(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが内部に縦方向に伸張された隔壁を有し、それによってそれぞれが第１空間部、第２空間部、及び第３空間部の横方向の三つの空間に分離され、所定距離離間して相互に平行に設けられた第１ヘッダータンク及び第２ヘッダータンクと、
第１列の前記第１空間部及び第３列の前記第３空間部に両端が固定されて冷媒が循環される冷媒側チューブ、及び第２列の前記第２空間部に両端が固定されて冷媒が貯蔵される蓄冷部側チューブを含む幅方向に３列に配置された複数個のチューブと、
前記チューブの間に介在されたフィンと、
前記第１ヘッダータンク又は前記第２ヘッダータンクに形成され、冷媒が流入される入口パイプ及び冷媒が排出される出口パイプと、を含み、
前記第１ヘッダータンク又は前記第２ヘッダータンクの少なくとも何れか１方の前記第２空間部の幅方向の両側壁の所定領域には、冷媒が前記第１空間部と前記第３空間部との間を流動するように前記第１空間部と前記第３空間部とを連通させる冷媒連通孔が形成されており、
前記第１空間部と前記第３空間部との間を流動する冷媒と前記蓄冷部側チューブに貯蔵された蓄冷材とを分離する区画手段を含み、
前記第２空間部は、前記区画手段により、高さ方向に、第２‐１空間部と前記第２‐１空間部の上部に形成された第２‐２空間部とに区画されており、
前記第２‐１空間部は前記蓄冷部側チューブと連通され、前記第２‐２空間部には前記冷媒連通孔が形成されており、
前記入口パイプ又は前記出口パイプは、前記第１ヘッダータンク又は第２ヘッダータンクの第２‐２空間部と連通されたことを特徴とする蓄冷熱交換器。
【請求項２】
前記冷媒連通孔は、
前記入口パイプと連通された前記第２‐２空間部に形成された流入分枝孔と、
前記出口パイプと連通された前記第２‐２空間部に形成された排出分枝孔と、を含む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】
前記流入分枝孔は、前記入口パイプを介して流入された冷媒が前記第１空間部と前記第３空間部とに分枝される領域に位置した隔壁に形成され、
前記排出分枝孔は、前記第１熱交換部及び前記第２熱交換部を循環した冷媒が前記第１空間部及び前記第３空間部から流入されて前記出口パイプに排出される領域に位置した隔壁に形成されることを特徴とする請求項２に記載の蓄冷熱交換器。
【請求項４】
前記流入分枝孔は、前記第１空間部と連通される第１流入分枝孔と、前記第３空間部と連通される第２流入分枝孔と、を含み、
前記排出分枝孔は、前記第１空間部と連通される第１排出分枝孔と、前記第３空間部と連通される第２排出分枝孔と、を含み、
前記第１流入分枝孔、第２流入分枝孔、第１排出分枝孔、及び第２排出分枝孔は、それぞれ少なくとも１つ以上形成されることを特徴とする請求項３に記載の蓄冷熱交換器。
【請求項５】
前記蓄冷熱交換器の長さ方向の一側外面に位置するパイプコネクタを更に含み、前記パイプコネクタは、前記第１ヘッダータンク又は前記第２ヘッダータンクの何れか１つに形成された第２‐２空間部と連通されてその内部に冷媒が流動され、前記入口パイプが形成された第１パイプコネクタと、前記第１ヘッダータンク又は前記第２ヘッダータンクの残りの１方に形成され第２‐２空間部と連通されてその内部に冷媒が流動され、前記出口パイプが形成された第２パイプコネクタと、を含む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６】
前記入口パイプ及び前記出口パイプが互いに隣接して並べて配置されるように前記第１パイプコネクタ及び第２パイプコネクタが構成されることを特徴とする請求項５に記載の蓄冷熱交換器。
【請求項７】
前記蓄冷熱交換器は、
前記第１空間部と連通されたチューブに沿って冷媒が循環される第１熱交換部と、
前記第３空間部と連通されたチューブに沿って冷媒が循環される第２熱交換部と、
前記第２‐１空間部と連通されたチューブの内部に蓄冷材が貯蔵される蓄冷部と、を含む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８】
前記区画手段は、
前記第２空間部の空間が高さ方向に分離されるように、長さ方向に形成された独立の板状部材であって、
前記第１ヘッダータンク又は前記第２ヘッダータンクの第２空間部内に設けられるように、その幅方向の両側端部が折り曲げられて形成され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９】
前記区画手段は、前記冷媒連通孔が互いに連結されるように管状に形成され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１０】
前記入口パイプ及び前記出口パイプそれぞれは、前記第１ヘッダータンク又は前記第２ヘッダータンクの前記第１空間部又は前記第３空間部に連結され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１１】
前記第１ヘッダータンクの外側に長さ方向に並べて形成されるパイプ状の第１導管と、
前記第２ヘッダータンクの外側に長さ方向に並べて形成されるパイプ状の第２導管と、
前記第１導管から前記第１ヘッダータンクの前記第１空間部に分枝されて形成される第１‐１分枝管と、前記第１導管から第３空間部に分枝されて形成される第１‐２分枝管と、前記第２導管から前記第２ヘッダータンクの前記第１空間部に分枝されて形成される第２‐１分枝管と、前記第２導管から第３空間部に分枝されて形成される第２‐２分枝管と、を更に含み、
前記第１導管及び前記第２導管は、それぞれ前記入口パイプ及び出口パイプの何れか１方と連結されて冷媒が流入又は排出され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１２】
前記第１ヘッダータンク又は前記第２ヘッダータンクの何れか１つに備えられて、前記第１空間部、第２空間部、及び第３空間部を長さ方向に区画する区画手段を更に含み、
前記区画手段により区画された領域に位置した前記第２空間部に前記冷媒連通孔が形成されており、
前記区画手段により区画されて前記冷媒連通孔が形成される空間に位置した前記蓄冷部側チューブ及び前記冷媒側チューブの全てに冷媒が流動されることを特徴とする請求項９に記載の蓄冷熱交換器。
【請求項１３】
前記区画手段により区画されて前記冷媒連通孔が形成された空間に位置したチューブの列数は少なくとも１個以上であり、チューブの全体列数の２５％以下になるように前記区画手段が設けられることを特徴とする請求項１２に記載の蓄冷熱交換器。
【請求項１４】
前記第１ヘッダータンク及び前記第２ヘッダータンクの両端に開放されて形成された開口部に隣接して備えられる密閉用バッフル又は前記開口部を密閉するエンドキャップを更に含む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１５】
前記第２空間部に蓄冷材が注入されるように、前記第２空間部に蓄冷材注入口が形成され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１６】
前記第１ヘッダータンク及び前記第２ヘッダータンクは、それぞれ押出形成されたヘッダーとタンクプレートカバーとの結合により形成され、
前記第１空間部、前記第２空間部、及び前記第３空間部に空間が分離されるように前記ヘッダー又は前記タンクカバープレートの内部に隔壁が形成されており、
前記区画手段は、前記第２空間部に長さ方向に、前記ヘッダー又は前記タンクカバープレートと一体に押出成形され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１７】
前記第１ヘッダータンク及び前記第２ヘッダータンクは、
前記第１空間部、前記第２空間部、及び前記第３空間部をそれぞれ構成するヘッダー及びタンクカバープレートを一体に押出成形することで形成され、
前記区画手段は、前記第２空間部に長さ方向に、前記ヘッダー及びタンクカバープレートと一体に押出形成され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１８】
３列に配置された前記チューブは、同時に押出されて一体型に形成され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１９】
３列に配置された前記チューブの間に挿入されたフィンは一体に形成されることを特徴とする請求項１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、蓄冷熱交換器に関し、より詳細には、空気の流動方向に３列に構成される一対のヘッダータンクと、前記ヘッダータンクに両端が固定されて３列に配置されるチューブと、を含み、中間列に位置したチューブに蓄冷材が貯蔵され、前列及び後列に位置したチューブで冷媒が循環されることにより、冷媒の冷気を蓄冷材に効果的に貯蔵することができ、車両のエンジンが停止状態である時に冷気を車室に放出して車室内の急激な温度上昇を防止することにより、ユーザの冷房快適性を高めることができるとともに、車室を再冷房する際に要求されるエネルギー及び時間を最小化することができる蓄冷熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車産業において、環境及びエネルギーに対する関心が世界的に高まっており、燃費を改善するための研究が行われている。また、様々な消費者の要求を満たすために、軽量化、小型化、及び高機能化のための研究及び開発が着実に進んでいる。特に、動力及び電気エネルギーを同時に用いるハイブリッド車に対する研究開発が増加する傾向にある。
