発明は、積層させたプレートのうち２つ以上のプレートの各開口にチューブを挿通させるに際し、プレートの相互位置がずれることを防止した蓄冷熱交換器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明は、冷媒が通過する冷媒通路と蓄冷材が充填される蓄冷材充填路とを有する複数のチューブと、チューブの長手方向端部側に設けられチューブが端部から差し込まれるタンクと、を備え、タンクは、中央プレートと、中央プレートの一方面側に配置された冷媒タンク側プレートと、中央プレートの他方面側に配置された蓄冷材タンク側プレートと、を有して、冷媒が供給される冷媒タンク室を中央プレートの一方面側に、蓄冷材が充填される蓄冷材タンク室を中央プレートの他方面側に形成しており、チューブは、冷媒通路を形成して冷媒タンク室内で開口する冷媒用配管部および蓄冷材充填路を形成して蓄冷材タンク室内で開口する蓄冷材用配管部の少なくとも一方が、中央プレート、冷媒タンク側プレート、および、蓄冷材タンク側プレートのうち２枚のプレートを貫通していて、中央プレートは、タンク長手方向に延設されたレール状の中央プレート嵌合部を有し、チューブが蓄冷材タンク側プレートと中央プレートを貫通する場合、蓄冷材タンク側プレートは、中央プレート嵌合部に嵌合する蓄冷材タンク側プレート嵌合部を有し、チューブが冷媒タンク側プレートと中央プレートを貫通する場合、冷媒タンク側プレートは、中央プレート嵌合部に嵌合する冷媒タンク側プレート嵌合部を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、積層させたプレートのうち２つ以上のプレートの各開口にチューブを挿通させるに際し、プレートの相互位置がずれることを防止した蓄冷熱交換器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の蓄冷熱交換器を構成する蒸発・蓄冷器を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の蓄冷熱交換器を構成する蒸発・蓄冷器を示す側面図である。
【図３】図２のＭ−Ｍ線断面図である。
【図４】第１実施形態でチューブを説明する斜視図である。
【図５】第１実施形態でチューブを説明する平面図である。
【図６】第１実施形態の変形例で、中央プレートと蓄冷材タンク側プレートとを嵌合させることを説明する斜視図である。
【図７】第２実施形態の蓄冷熱交換器を構成する蒸発・蓄冷器を示す部分側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、図面は模式的なものであり、寸法比などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法比などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１２】
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための例示であって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の実施の形態は、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【００１３】
また、以下に示す実施の形態では、特に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のに最適な熱交換器を説明するが、自動車以外の熱交換器に適用することはもちろん可能である。
【００１４】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態の蓄冷熱交換器を構成する蒸発・蓄冷器を示す斜視図である。図２は、本実施形態の蓄冷熱交換器を構成する蒸発・蓄冷器を示す側面図である。図３は、図２のＭ−Ｍ線断面図である。図４は、本実施形態でチューブを説明する斜視図である。図５は、本実施形態でチューブを説明する平面図である。
【００１５】
図１〜図５に示すように、本実施形態の蓄冷熱交換器１０は、冷媒が通過する冷媒通路１２（１２ｐ、１２ｑ）と蓄冷材が充填される蓄冷材充填路１４（１４ｐ、１４ｑ）とを有する複数のチューブ２０と、チューブ２０の長手方向両端部側にそれぞれ設けられチューブ２０が端部から差し込まれるタンク２２と、を備えている。チューブ２０は内部に冷媒が供給されるとともに蓄冷材を収容するものである。本実施形態では、チューブ２０は上下方向に沿って設けられている。また、チューブ２０の配列方向は空気の流れ方向Ａに対して交差する方向（主として直交する方向）とされている。隣接するチューブ２０の間にはフィン２１が配設されている。