【０００３】
前記ハイブリッド車は、信号待ちなどの停車時にエンジンを自動で停止し、更に変速機を操作してエンジンを再始動する、アイドルストップ・再始動システムを採択する場合が多い。しかしながら、前記ハイブリッド車の場合も、冷房装置がエンジンによって作動するため、エンジンが停止すると圧縮機も停止することになり、これによって蒸発機の温度が上昇して、ユーザの快適性が低下するという問題点がある。また、蒸発機内部の冷媒は常温でも気化されやすい。そのため、圧縮機が動作されていない短い時間に冷媒が気化されて、エンジンが再始動し圧縮機及び蒸発機が再稼動しても、気化された冷媒を圧縮して再液化しなければならないため、車室内に冷風を供給するための時間が長くかかるだけでなく、全体エネルギー消費量を増加させるという問題点がある。
【０００４】
一方、冷房効率を向上させるために、日本特許公開第２０００‐２０５７７７号（特許文献１、発明の名称：蓄冷熱交換器）が提案されており、これを図１に図示した。
図１に示した蓄冷熱交換器９０は、冷媒が流れる冷媒通路９１ｅと、蓄冷材が貯蔵される蓄冷材室９１ｆ、９１ｆ´とを、２重管構造のチューブ９１により一体に構成し、前記２重管構造のチューブ９１の外側に前記冷媒との間で熱交換を行う流体の通路９４が形成されることを特徴とする。
【０００５】
しかし、図１に図示されたような前記蓄冷熱交換器は、前記チューブが複数の板材の接合により形成されるため、接合不良が頻繁に発生し、２重管形態に形成されるため、製造上の困難性があるだけでなく、接合不良が発生した場合、内部の冷媒と蓄冷材とが混合されるという問題点が生じる恐れがある。また、接合不良が発生しても、その部分を見つけることが難しいという問題点がある。
【０００６】
尚、前記蓄冷熱交換器は、２重管の内側に冷媒が流れる通路が形成され、外側に蓄冷材が貯蔵される蓄冷材室が形成されるため、前記蓄冷材が内部の冷媒の冷気を貯蔵するには有利であるが、前記２重管構造の外部を通過する空気が前記蓄冷材室と接触するため、冷媒の熱伝逹効率が低下するという問題点がある。また、前記２重管構造のチューブの外側に介在されるフィンも前記蓄冷材室と接触されるだけで、前記冷媒通路とは直接連結されておらず、前記蓄冷材が貯蔵される空間が制限されるため、熱交換効率が低下するという問題点がある。
【０００７】
図２に、その他の従来例として、３列に構成され、中間列に蓄冷材が注入されたプレートタイプの蓄冷熱交換器８０を示す。前記蓄冷熱交換器は、蓄冷材貯蔵部が、プレート８２の結合により形成された前・後列のチューブ８１の間に備えられるため、冷媒の冷気を効果的に貯蔵することができるという長所を有するが、プレートタイプである特性上、内部空間を確保することが困難であって、蓄冷材の量が少ないため、適切な蓄冷性能を得ることが困難であり、耐久性及び耐蝕性が劣って寿命が短いという短所がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開第２０００‐２０５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、独立の蓄冷材貯蔵部が前・後列のチューブの間に備えられて、冷媒の冷気を効果的に貯蔵し、車両のエンジンが停止状態である時に冷気を車室に放出して車室内の急激な温度上昇を防止することにより、ユーザの冷房快適性を高めることができるとともに、車室を再冷房する際に要求されるエネルギー及び時間を最小化することができる蓄冷熱交換器を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、同一の高さのチューブを用いることにより、チューブの間に介在されるフィンを一体型に形成することができるため、生産性を向上させることができる蓄冷熱交換器を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の目的は、蓄冷材が中間部に位置するようにすることで、エアコンの初期駆動時における速効性が良好であり、プレートタイプの蓄冷熱交換器に比べ注入できる蓄冷材の量が増加するため、蓄冷性能を向上させることができる蓄冷熱交換器を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の目的は、第１列及び第３列のチューブの冷媒と、第２列のチューブに貯蔵された蓄冷材とが、流動過程で混じり合わないように、ヘッダータンク内の所定位置で第１列〜第３列の空間を同時に区画するバッフルを設け、前記バッフルにより形成された連通路によって第１列及び第３列の間の冷媒経路を構成することにより、冷媒が流動される連通路を簡便に形成することができる蓄冷熱交換器を提供することにある。
【００１３】
更に、前記蓄冷熱交換器の蓄冷部に貯蔵された蓄冷材の状態を、蓄冷機能を遂行するに適した状態に維持することができ、前記蓄冷熱交換器の熱交換及び蓄冷性能を向上させることができる蓄冷システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の蓄冷熱交換器は、それぞれが内部に縦方向に伸張された隔壁を有し、それによってそれぞれが第１空間部、第２空間部、及び第３空間部の横方向の三つの空間に分離され、所定距離離間して相互に平行に設けられた第１ヘッダータンク及び第２ヘッダータンクと、第１列の第１空間部及び第３列の第３空間部に両端が固定されて冷媒が循環される冷媒側チューブ、及び第２列の第２空間部に両端が固定されて冷媒が貯蔵される蓄冷部側チューブを含む幅方向に３列に配置された複数個のチューブと、チューブの間に介在されたフィンと、第１ヘッダータンク又は第２ヘッダータンクに形成され、冷媒が流入される入口パイプ及び排出される出口パイプと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
又、前記第１ヘッダータンク又は第２ヘッダータンクの何れか１方の第２空間部の幅方向の両側壁の所定領域には、冷媒が第１空間部と第３空間部との間を流動するように第１空間部と第３空間部とを連通させる冷媒連通孔が形成されており、第１空間部と第３空間部との間を流動する冷媒と蓄冷部側チューブに貯蔵された蓄冷材とを分離する区画手段を更に含むことを特徴とする。
【００１６】
また、前記第２空間部は、区画手段により高さ方向に、第２‐１空間部及び第２‐１空間部の上部に形成された第２‐２空間部に区画されており、第２‐１空間部は蓄冷部側チューブと連通され、第２‐２空間部には冷媒連通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、前記蓄冷熱交換器は、第１空間部に連通されたチューブに沿って冷媒が循環される第１熱交換部と、第３空間部に連通されたチューブに沿って冷媒が循環される第２熱交換部と、第２‐１空間部に連通されたチューブの内部に蓄冷材が貯蔵される蓄冷部と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、前記区画手段は、第２空間部の空間を高さ方向に分離するように、長さ方向に形成された独立の板状部材であって、第１ヘッダータンク又は第２ヘッダータンクの第２空間部内に設けられるように、その幅方向の両側端部が折り曲げられて形成されることを特徴とする。
【００１９】
また、前記区画手段は、冷媒連通孔が互いに連結されるように管状に形成されることを特徴とする。
【００２０】
また、前記入口パイプ及び出口パイプそれぞれは、第１ヘッダータンク又は第２ヘッダータンクの第１空間部又は第３空間部に連結されることを特徴とする。
【００２１】
また、前記入口パイプ又は出口パイプは、第１ヘッダータンク又は第２ヘッダータンクの第２‐２空間部と連通されることを特徴とする。
【００２２】
また、前記冷媒連通孔は、入口パイプと連通された第２‐２空間部に形成された流入分枝孔と、出口パイプと連通された第２‐２空間部に形成された排出分枝孔と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
また、前記流入分枝孔は、入口パイプを介して流入された冷媒が第１空間部と第３空間部とに分枝される領域に位置した隔壁に形成され、排出分枝孔は、第１熱交換部及び第２熱交換部を循環した冷媒が第１空間部及び第３空間部から流入されて出口パイプに排出される領域に位置した隔壁に形成されることを特徴とする。
【００２４】
また、前記流入分枝孔は、第１空間部と連通される第１流入分枝孔と、第３空間部と連通される第２流入分枝孔と、を含み、排出分枝孔は、第１空間部と連通される第１排出分枝孔と、第３空間部と連通される第２排出分枝孔と、を含み、第１流入分枝孔、第２流入分枝孔、第１排出分枝孔、及び第２排出分枝孔は、それぞれ少なくとも１つ以上形成されることを特徴とする。
【００２５】
また、前記蓄冷熱交換器の長さ方向の一側外面に位置したパイプコネクタを更に含み、パイプコネクタは、第１ヘッダータンク又は第２ヘッダータンクの何れか１つに形成された第２‐２空間部と連通されてその内部に冷媒が流動され、入口パイプが形成された第１パイプコネクタと、第１ヘッダータンク又は第２ヘッダータンクの残りの１つに形成された第２‐２空間部と連通されてその内部に冷媒が流動され、出口パイプが形成された第２パイプコネクタと、を含むことを特徴とする。
【００２６】
また、前記入口パイプ及び出口パイプが互いに隣接して並べて配置されるように第１パイプコネクタ及び第２パイプコネクタが構成されることを特徴とする。
【００２７】
また、前記第１ヘッダータンクの外側に長さ方向に並べて形成されるパイプ状の第１導管と、第２ヘッダータンクの外側に長さ方向に並べて形成されるパイプ状の第２導管と、第１導管から第１ヘッダータンクの第１空間部に分枝されて形成される第１‐１分枝管と、第１導管から第３空間部に分枝されて形成される第１‐２分枝管と、第２導管から第２ヘッダータンクの第１空間部に分枝されて形成される第２‐１分枝管と、第２導管から第３空間部に分枝されて形成される第２‐２分枝管と、を更に含み、第１導管及び第２導管は、それぞれ入口パイプ及び出口パイプの何れか１つと連結されて冷媒が流入又は排出されることを特徴とする。
【００２８】
また、前記第１ヘッダータンク又は第２ヘッダータンクの何れか１つに備えられて、第１空間部、第２空間部、及び第３空間部を長さ方向に区画する区画手段を更に含み、区画手段により区画された領域に位置した第２空間部に冷媒連通孔が形成されており、区画手段により区画されて冷媒連通孔が形成される空間に位置した蓄冷部側チューブ及び冷媒側チューブの全てに冷媒が流動されることを特徴とする。
【００２９】
また、前記区画手段により区画されて冷媒連通孔が形成された空間に位置したチューブの列数は少なくとも１個以上であり、チューブの全体列数の２５％以下になるように区画手段が設けられることを特徴とする。
【００３０】
また、前記第１ヘッダータンク及び第２ヘッダータンクの両端に開放されて形成された開口部に隣接して備えられる密閉用バッフル又は開口部を密閉するエンドキャップを更に含むことを特徴とする。
【００３１】
また、前記第２空間部に蓄冷材が注入されるように、第２空間部に蓄冷材注入口が形成されることを特徴とする。
【００３２】
また、前記第１ヘッダータンク及び第２ヘッダータンクは、それぞれ押出形成されたヘッダーとタンクプレートカバーとの結合により形成され、第１空間部、第２空間部、及び第３空間部に空間が分離されるようにヘッダー又はタンクカバープレートの内部に隔壁が提供されており、区画手段は、第２空間部に長さ方向に、ヘッダー又はタンクカバープレートと一体に押出形成されることを特徴とする。
【００３３】
また、前記第１ヘッダータンク及び第２ヘッダータンクは、第１空間部、第２空間部、及び第３空間部をそれぞれ構成するヘッダー及びタンクカバープレートを一体に押出することで形成され、区画手段は、第２空間部に長さ方向に、ヘッダー及びタンクカバープレートと一体に押出形成されることを特徴とする。
【００３４】
また、前記３列に配置されたチューブは、同時に押出されて一体型に形成されることを特徴とする。
【００３５】
また、前記３列に配置されたチューブの間に挿入されたフィンは一体に形成されることを特徴とする。
【００３６】
また、前記蓄冷熱交換器を含む蓄冷システムは、蓄冷材が貯蔵されるリザーバと、リザーバと蓄冷熱交換器の蓄冷部との間で蓄冷材が循環されるようにする循環ポンプと、循環ポンプを制御する制御部と、リザーバ、循環ポンプ、及び蓄冷熱交換器の蓄冷部を互いに連結する循環配管と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の蓄冷熱交換器は、独立の蓄冷材貯蔵部が第１列及び第３列のチューブの間に備えられて、冷媒の冷気を効果的に貯蔵することができ、車両のエンジンが停止状態である時に冷気を車室に放出して車室内の急激な温度上昇を防止することにより、ユーザの冷房快適性を高めることができるとともに、車室を再冷房する際に要求されるエネルギー及び時間を最小化することができる。
【００３８】
また、本発明の蓄冷熱交換器は、同一の高さのチューブを用いることにより、チューブの間に介在されるフィンを一体型に形成することができるため、生産性を向上させることができる。
【００３９】
また、本発明の蓄冷熱交換器は、蓄冷材が中間部に位置するようにすることで、エアコンの初期駆動時における速效性が良好であって、プレートタイプの蓄冷熱交換器に比べ蓄冷材の注入量を増加させることができるため、蓄冷性能を向上させることができる。
【００４０】
また、本発明の蓄冷熱交換器は、第１列及び第３列のチューブの冷媒と、第２列のチューブに貯蔵された蓄冷材とが、流動過程で混じり合わないように、ヘッダータンク内の所定位置で第１列〜第３列の空間を同時に区画するバッフルを設け、前記バッフルにより形成された連通路によって第１列及び第３列の間の冷媒経路を構成することにより、冷媒が流動される連通路を簡便に形成することができる。
【００４１】
また、本発明の蓄冷熱交換器を含む蓄冷システムは、前記蓄冷熱交換器の蓄冷部に貯蔵された蓄冷材の状態を、蓄冷機能を遂行するに適した状態に維持することができ、前記蓄冷熱交換器の熱交換及び蓄冷性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来の２重管構造の蓄冷熱交換器を示した断面図である。
【図２】従来のプレートタイプの蓄冷熱交換器を示した斜視図である。
【図３】本発明の蓄冷熱交換器を示した斜視図である。
【図４】本発明の蓄冷熱交換器を示した分解斜視図である。
【図５】本発明の蓄冷熱交換器を示した正面図である。
【図６】本発明の他の蓄冷熱交換器を示した分解斜視図である。
【図７】本発明の他の蓄冷熱交換器を示した正面図である。
【図８】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した分解斜視図である。
【図９】本発明の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図１０】本発明の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図１１】本発明の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図１２】本発明の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図１３】本発明の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図１４】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した正面図である。
【図１５】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した斜視図である。
【図１６】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した斜視図である。
【図１７】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した分解斜視図である。
【図１８】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した正面図である。
【図１９】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した分解斜視図である。
【図２０】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した正面図である。
【図２１】本発明の更に他の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図２２】本発明の更に他の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図２３】本発明の更に他の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図２４】本発明の更に他の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図２５】本発明の更に他の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図２６】本発明の更に他の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図２７】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した斜視図である。
【図２８】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した斜視図である。
【図２９】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を含む蓄冷システムの構成図である。
【図３０】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した斜視図である。
【図３１】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した分解斜視図である。
【図３２】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した正面図である。
【図３３】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した斜視図である。
【図３４】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した分解斜視図である。
【図３５】本発明の更に他の蓄冷熱交換器を示した斜視図である。