【００１６】
タンク２２は、中央プレート２４と、中央プレート２４の上面側に配置された冷媒タンク側プレート２６と、中央プレート２４の下面側に配置された蓄冷材タンク側プレート２８と、を有しており、冷媒が供給される冷媒タンク室Ｄ（Ｄｐ、Ｄｑ）を中央プレート２４の上面側に、蓄冷材が充填される蓄冷材タンク室Ｓを中央プレート２４の下面側に形成している。
【００１７】
本実施形態の蓄冷熱交換器１０には、上端部が冷媒タンク側プレート２６の中央部に、下端部が中央プレート２４の中央部にそれぞれ固定された仕切り部材３０が設けられている。そして、冷媒タンク室Ｄは、仕切り部材３０によって分けられた２つの冷媒タンク室Ｄｐ、Ｄｑからなる。
【００１８】
チューブ２０は、中央部に蓄冷材充填用（蓄冷材収容用）の蓄冷材用配管部１６ｐ、１６ｑを有し、蓄冷材用配管部１６の両サイド側に、冷媒通路を形成する冷媒用配管部１８ｐ、１８ｑを有している多穴管である。蓄冷材タンク側プレート２８には、蓄冷材用配管部１６および冷媒用配管部１８が貫通する開口２８ｈが形成されている。中央プレート２４には、冷媒用配管部１８ｐが貫通する開口２４ｈｐ、および、冷媒用配管部１８ｑが貫通する開口２４ｈｑが形成されている（各開口については第２実施形態で説明する図６も参照）。
【００１９】
蓄冷材用配管部１６ｐ、１６ｑは、それぞれ、蓄冷材充填路１４ｐ、１４ｑを形成している。本実施形態では、蓄冷材用配管部１６は蓄冷材タンク側プレート２８を貫通し、蓄冷材タンク室Ｓ内で開口している。また、冷媒用配管部１８ｐ、１８ｑは、それぞれ、冷媒通路１２ｐ、１２ｑを形成している。冷媒用配管部１８ｐは、蓄冷材タンク側プレート２８および冷媒タンク側プレート２６を貫通し、冷媒タンク室Ｄｐ内で開口している。冷媒用配管部１８ｑは、蓄冷材タンク側プレート２８および冷媒タンク側プレート２６を貫通し、冷媒タンク室Ｄｑ内で開口している。このように、蓄冷材用配管部１６ｐ、１６ｑが蓄冷材タンク室Ｓ内で開口し、冷媒用配管部１８ｐ、１８ｑがそれぞれ冷媒タンク室Ｄｐ、Ｄｑに開口するように、冷媒用配管部１８と蓄冷材用配管部１６とが互いにオフセットされている。
【００２０】
中央プレート２４は、タンク長手方向に延設されたレール状の中央プレート嵌合部２４ｔを両サイドに有する。なお、本明細書で「レール状」とは、一本線上に連続したものに限らず、一本線上に断続的に配置されているものも含む。
【００２１】
蓄冷材タンク側プレート２８は、中央プレート嵌合部２４ｔに嵌合する蓄冷材タンク側プレート嵌合部２８ｔを両サイドに有する。また、本実施形態では、中央プレート嵌合部２４ｔがタンク内側に向けて凸部２４ｔｉを形成していることにより、冷媒タンク側プレート２６のタンク内側方向位置が凸部２４ｔｉによって位置決められている。
【００２２】
また、本実施形態では、冷媒タンク室Ｄは、プレート状の流路形成部材３１（図２参照）によって複数の室に区分けされており、区分けられた各室を冷媒が経由することで上昇流あるいは下降流が各チューブ内で形成されるようになっている。そして、中央プレート嵌合部２４ｔは、タンク長手方向に沿った一直線上に複数形成されており、各流路形成部材３１の両面側に中央プレート嵌合部２４ｔが配設されている。そして、隣り合う凸部２４ｔｉの間隔が流路形成部材３１の厚みに合わせられている。
【００２３】
蓄冷熱交換器１０を組み立てるには、まず、中央プレート２４、蓄冷材タンク側プレート、および、冷媒タンク側プレート２６を互いに組み付けることによりタンク２２を組み立てる。その際、中央プレート嵌合部２４ｔと蓄冷材タンク側プレート嵌合部２８ｔとを互いに嵌合させる。また、冷媒タンク側プレート２６と中央プレート２４とを嵌合させる際に冷媒タンク側プレート２６の下端を中央プレート嵌合部２４ｔの凸部２４ｔｉに当接させることで、中央プレート２４に対する冷媒タンク側プレート２６の相対位置を位置決めする。
【００２４】
そして、チューブ２０を、蓄冷材タンク側プレート２８の開口２８ｈにチューブ先端側から挿入し、更に、冷媒用配管部１８ｐ、１８ｑをそれぞれ中央プレート２４の開口２４ｈｐ、２４ｈｑに貫通させ、蓄冷材タンク側プレート２８および中央プレート２４に対するチューブ２０の相対位置を所定位置とする。この所定位置は、冷媒用配管部１８が中央プレート嵌合部２４ｔに当接する位置であってもよい。
【００２５】
本実施形態では、蓄冷熱交換器１０を製造する際、中央プレート嵌合部２４ｔと蓄冷材タンク側プレート２８とが嵌合しているタンク２２にチューブ２０を組み付けている。従って、このようにチューブ２０を開口２８ｈ、２４ｈｐ、２４ｈｑに貫通させる際、本実施形態では、チューブ先端部が中央プレート２４に当接しても、中央プレート２４と蓄冷材タンク側プレート２８との相対位置がずれることが防止されている。