【図３６】本発明の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図３７】本発明の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図３８】本発明の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【図３９】本発明の蓄冷熱交換器における冷媒の循環経路を示した実施例である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明の蓄冷熱交換器１０は、第１ヘッダータンク１００と、第２ヘッダータンク２００と、チューブ４００と、フィン４４０と、入口パイプ５１０と、出口パイプ５２０と、を含んで形成される。
【００４４】
特に、図７に図示されたように、前記蓄冷熱交換器１０の第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００は、高さ方向に互いに所定距離離間して並べて備えられる。前記第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００の内部空間は、その内部に長さ方向に形成された隔壁３７０により、幅方向に、第１空間部３１０、第２空間部３２０、及び第３空間部３３０の三つの空間に分離されている。
【００４５】
前記チューブ４００は幅方向に３列に配置される。前記チューブ４００は、前記第１空間部３１０及び第３空間部３３０に両端が固定されて、冷媒が循環される冷媒側チューブ４１０、４３０と、前記第２空間部３２０に両端が固定されて、蓄冷材が貯蔵される蓄冷部側チューブ４２０と、を含んで形成される。
【００４６】
前記蓄冷熱交換器１０は、３列に配置された前記チューブ４００が互いに同一の高さ、幅、及び形態を有するように形成されることができる。
【００４７】
また、前記蓄冷熱交換器１０の製作時に、３列に配置された前記チューブ４００を同時に押出して互いに連結することにより一体型に形成することができる。この場合、前記蓄冷熱交換器１０の製作及び組立が容易になることができる。
【００４８】
前記フィン４４０は、前記チューブ４００の間に介在されて形成されており、３列に配置されたそれぞれのチューブ４００の間に介在されるフィン４４０が一体に形成されることで、前記冷媒側チューブ４１０、４３０と前記蓄冷部側チューブ４２０との熱交換が前記フィン４４０を介して行われることができる。更にフィン４４０の製作も簡便であるという長所がある。
【００４９】
また、本発明の蓄冷熱交換器１０は、前記第１空間部３１０及び第３空間部３３０に備えられ、冷媒の流動を調節するバッフル６２０を更に含むことができる。
【００５０】
特に、本発明の蓄冷熱交換器１０において、前記第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００の何れか１つの前記第２空間部３２０の幅方向に対向する両側壁の所定領域に、冷媒が前記第１空間部３１０と第３空間部３３０との間を流動するように前記第１空間部３１０と第３空間部３３０とを連通させる冷媒連通孔３４０が形成されている。前記蓄冷熱交換器１０は、前記第１空間部３１０と第３空間部３３０との間を流動する冷媒と、前記蓄冷部側チューブ４２０に貯蔵された蓄冷材とが分離されるように、独立の区画手段６１０を更に含む。
【００５１】
これにより、本発明の蓄冷熱交換器１０において、冷媒側チューブ４１０、４３０を介して循環される冷媒が、蓄冷部側チューブ４２０に貯蔵された蓄冷材と混じり合うことなく循環されることができる。
【００５２】
一方、本発明の蓄冷熱交換器１０の一実施例が図示された図４及び図５のように、前記第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００は、ヘッダー１１０とタンクカバープレート１２０との結合により形成される。ここで、ヘッダー１１０とタンクカバープレート１２０は統合された構造を有する。ヘッダータンク１００、２００の内部空間を、その内部空間が第１空間部３１０、第２空間部３２０、及び第３空間部３３０に仕切るように、長さ方向に伸長された隔壁３７０が前記ヘッダー１１０又はタンクカバープレート１２０の内部に形成されることができる。
【００５３】
図５に示すように、前記隔壁３７０は、前記ヘッダー１１０の内側面から突出されて形成されてもよく、前記タンクカバープレート１２０に形成されてもよい。
【００５４】
前記ヘッダー１１０及び前記タンクカバープレート１２０は、それぞれプレス工程により成形することができる。前記ヘッダー１１０及び前記タンクカバープレート１２０は、互いにろう付接合されることで、１つの第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００を形成することになる。
【００５５】
前記第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００は、前記ヘッダー１１０にチューブ挿入孔１１１が切削又はプレス工程により形成され、前記挿入孔１１１を通じて前記チューブ４００が前記ヘッダー１１０に挿入される。前記ヘッダー１１０又は前記タンクカバープレート１２０の何れか１つに備えられた前記隔壁３７０それぞれに冷媒連通孔３４０が形成される。この段階で前記ヘッダー１１０及び前記タンクカバープレート１２０が相互に連結され、前記第１ヘッダータンク１００又は前記第２ヘッダータンク２００が形成される。
【００５６】
また、蓄冷熱交換器１０の他の実施例が図示された図６及び図７のように、前記第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００は、第１空間部３１０、第２空間部３２０、及び第３空間部３３０をそれぞれ構成するヘッダー１１０及びタンクカバープレート１２０を一体に押出形成して３列に配置した後、互いに結合することで形成してもよい。
【００５７】
即ち、前記第１空間部３１０、第２空間部３２０、及び第３空間部３３０をそれぞれは、対応するヘッダー１１０及びタンクカバープレート１２０で一体に形成される。独立の構造物で形成された第１〜第３空間部３１０、３２０、３３０は、３列に配列されて互いに結合されることで第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００を形成する。
【００５８】
更に、前記第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００は、ヘッダー１１０、タンクカバープレート１２０、及び隔壁３７０が一体に押出されて形成されてもよい。この際、前記第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００は、前記第１空間部３１０、第２空間部３２０、及び第３空間部３３０を区画する隔壁３７０に、前記冷媒連通孔３４０が別途に加工されて形成されることができる。
【００５９】
前記第１〜第３空間部３１０、３２０、３３０の結合は、熔接により行われてもよく、その他の如何なる方法により行われてもよい。
【００６０】
一方、上述の特徴を有する蓄冷熱交換器は、実施例１〜９で実施されることができる。
【００６１】
実施例１
図３〜図７に図示されたように、本発明の蓄冷熱交換器１０は、前記第２空間部３２０の空間が高さ方向に分離されるように、長さ方向に形成される板状部材からなる独立の区画手段６１０を含み、前記第２空間部３２０は、前記区画手段６１０により、蓄冷部側チューブ４２０と連通される第２‐１空間部３２１と、前記冷媒連通孔３４０を介して冷媒が循環される第２‐２空間部３２２と、に区画されることができる。
【００６２】
前記区画手段６１０は、前記第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００の第２空間部３２０内に設けられるように、幅方向の両側端部が折り曲げられて形成された後、前記第２空間部３２０の長さ方向に挿入されて設けられることができる。
【００６３】
この際、前記区画手段６１０の長さは、前記第２空間部３２０の長さと同一に設けられることが好ましい。
【００６４】
また、前記区画手段６１０は、必ずしも両側端部が折り曲げられた「コ」形状を有する必要はなく、前記第２空間部３２０を区画して、互いに分離された２つの空間を形成することができれば、如何なる形状であってもよい。
【００６５】
本発明の蓄冷熱交換器１０において、前記区画手段６１０は、冷媒が前記冷媒連通孔３４０を介して前記第１空間部３１０、前記第２‐２空間部３２２、及び前記第３空間部３３０の間を移動することができるように、前記第２‐１空間部３２１と前記第２‐２空間部３２２とを分離する。
【００６６】
同様に、本発明の蓄冷熱交換器１０は、図１４に図示されたように、前記区画手段６１０が板状部材からなって前記隔壁３７０と一体に形成され、前記隔壁３７０が前記タンクカバープレート１２０の内側面に突出されて形成されることができる。
【００６７】
この場合、本発明の蓄冷熱交換器１０は、前記タンクカバープレート１２０が前記隔壁３７０及び区画手段６１０と一体に押出形成されることができる。
【００６８】
あるいは、前記第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００は、ヘッダー１１０、タンクカバープレート１２０、前記区画手段６１０、及び前記隔壁３７０が一体に押出形成される。この際、前記第１空間部及び第３空間部が前記冷媒連通孔３４０を介して互いに連通されるように、前記冷媒連通孔３４０が、前記第２‐２空間部３２２に位置した前記隔壁３７０の所定領域に別途に加工されて形成されてもよい。
【００６９】
実施例２
図８に図示したように、本発明の蓄冷熱交換器１０は、前記冷媒連通孔３４０を連結する管状の区画手段６１０を更に備えることができる。
【００７０】
本発明の蓄冷熱交換器１０は、前記第２空間部３２０の幅方向の両側壁に形成された冷媒連通孔３４０を互いに連結する管状の区画手段６１０により、前記第１空間部３１０と第３空間部３３０との間の冷媒循環流路が形成されることができる。
【００７１】
この場合、本発明の蓄冷熱交換器１０は、前記区画手段６１０により、前記第２空間部３２０の空間内に冷媒循環流路を簡便に形成することができる。
【００７２】
実施例３
本発明の蓄冷熱交換器１０は、冷媒が流入される前記入口パイプ５１０及び冷媒が排出される出口パイプ５２０が前記第１空間部３１０又は第３空間部３３０に形成されることができる。
【００７３】
好ましくは、前記入口パイプ５１０は、前記第１空間部３１０又は第３空間部３３０のうち空気の流れ方向において前列に位置した部分に形成され、一方、前記出口パイプ５２０は、前記第１空間部３１０又は第３空間部３３０のうち残りの一方の空気の流れ方向において後列に位置した部分に形成されることが好ましい。
【００７４】
前記蓄冷熱交換器１０は、前記入口パイプ５１０、出口パイプ５２０、及びバッフル６２０の位置に応じて、冷媒側チューブ４１０、４３０を循環する冷媒の循環流路を多様に調節することができる。この多様な冷媒循環流路の実施例は、図９〜図１３に図示されたとおりである。以下、説明の便宜のために、図面において上側に位置したヘッダータンクが第１ヘッダータンク１００であり、下側に位置したヘッダータンクが第２ヘッダータンク２００であって、空気の流れ方向に、第１空間部３１０、第２空間部３２０、及び第３空間部３３０が順に配列された場合を説明する。
【００７５】
以下、図９を参照して前記蓄冷熱交換器１０の冷媒の流れを説明する。
【００７６】
図９は、前記入口パイプ５１０及び出口パイプ５２０が前記蓄冷熱交換器１０の互いに異なる面に位置した場合を示す。先ず、第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０と連通された入口パイプ５１０を介して前記蓄冷熱交換器１０の内部に冷媒が流入される。流入された冷媒は、前記第１及び第２ヘッダータンク１００、２００の前記第１空間部３１０に両端が固定された冷媒側チューブ４１０に沿って下側に移動する。次に、冷媒は、前記第２ヘッダータンク２００の第１空間部３１０を通過して冷媒側チューブ４１０に沿って更に上側に移動した後、前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０及び第３空間部３３０に形成された冷媒連通孔３４０を介して前記第１ヘッダータンク１００の前記第３空間部３３０に流入される。
【００７７】
次に、冷媒は、前記第１及び第２ヘッダータンク１００、２００の第３空間部３３０に両端が固定された冷媒側チューブ４３０に沿って下側に移動し、前記第２ヘッダータンク２００の第３空間部３３０を通過して更に上側に移動した後、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０に流入される。その後、冷媒は、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０と連通された出口パイプ５２０を介して前記蓄冷熱交換器１０の外部に排出される。
【００７８】
換言すれば、前記蓄冷熱交換器１０は、冷媒が前記第１空間部３１０に流入されて前記第３空間部３３０を介して前記蓄冷熱交換器１０の外部に排出される構造である。この際、区画手段６１０は、前記第１及び第２ヘッダータンク１００、２００の第２空間部３２０に両端が固定された蓄冷部側チューブ４２０に貯蔵されている蓄冷材と冷媒とが混じり合わないように機能する。
【００７９】
したがって、前記蓄冷熱交換器１０は、空気の流れ方向に両側端部に位置した第１列及び第３列のチューブ４００を循環する冷媒から発生した冷気が第２列に位置した蓄冷材に貯蔵されることにより、蓄冷性能が向上されて、快適な冷房環境を効果的に維持することができる。
【００８０】
以下、図１０を参照して蓄冷熱交換器１０の冷媒の流れを説明する。
【００８１】
図１０は、前記入口パイプ５１０及び出口パイプ５２０が前記蓄冷熱交換器１０の同一の側面に位置した場合を示す。先ず、前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０と連通された入口パイプ５１０を介して前記蓄冷熱交換器１０の内部に冷媒が流入される。流入された冷媒は、冷媒側チューブ４１０に沿って下側に移動した後、前記第２ヘッダータンク２００の第１空間部３１０及び第３空間部３３０に形成された冷媒連通孔３４０を介して前記第２ヘッダータンク２００の前記第３空間部３３０に流入される。
【００８２】
次に、冷媒は、前記第２ヘッダータンク２００の第３空間部３３０を通過して更に上側に移動して、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０に流入された後、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０と連通された出口パイプ５２０を介して前記蓄冷熱交換器１０の外部に排出される。
【００８３】
冷媒循環流路の更に他の実施例として、図１１に図示された蓄冷熱交換器１０の冷媒の流れを説明する。先ず、前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０と連通された入口パイプ５１０を介して蓄冷熱交換器１０の内部に冷媒が流入される。流入された冷媒は、冷媒側チューブ４１０に沿って下側に移動した後、前記第２ヘッダータンク２００の第１空間部３１０を通過して更に上側に移動してから、前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０及び第３空間部３３０に形成された冷媒連通孔３４０を介して前記第１ヘッダータンク１００の前記第３空間部３３０に流入される。
【００８４】
次に、冷媒は、前記第１ヘッダータンク１００及び前記第２ヘッダータンク２００の前記第３空間部３３０に両端が固定された冷媒側チューブ４３０に沿って下側に移動した後、前記第２ヘッダータンク２００の第３空間部３３０を通過して更に上側に移動して、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０に流入される。次に、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０と連通された出口パイプ５２０を介して蓄冷熱交換器１０の外部に排出される。
【００８５】
冷媒循環流路の更に他の実施例として、図１２に図示された蓄冷熱交換器１０の冷媒の流れを説明する。先ず、前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０と連通された入口パイプ５１０を介して蓄冷熱交換器１０の内部に冷媒が流入される。流入された冷媒は、冷媒側チューブ４１０に沿って上・下にジグザグに流動して更に前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０に到逹した後、前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０及び第３空間部３３０に形成された冷媒連通孔３４０を介して前記第１ヘッダータンク１００の前記第３空間部３３０に流入される。
【００８６】
次に、冷媒は、前記第３空間部３３０に両端が固定された冷媒側チューブ４３０に沿って上・下にジグザグに流動した後、更に前記第１ヘッダータンク１００の前記第３空間部３３０に到逹して、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０と連通された出口パイプ５２０を介して前記蓄冷熱交換器１０の外部に排出される。
【００８７】
図１３に図示された冷媒循環流路の実施例は図１２に図示された実施例と類似するが、前記冷媒連通孔の位置が前記第２ヘッダータンク２００の第１空間部３１０及び第３空間部３３０に形成されたものである。
【００８８】
実施例４
図１５に図示されたように、本発明の前記蓄冷熱交換器１０は、蓄冷部側チューブ４２０に蓄冷材が貯蔵されるが、蓄冷材を注入するために、蓄冷部側チューブ４２０の両端が固定された前記第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００の前記第２空間部３２０のうち、前記区画手段６１０及び冷媒連通孔３４０が形成されていない方の第２空間部３２０に、蓄冷材注入口３８０が形成されることができる。
【００８９】
前記蓄冷材注入口３８０は栓３９０により密閉されることができる。蓄冷材を前記第２空間部３２０に注入した後、前記蓄冷材注入口３８０を栓３９０で密封してもよく、必要に応じて、蓄冷材を注入した後、熔接などの方法により永久的に前記蓄冷材注入口３８０を密封してもよい。
【００９０】
実施例５
図１７〜図２０に図示されたように、本発明の蓄冷熱交換器１０は、前記第２空間部３２０の空間を高さ方向に分離するように、長さ方向に形成された板状部材からなる区画手段６１０を別途に備えることができる。また、蓄冷熱交換器１０は、前記第１空間部３１０と連通されたチューブ４００に沿って冷媒が循環される第１熱交換部７１０と、前記第３空間部３３０と連通されたチューブ４００に沿って冷媒が循環される第２熱交換部７２０と、前記第２‐１空間部３２１と連通されたチューブ４００の内部に蓄冷材が貯蔵される蓄冷部７３０と、を含むことができる。