【００２６】
また、中央プレート嵌合部２４ｔがタンク内側に向けて凸部２４ｔｉを形成していることにより、冷媒タンク側プレート２６の中央プレート２４に対する相対位置を凸部２４ｔｉによって位置決めることができる。
【００２７】
また、流路形成部材３１の両面側に中央プレート嵌合部２４ｔが配設され、隣り合う凸部２４ｔｉの間隔が流路形成部材３１の厚みに合わせられている。従って、蓄冷熱交換器１０の製造中に流路形成部材３１を仮保持することができるので、製造率が向上する、すなわち製造時間が短縮される。
【００２８】
なお、図６は、本実施形態の変形例で、中央プレートと蓄冷材タンク側プレートとを嵌合させることを説明する斜視図である。中央プレート嵌合部２４ｔおよび蓄冷材タンク側プレート嵌合部２８ｔに代えて、図６に示すように、１本に繋がった中央プレート嵌合部３４ｔを有する中央プレート３４と、１本に繋がった蓄冷材タンク側プレート嵌合部３８ｔを有する蓄冷材タンク側プレート３８とを蓄冷熱交換器が備える構成にしてもよい。
【００２９】
これにより、中央プレート嵌合部３４ｔと蓄冷材タンク側プレート嵌合部３８ｔとを嵌合させる際、蓄冷材タンク側プレート３８の長手方向に沿って中央プレート２４を差し込むように移動させることで、容易に嵌合させることができる。
【００３０】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図７は、本実施形態の蓄冷熱交換器を構成する蒸発・蓄冷器を示す部分側面断面図である。本実施形態の蓄冷熱交換器４０は、第１実施形態に比べ、タンク４２の構造が異なる。
【００３１】
蓄冷熱交換器４０を構成するタンク４２は、１枚の成形プレートからなり冷媒が供給される冷媒タンク室Ｄｐ、Ｄｑを形成している冷媒タンクプレート４６と、冷媒タンクプレート４６に嵌合されることにより、蓄冷材を充填する蓄冷材タンク室Ｓを冷媒タンクプレート４６との間に形成する蓄冷材タンク側プレート４８と、を有する。そして、チューブ２０の冷媒用配管部１８ｐ、１８ｑは、それぞれ、蓄冷材タンク側プレート４８および冷媒タンクプレート４６を貫通して冷媒タンク室Ｄｐ、Ｄｑ内で開口している。
【００３２】
冷媒タンクプレート４６は、タンク長手方向に延設されたレール状の冷媒タンクプレート嵌合部４６ｔを有する。
【００３３】
蓄冷材タンク側プレート４８は、第１実施形態で説明した蓄冷材タンク側プレート２８と同様の構造であり、冷媒タンクプレート嵌合部４６ｔに嵌合する蓄冷材タンク側プレート嵌合部４８ｔを有する。
【００３４】
本実施形態では、冷媒タンク室Ｄｐ、Ｄｑおよび蓄冷材タンク室Ｓを形成しているタンク４２は、冷媒タンクプレート４６と蓄冷材タンク側プレート４８との２枚のプレートである。従って、第１実施形態に比べ、部品点数（プレート枚数）を低減させた蓄冷熱交換器４０とすることができる。
【００３５】
なお、以上の実施形態では、冷媒タンク室が蓄冷材タンク室よりも上方に位置する例で説明したが、冷媒タンク室が蓄冷材タンク室との相対位置は特に限定するものではなく、冷媒タンク室が蓄冷材タンク室よりも下方に位置する形態としてもよいし、更には、冷媒タンク室と蓄冷材タンク室とが横方向（水平方向）に隣り合う構成にすることも可能である。
【００３６】
また、以上の実施形態では、冷媒タンク室および蓄冷材タンク室をそれぞれ２つ設けた例で説明したが、その数は単数であっても良く、３つ以上であっても良い。
【符号の説明】
【００３７】
１０  蓄冷熱交換器
１２、１２ｐ、１２ｑ  冷媒通路
１４、１４ｐ、１４ｑ  蓄冷材充填路
１６、１６ｐ、１６ｑ  蓄冷材用配管部
１８、１８ｐ、１８ｑ  冷媒用配管部
２０  チューブ
２２  タンク
２４  中央プレート
２４ｔ  中央プレート嵌合部
２４ｔｉ  凸部
２６  冷媒タンク側プレート
２８  蓄冷材タンク側プレート
２８ｔ  蓄冷材タンク側プレート嵌合部
３０  仕切り部材
３１  流路形成部材
３４  中央プレート
３４ｔ  中央プレート嵌合部
３８  蓄冷材タンク側プレート
３８ｔ  蓄冷材タンク側プレート嵌合部
４０  蓄冷熱交換器
４２  タンク
４６  冷媒タンクプレート
４６ｔ  冷媒タンクプレート嵌合部
４８  蓄冷材タンク側プレート
４８ｔ  蓄冷材タンク側プレート嵌合部
Ｄ、Ｄｐ、Ｄｑ  冷媒タンク室
Ｓ  蓄冷材タンク室
【図１】
2015014399.tif 000003
【図２】
2015014399.tif 000004
【図３】
2015014399.tif 000005
【図４】
2015014399.tif 000006
【図５】
2015014399.tif 000007
【図６】
2015014399.tif 000008
【図７】
2015014399.tif 000009