【００９１】
また、本発明の蓄冷熱交換器１０は、前記入口パイプ５１０又は出口パイプ５２０、が前記第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００の前記第２‐２空間部３２２と連通されるように形成されることができる。以下、図１６〜図２６に図示された図面を参照して、図面において上側に位置したヘッダータンクが第１ヘッダータンク１００、下側に位置したヘッダータンクが第２ヘッダータンク２００である場合について説明する。
【００９２】
本実施例においては、前記冷媒連通孔３４０は、前記入口パイプ５１０と連通された前記第２‐２空間部３２２に形成される流入分枝孔３５０と、前記出口パイプ５２０と連通された前記第２‐２空間部３２２に形成される排出分枝孔３６０と、で構成されることができる。
【００９３】
前記第１ヘッダータンク１００の前記第２‐２空間部３２２には、前記入口パイプ５１０を介して流入された冷媒が前記第１空間部３１０及び第３空間部３３０に分枝されるように、前記流入分枝孔３５０が隔壁３７０に形成されることができる。
【００９４】
また、前記第２ヘッダータンク２００の前記第２‐２空間部３２２には、前記第１熱交換部７１０及び第２熱交換部７２０を循環した冷媒が前記第１空間部３１０及び第３空間部３３０から流入されて前記出口パイプ５２０を介して排出されるように、前記排出分枝孔３６０が隔壁３７０に形成されることができる。
【００９５】
前記流入分枝孔３５０は、前記第１ヘッダータンク１００の前記第１空間部３１０と連通される第１流入分枝孔３５１と、前記第１ヘッダータンク１００の前記第３空間部３３０と連通される第２流入分枝孔３５２と、で構成され、前記排出分枝孔３６０は、前記第２ヘッダータンク２００の前記第１空間部３１０と連通される第１排出分枝孔３６１と、前記第２ヘッダータンク２００の前記第３空間部３３０と連通される第２排出分枝孔３６２と、で構成されることができる。
【００９６】
一方、図２１に図示されたように、前記蓄冷熱交換器１０は、前記第１熱交換部７１０の冷媒循環経路である第１流路７４１と、前記第２熱交換部７２０の冷媒循環経路である第２流路７４２とが、互いに独立して形成され、前記第１流路７４１と第２流路７４２とは、互いに同一の循環経路を有するように形成されることができる。
【００９７】
以下、図２１を参照して冷媒の流れを説明する。
【００９８】
先ず、前記第１ヘッダータンク１００の第２‐２空間部３２２と連通されて形成された入口パイプ５１０を介して前記蓄冷熱交換器１０の内部に冷媒が流入される。次に、冷媒の一部は前記第２‐２空間部３２２に流入されて第２流入分枝孔３５２を介して第２熱交換部７２０に流入され、残りの冷媒は第１流入分枝孔３５１を介して第１熱交換部７１０に流入される。
【００９９】
前記第２熱交換部７２０に流入された冷媒は、前記チューブ４００に沿って下側に流動されて、前記第２ヘッダータンク２００の第３空間部３３０に到逹した後、前記第３空間部３３０の内部に備えられたバッフル６２０により更に上側に流動される。
【０１００】
次に、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０に到逹した冷媒は、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０の内部に備えられたバッフル６２０により更に下側に流動されて、前記第２ヘッダータンク２００の第３空間部３３０に到逹することで、前記第２熱交換部７２０での循環を完了する。その後、前記冷媒は第２排出分枝孔３６２を介して前記第２ヘッダータンク２００の第２‐２空間部３２２に流入される。
【０１０１】
前記第１熱交換部７１０に流入された冷媒も、第２熱交換部７２０に流入された冷媒の循環経路と同様に、上・下にジグザグに流動した後、前記第１排出分枝孔３６１を介して前記第２ヘッダータンク２００の第２‐２空間部３２２に流入される。次に、前記冷媒は、前記第２排出分枝孔３６２を介して前記第２ヘッダータンク２００の第２‐２空間部３２２に流入された冷媒とともに、前記出口パイプ５２０を介して前記蓄冷熱交換器１０の外部に排出される。
【０１０２】
前記蓄冷熱交換器１０は、前記第１流路７４１及び第２流路７４２が独立した循環経路を形成することで、前記第１流路７４１及び第２流路７４２に沿って循環する冷媒と空気との間の熱交換効率を向上させることができる。また、アイドルストップ・再始動状態の時には、前記蓄冷部７３０に貯蔵された冷気を車室に放出して車室内の急激な温度上昇を防止することにより、圧縮機の駆動動力を低減し、燃費の向上に寄与することができる。
【０１０３】
また、図２３に図示されたように、前記蓄冷熱交換器１０は、前記第１熱交換部７１０の冷媒循環経路である第１流路７４１と、前記第２熱交換部７２０の冷媒循環経路である第２流路７４２と、が互いに独立して形成され、前記第１流路７４１と第２流路７４２とは、互いに異なる循環経路を有するように形成されることができる。
【０１０４】
図２３を参照して冷媒の流れを説明する。
【０１０５】
先ず、前記第１ヘッダータンク１００の第２‐２空間部３２２と連通されて形成された入口パイプ５１０を介して前記蓄冷熱交換器１０の内部に冷媒が流入される。次に、冷媒の一部は前記第２‐２空間部３２２に流入されて第２流入分枝孔３５２を介して第２熱交換部７２０に流入され、残りの冷媒は第１流入分枝孔３５１を介して第１熱交換部７１０に流入される。
【０１０６】
前記第２熱交換部７２０に流入された冷媒は、前記チューブ４００に沿って下側に流動されて、前記第２ヘッダータンク２００の第３空間部３３０に到逹した後、前記第３空間部３３０の内部に備えられたバッフル６２０により更に上側に流動される。
【０１０７】
その後、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０に到逹した冷媒は、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０の内部に備えられたバッフル６２０により更に下側に流動されて、前記第２ヘッダータンク２００の第３空間部３３０に到逹することで、前記第２熱交換部７２０での循環を完了する。次に、前記冷媒は第２排出分枝孔３６２を介して前記第２ヘッダータンク２００の第２‐２空間部３２２に流入される。
【０１０８】
一方で、前記第１熱交換部７１０に流入された冷媒は下側に流動されて前記第２ヘッダータンク２００の第１空間部３１０に到逹し、前記第１排出分枝孔３６１を介して前記第２ヘッダータンク２００の第２‐２空間部３２２に流入された後、前記第２排出分枝孔３６２を介して前記第２ヘッダータンク２００の第２‐２空間部３２２に流入された冷媒とともに、前記出口パイプ５２０を介して前記蓄冷熱交換器１０の外部に排出される。
【０１０９】
この場合、前記蓄冷熱交換器１０は、前記第１流路７４１及び第２流路７４２に沿って循環する冷媒と空気との間の熱交換のために、前記第１流路７４１及び第２流路７４２は、独立した循環経路を構成するとともに、互いに異なる循環経路を有するように構成することで、前記蓄冷部７３０の冷気を効果的に冷媒に伝達することができる。また、独立した循環経路を互いに交差構成することで、温度分布が全体的に均一に形成されるようにすることができる。
【０１１０】
図２４に図示すように、前記蓄冷熱交換器１０は、前記第１流路７４１及び第２流路７４２がジグザグ形態でなく単一の経路に形成されるため、作動流体の圧力低下を避けることができ、独立した循環経路を互いに交差構成することで、温度分布が全体的に均一に形成されるようにすることができる。
【０１１１】
また、前記蓄冷熱交換器１０は、前記第１流入分枝孔３５１、第２流入分枝孔３５２、第１排出分枝孔３６１、及び第２排出分枝孔３６２がそれぞれ少なくとも１つ以上、すなわち複数個で形成し、図２５及び図２６のような冷媒の経路を形成することができる。
【０１１２】
図２５を参照して冷媒の流れを説明する。
【０１１３】
前記第１ヘッダータンク１００の第２‐２空間部３２２と連通されて形成された入口パイプ５１０を介して、前記蓄冷熱交換器１０の内部に冷媒が流入される。次に、冷媒の一部は前記第２‐２空間部３２２に流入されて第２流入分枝孔３５２を介して第２熱交換部７２０に流入され、残りの冷媒は第１流入分枝孔３５１を介して第１熱交換部７１０に流入される。
【０１１４】
この際、２つの前記第１流入分枝孔３５１が前記第１ヘッダータンク１００の前記第２‐２空間部３２２に長さ方向に互いに所定間隔離間して形成されることで、冷媒が第１熱交換部７１０に分配される。
【０１１５】
前記第１熱交換部７１０に流入された冷媒の一部は前記チューブ４００に沿って下側に流動されて、前記第２ヘッダータンク２００の第１空間部３１０に到逹した後、前記第２ヘッダータンク２００の前記第１空間部３１０の内部に備えられたバッフル６２０により更に上側に流動される。
【０１１６】
その後、前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０に到逹した冷媒は、前記第１流入分枝孔３５１を介して第１熱交換部７１０に流入された残りの冷媒とともに、前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０の内部に備えられたバッフル６２０により更に下側に流動されて、前記第２ヘッダータンク２００の第１空間部３１０に到逹することにより、前記第１熱交換部７１０での循環を完了する。次に、前記冷媒は、第１排出分枝孔３６１を介して前記第２ヘッダータンク２００の第２‐２空間部３２２に流入される。
【０１１７】
前記第２熱交換部７２０に流入された冷媒も、第１熱交換部７１０に流入された冷媒の循環経路と同様に、上・下にジグザグに流動した後、前記第２排出分枝孔３６２を介して前記第２ヘッダータンク２００の第２‐２空間部３２２に流入される。次に、前記冷媒は、前記第１排出分枝孔３６１を介して前記第２ヘッダータンク２００の第２‐２空間部３２２に流入された冷媒とともに、前記出口パイプ５２０を介して前記蓄冷熱交換器１０の外部に排出される。
【０１１８】
図２６に示すように、前記蓄冷熱交換器１０は、前記第２ヘッダータンク２００の前記第２‐２空間部３２２に、２つの前記第２排出分枝孔３６２が長さ方向に互いに所定間隔離間して形成されることができる。これにより、前記第２ヘッダータンク２００の第３空間部３３０に流動された冷媒が、２つの第２排出分枝孔３６２により２つの流れに分枝されて前記第２‐２空間部３２２に流入された後、前記出口パイプ５２０を介して前記蓄冷熱交換器１０の外部に排出されることもできる。
【０１１９】
実施例６
本実施例による前記蓄冷熱交換器１０は、実施例５の図２１と同一の第１流路７４１及び第２流路７４２を有するとともに、図２２のように、前記出口パイプ５２０を前記蓄冷熱交換器１０の外側において入口パイプ５１０に隣接した位置に構成することにより、パイプレイアウト及びＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）システムのパッケージ性を向上させて、車内空間を効率的に活用することができる。
【０１２０】
前記目的を達成するために、図２８に示すように、前記蓄冷熱交換器１０は、前記第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００の何れか１つと連通されて内部に冷媒が流動され前記入口パイプ１００が形成された第１パイプコネクタ８１０と、前記第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００の残りの１つと連通されて内部に冷媒が流動され、前記出口パイプ５２０が形成された第２パイプコネクタ８２０と、を含み、そして前記蓄冷熱交換器１０の長さ方向の一側外面に位置したパイプコネクタ８００を更に備えることができる。
【０１２１】
この際、前記蓄冷熱交換器１０において、前記第１パイプコネクタ８１０及び第２パイプコネクタ８２０は、前記入口パイプ５１０及び出口パイプ５２０が互いに隣接して平行に形成されるように配置される。
【０１２２】
更に、前記パイプコネクタ８００が、前記第２‐２空間部３２２とは連通され、前記第２‐１空間部３２１とは連通されないように形成されることにより、冷媒のみが蓄冷材と分離されて流動される。
【０１２３】
前記パイプコネクタ８００は、前記第１パイプコネクタ８１０及び第２パイプコネクタ８２０の内部に空間が形成されたタンク形態であってもよく、プレートの結合により形成されてもよい。
【０１２４】
実施例７
図２７に示すように、本実施例の蓄冷熱交換器１０では、前記第１ヘッダータンク１００の上側に、パイプ状の第１導管９１０が長さ方向に独立に形成されており、更に前記第１導管９１０から、前記第１空間部３１０又は第３空間部３３０に分枝される少なくとも１つ以上の第１‐１分枝管９１１及び第１‐２分枝管９１２がそれぞれ形成される。
【０１２５】
前記第１導管９１０が前記入口パイプ５１０と連結されることで、冷媒が前記入口パイプ５１０を介して前記第１導管９１０に流入される。流入された冷媒は分枝され、一部は前記第１‐１分枝管９１１を介して第１空間部３１０に流入され、残りは前記第１‐２分枝管９１２を介して第３空間部３３０に流入される。
【０１２６】
前記第１‐１分枝管９１１及び第１‐２分枝管９１２は、複数個形成されることが好ましい。
【０１２７】
同様に、前記第２ヘッダータンク２００の下側には、パイプ状の第２導管９２０が長さ方向に独立に形成されており、前記第２ヘッダータンク２００の第１空間部３１０と連通される少なくとも１つ以上の第２‐１分枝管９２１及び第３空間部３３０と連通される少なくとも１つ以上の第２‐２分枝管９２２がそれぞれ形成されることができる。
【０１２８】
前記第２導管９２０は前記出口パイプ５２０と連結される。これにより、前記第１熱交換部７１０を循環して前記第２ヘッダータンク２００の第１空間部３１０に到逹した冷媒が、前記第２‐１分枝管９２１を介して前記第２導管９２０に排出される。
【０１２９】
また、前記第２熱交換部７２０を循環した冷媒は前記第２ヘッダータンク２００の第３空間部３３０に到逹した後、前記第２‐２分枝管９２２を介して前記第２導管９２０に排出され、最後に、第２‐１分枝管９２１を介して排出された冷媒と混じって前記出口パイプ５２０に排出される。
【０１３０】
実施例８
図３０〜図３９に図示された本発明の蓄冷熱交換器は、前記入口パイプ５１０及び出口パイプ５２０が前記第１ヘッダータンク１００の前記第１空間部３１０又は第３空間部３３０に連結される。
【０１３１】
特に、上記の構成を有する本発明の蓄冷熱交換器１０は、前記第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００の何れか１つに設けられ、前記第１空間部３１０、第２空間部３２０、及び第３空間部３３０それぞれを長さ方向に区画する区画手段６１０が備えられている。前記区画手段６１０により区画された領域に位置した前記第２空間部３２０の幅方向の両側壁の所定領域には、冷媒が前記第１空間部３１０と第３空間部３３０との間を流動するように、前記第１空間部３１０と第３空間部３３０とを連通させる冷媒連通孔３４０が形成される。
【０１３２】
また、本発明の蓄冷熱交換器１０は、空気の流れ方向において前・後列に位置した第１列及び第３列の冷媒側チューブ４１０、４３０に冷媒が流動され、中間列に位置した第２列のチューブ４２０には蓄冷材が貯蔵されており、前記区画手段６１０により区画されて前記冷媒連通孔３４０が形成された空間に位置した第１列〜第３列の全てのチューブ４００に冷媒が流動されることを特徴とする。
【０１３３】
これにより、本発明の蓄冷熱交換器１０は、第１列の冷媒側チューブ４１０に流動される冷媒が、前記区画手段６１０により区画された空間に形成された冷媒連通孔３４０を介して第３列の冷媒側チューブ４３０に流動されることができ、冷媒の流動過程で第２列のチューブ４２０に貯蔵された蓄冷材とは混じり合うことがない。
【０１３４】
本実施例において、前記区画手段６１０により区画されて前記冷媒連通孔が形成された空間に位置したチューブ４００が１未満であると、区画構造を形成することが困難であり、チューブ４００の全体数の２５％以上であると、蓄冷材が注入される空間が減少して蓄冷性能が低下する恐れがあるため、チューブ４００の数は、少なくとも１つ以上、チューブ４００の全体列数の２５％以下となるように前記区画手段６１０を設けることが好ましい。
【０１３５】
図３３及び図３４に示したように、本発明の蓄冷熱交換器１０は、前記第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００の両端に開放形成された開口部１３０を密閉するために、前記開口部１３０に隣接して形成され、前記区画手段６１０と同一の形状を有する密閉用バッフル６３０が備えられていてもよい。
【０１３６】
この際、前記密閉用バッフル６３０及び区画手段６１０が前記第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００に挿入されるように、前記第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００の外壁の所定領域にはバッフル挿入溝６４０が形成されており、前記密閉用バッフル６３０及び区画手段６１０が前記第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００に挿入されて設けられた後、前記第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００の該当位置にろう付接合されることができる。
【０１３７】
前記密閉用バッフル６３０及び区画手段６１０は、互いに同一の形態に形成されることができ、前記第１空間部３１０〜第３空間部３３０を形成するヘッダー１１０及びタンクカバープレート１２０の結合体の外壁、すなわち、３列に配置された結合体の間の結合面に嵌合されるように嵌合部６５０が形成されることが好ましい。
【０１３８】
勿論、前記ヘッダー１１０及びタンクカバープレート１２０が一体型に形成され、隔壁３７０により前記第１空間部３１０〜第３空間部３３０に分離される場合には、前記密閉用バッフル６３０及び区画手段６１０が隔壁３７０に嵌合されるように、隔壁３７０の高さだけ陥入されて形成される嵌合部６５０が形成されてもよい。
【０１３９】
また、前記ヘッダー１１０及びタンクカバープレート１２０が一体型に形成され、隔壁３７０により前記第１空間部３１０〜第３空間部３３０に分離される場合、前記第１ヘッダータンク１００又は第２ヘッダータンク２００の外面にバッフル挿入溝６４０を別に形成せず、ヘッダー１１０及びタンクカバープレート１２０が結合される前に密閉用バッフル６３０及び区画手段６１０が挿入されて固定された後、ヘッダー１１０及びタンクカバープレート１２０が結合されることができる。
【０１４０】
一方、図３０に図示されたように、本発明の前記蓄冷熱交換器１０は、前記第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００の両端に開放形成された開口部１３０を密閉するエンドキャップ６６０を備えてもよい。
【０１４１】
本発明の蓄冷熱交換器１０は、前記入口パイプ５１０、出口パイプ５２０、及びバッフル６２０の位置に応じて、冷媒側チューブ４１０、４３０を循環する冷媒の循環流路を多様に調節することができる。図３６〜図３９は、冷媒が還流される別の例を示す。以下、説明の便宜のために、図面において、上側に位置したヘッダータンクが第１ヘッダータンク１００であり、下側に位置したヘッダータンクが第２ヘッダータンク２００であり、空気の流れ方向に第１列の冷媒側チューブ４１０、第２列の蓄冷部側チューブ４２０、第３列の冷媒側チューブ４３０が順に配列され、同様に、第１空間部３１０、第２空間部３２０、及び第３空間部３３０が順に配列された場合について説明する。
【０１４２】
以下、図３６に図示された蓄冷熱交換器１０の冷媒の流れを説明する。
【０１４３】
図３６の蓄冷熱交換器１０において、先ず、前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０と連通された入口パイプ５１０を介して蓄冷熱交換器１０の内部に冷媒が流入される。流入された冷媒は、第１列の冷媒側チューブ４１０に沿って下側に移動した後、前記第２ヘッダータンク２００に形成された冷媒連通孔３４０を介して前記第２ヘッダータンク２００の前記第３空間部３３０に流入される。
【０１４４】
次に、前記冷媒は、前記第２ヘッダータンク２００の第３空間部３３０を通過して更に上側に移動し、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０に流入された後、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０と連通された出口パイプ５２０を介して蓄冷熱交換器１０の外部に排出される。
【０１４５】
この際、前記第１ヘッダータンク１００の第２空間部３２０には、蓄冷材と冷媒とが混じり合わないように、前記第２ヘッダータンク２００の第２空間部３２０と同一の位置に区画手段６１０が設けられる。
【０１４６】
換言すれば、図３６の蓄冷熱交換器１０は、冷媒が前記第１ヘッダータンク１００の前記第１空間部３１０に流入されて前記第１ヘッダータンク１００の前記第３空間部３３０に排出される構造であって、この際、蓄冷材と冷媒とが混じり合わないように前記２空間部３２０に設けられた区画手段６１０により、前記第１空間部３１０の冷媒が冷媒連通孔３４０に沿って第３空間部３３０に自由に流動されることができる。
【０１４７】
したがって、前記蓄冷熱交換器１０は、空気の流れ方向に両側端部に位置した冷媒側チューブ４１０、４３０を循環する冷媒から発生した冷気が、第２列に位置した蓄冷部側チューブ４２０内の蓄冷材に貯蔵されることにより、蓄冷性能が向上され、快適な冷房環境を効果的に維持することができる。
【０１４８】
冷媒循環流路の更に他の実施例として、図３７に図示された蓄冷熱交換器１０の冷媒の流れを説明すると、先ず、前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０と連通された入口パイプ５１０を介して蓄冷熱交換器１０の内部に冷媒が流入される。流入された冷媒は、冷媒側チューブ４１０に沿って下側に移動した後、前記第２ヘッダータンク２００の第１空間部３１０を通過して更に上側に移動し、前記第１ヘッダータンク１００に形成された冷媒連通孔３４０を介して前記第１ヘッダータンク１００の前記第３空間部３３０に流入される。
【０１４９】
次に、冷媒は、前記第１ヘッダータンク１００及び前記第２ヘッダータンク２００の前記第３空間部３３０に両端が固定された第３列の冷媒側チューブ４３０に沿って下側に移動した後、前記第２ヘッダータンク２００の第３空間部３３０を通過して更に上側に移動して、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０に流入される。次に、前記冷媒は、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０と連通された出口パイプ５２０を介して１０の外部に排出される。
【０１５０】
冷媒循環流路の更に他の実施例として、図３８に図示された蓄冷熱交換器１０の冷媒の流れを説明すると、先ず、前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０と連通された入口パイプ５１０を介して蓄冷熱交換器１０の内部に冷媒が流入される。流入された冷媒は、冷媒側チューブ４１０に沿って上・下にジグザグに流動されて更に前記第１ヘッダータンク１００の第１空間部３１０に到逹した後、前記第１ヘッダータンク１００に形成された冷媒連通孔３４０を介して前記第１ヘッダータンク１００の前記第３空間部３３０に流入される。
【０１５１】
次に、前記冷媒は、前記第１ヘッダータンク１００及び前記第２ヘッダータンク２００の前記第３空間部３３０に両端が固定された冷媒側チューブ４３０に沿って上・下にジグザグに流動された後、更に前記第１ヘッダータンク１００の前記第３空間部３３０に到逹して、前記第１ヘッダータンク１００の第３空間部３３０と連通された出口パイプ５２０を介して蓄冷熱交換器１０の外部に排出される。
【０１５２】
図３９に図示された実施例は図３８に図示された実施例と類似するが、上・下にジグザグに流動される回数がより少なく、前記冷媒連通孔の位置が前記第２ヘッダータンク２００に形成されたものである。
【０１５３】
上述したように、本発明の蓄冷熱交換器１０は、入口パイプ５１０、出口パイプ５２０、冷媒連通孔、前記第１空間部３１０、及び第３空間部３３０に備えられるバッフル６２０の位置に応じて、冷媒の循環流路を多様に変更実施することができる。
【０１５４】
実施例９
図２９に図示されたように、上述の蓄冷熱交換器１０を含む蓄冷システム１は、蓄冷材が貯蔵されるリザーバ２と、前記リザーバ２と前記蓄冷熱交換器１０の蓄冷部側チューブ４２０との間で蓄冷材が循環されるようにする循環ポンプ３と、前記循環ポンプ３を制御する制御部４と、前記リザーバ２、循環ポンプ３、及び前記蓄冷熱交換器１０の蓄冷部側チューブ４２０を連結する循環配管５と、を含んで形成される。
【０１５５】
蓄冷システム１は、蓄冷熱交換器１０を含み、蓄冷熱交換器１０の外部に備えられた蓄冷システム１の要素が、蓄冷部側チューブ４２０の内部に貯蔵された前記蓄冷材を循環させる役割をする。
【０１５６】
前記蓄冷システム１は、前記蓄冷熱交換器１０の蓄冷部７３０に貯蔵された蓄冷材を循環させるために、前記制御部４が温度及び流量に関する情報を受信した後、前記循環ポンプ３を駆動させることで、前記蓄冷部７３０に貯蔵されていた蓄冷材を排出させ、前記リザーバ２に貯蔵されていた新しい蓄冷材を更に前記蓄冷部７３０に充填させる。
【０１５７】
この際、前記循環配管５は、前記蓄冷熱交換器１０の第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００の中間列に位置した第２空間部３２０と連通されるように連結されることができる。
【０１５８】
これにより、前記蓄冷システム１は、前記蓄冷材の状態を、蓄冷機能を遂行するに適した状態に維持することができ、前記蓄冷熱交換器１０の熱交換及び蓄冷性能を向上させることができる。
【０１５９】
本発明は上記の実施例に限定されず、適用範囲が多様であることは勿論であって、本発明が属する分野において通常の知識を有する者であれば、誰でも請求範囲にて請求する本発明の要旨を外れることなく多様な変形実施が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１６０】
１      蓄冷システム
２      リザーバ
３      循環ポンプ
４      制御部
５      循環配管
１０      蓄冷熱交換器
１００、２００      第１ヘッダータンク、第２ヘッダータンク
１１０      ヘッダー
１２０      タンクカバープレート
１３０      開口部
３１０、３２０、３３０  第１空間部、第２空間部、第３空間部
３２１      第２‐１空間部
３２２      第２‐２空間部
３４０      冷媒連通孔
３５０      流入分枝孔
３５１、３５２      第１流入分枝孔、第２流入分枝孔
３６０      排出分枝孔
３６１、３６２      第１排出分枝孔、第２排出分枝孔
３７０      隔壁
３８０      蓄冷材注入口
３９０      栓
４００      チューブ
４１０、４３０      冷媒側チューブ
４２０      蓄冷部側チューブ
４４０      フィン
５１０、５２０  入口パイプ、出口パイプ
６１０      区画    手段
６２０      バッフル
６３０      密閉用バッフル
６４０      バッフル挿入溝
６５０      嵌合部
６６０      エンドキャップ
７１０、７２０、７３０      第１熱交換部、第２熱交換部、蓄冷部
７４１、７４２      第１流路、第２流路
８００      パイプコネクタ
８１０、８２０      第１パイプコネクタ、第２パイプコネクタ
９１０、９２０      第１導管、第２導管
９１１、９１２      第１‐１分枝管、第１‐２分枝管
９２１、９２２      第２‐１分枝管、第２‐２分枝管
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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