(57)【要約】【課題】広範囲な空気温度における蓄冷機能を維持することができる蓄冷熱交換器を提供する。【解決手段】蒸発器４０は、蓄冷容器４７に、融点が異なる２つの蓄冷材５０ａ，５０ｂがそれぞれ区分けして収容されている。そして、融点が高い蓄冷材５０ａは、融点が低い蓄冷材５０ｂよりも空気流れの上流側に設けられる。冷媒の温度が、たとえば高融点蓄冷材５０ａの融点以下であり、低融点蓄冷材５０ｂの融点以上の場合には、高融点蓄冷材５０ａのみが凝固することになる。したがって冷媒の温度が高い場合であっても、蓄冷することができる。また冷媒の温度がさらに低くなると、全ての蓄冷材５０ａ，５０ｂが凝固することになる。したがって冷媒の温度に応じて、段階的に蓄冷することができるので、より広範囲な空気温度において蓄冷機能を維持することができる。【選択図】図１
2013256262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲を流れる空気と熱交換する蓄冷熱交換器（４０）であって、
内部に冷媒が流通する冷媒通路（４５ａ）と、
前記冷媒通路を流通する冷媒と熱交換して前記冷媒からの熱量を留める蓄冷材（５０ａ，５０ｂ）を内部に収容する蓄冷容器（４７）と、を含み、
前記蓄冷容器には、融点が異なる複数の前記蓄冷材が収容されていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
【請求項２】
前記融点が高い蓄冷材（５０ａ）は、前記融点が低い蓄冷材（５０ｂ）よりも空気流れの上流側に設けら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３】
前記蓄冷容器は、複数であり、
前記複数の蓄冷容器に収容される前記各蓄冷材のうち少なくとも一部の蓄冷材は、他の前記蓄冷容器に収容される前記蓄冷材と融点が異な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４】
前記蓄冷材は、２つの異なる融点をもつ蓄冷材であり、
前記融点が高い蓄冷材の融点は、摂氏５度以上摂氏２５度以下であり、
前記融点が低い蓄冷材の融点は、摂氏０度以上摂氏１５度以下であり、
前記融点の高い蓄冷材の融点が摂氏５度以上摂氏１５度以下のときは、前記融点の低い蓄冷材の融点が摂氏０度以上であって、前記高い蓄冷材の融点未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
【請求項５】
前記蓄冷容器の少なくとも片面に、前記冷媒通路を形成する冷媒管が配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
【請求項６】
前記蓄冷容器は、互いに独立した複数のケース（６０）を含み、
前記複数のケースは、空気の流れの上流側と下流側とで異なるケースとなるように配置され、
前記ケースには、融点が異なる蓄冷材がそれぞれ収容されてい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７】
前記ケースのそれぞれに、前記蓄冷材を封入するための封入口（６１）が１つ以上設けられていることを特徴とする請求項６に記載の蓄冷熱交換器。
【請求項８】
前記蓄冷容器の内部は、仕切り（７０）によって区画され、
前記仕切られた空間に、融点が異なる前記蓄冷材がそれぞれ収容されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
【請求項９】
前記蓄冷容器には、前記蓄冷材を封入するための封入口（６１）が１つ以上設けられていることを特徴とする請求項８に記載の蓄冷熱交換器。
【請求項１０】
前記封入口は、前記蓄冷容器または前記ケースの外周のうち、空気流れの上流側または下流側に設けられることを特徴とする請求項７または９に記載の蓄冷熱交換器。
【請求項１１】
前記蓄冷材は、パラフィンまたは水和物が主成分であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
【請求項１２】
前記蓄冷材は、２種類のパラフィンからなり、
前記融点が高い蓄冷材に用いられるパラフィンは、炭素数が１６または１５であり、
前記融点が低い蓄冷材に用いられるパラフィンは、炭素数が１５または１４であり、
前記融点が高い蓄冷材のパラフィンの炭素数が１６のとき、前記融点が低い蓄冷材のパラフィンの炭素数は、１５または１４であり、
前記融点が高い蓄冷材のパラフィンの炭素数が１５のとき、前記融点が低い蓄冷材のパラフィンの炭素数は１４であることを特徴とする請求項４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、冷凍サイクル装置に用いられる蓄冷熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調装置には、冷凍サイクル装置が用いられている。この冷凍サイクル装置が停止している状態においても、限定された冷房を提供する試みがなされている。例えば、車両用空調装置では、走行用エンジンによって冷凍サイクル装置が駆動される。このため、車両が一時的に停車している間にエンジンが停止すると、冷凍サイクル装置が停止する。燃費の向上を図るため、信号待ち等の車両停止中にエンジンを停止する、いわゆるアイドルストップ車が増加している。このようなアイドルストップ車では、車両停車中（エンジン停止中）に冷凍サイクル装置が停止することで車室内の快適性を損なうという問題がある。また空調感を維持するために車両停止中においてもエンジンを再起動させると、燃費の向上の妨げになるという問題もある。
【０００３】
このような問題を解決する技術が、特許文献１〜５に開示されている。特許文献１〜５には、エンジン停止中においても空調感を維持するため、室内用熱交換器に蓄冷機能を持たせている。これによって車両走行中に冷熱を蓄え、この冷気を車両停止中に用いている。
【０００４】
特許文献１には、蓄冷材を封入した蓄冷容器を従来のエバポレータの空気流れ後方へ配置したものが記載されている。また特許文献２〜５には、蒸発器の冷媒流路を構成するチューブに隣接する形で小容量の蓄冷容器を設け、ここに蓄冷材を封入するものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８８５１８号公報
【特許文献２】特開２０１０−９１２５０号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１２６７０号公報
【特許文献４】特開２０１０−１４９８１４号公報
【特許文献５】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】
【０００６】
特許文献２〜５に記載の蓄冷機能付きエバポレータは、空調用コンプレッサの運転中に蓄冷容器内の蓄冷材が凝固することで冷気を蓄冷材に溜めている。そして、アイドルストップ中には逆に固体蓄冷材が融解しながら冷気を空気中に放出することで、蓄冷材が完全に融解するまでは吹出し空気の温度変化が抑えられ、空調感を維持することができる。
【０００７】
しかし、アイドルストップ中に蓄冷材が凝固できない温度環境下で使用する場合には、十分な量の冷気を溜めることができない。したがって、長時間冷気を放出することができないので、空調感を維持するために、アイドルストップ時間が短縮されるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、広範囲な空気温度における蓄冷機能を維持することが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】
【０００９】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
本発明では、蓄冷容器には、融点が異なる複数の蓄冷材が収容されており、融点が高い蓄冷材（５０ａ）は、融点が低い蓄冷材（５０ｂ）よりも空気流れの上流側に設けられることを特徴としている。
【００１１】
このような本発明に従えば、蓄冷容器には、融点が異なる複数の蓄冷材がそれぞれ区分けして収容されている。そして、融点が高い蓄冷材は、融点が低い蓄冷材よりも空気流れの上流側に設けられる。したがって冷媒の温度が、たとえば高融点蓄冷材の融点以下であり、低融点蓄冷材の融点以上の場合には、高融点の蓄冷材のみが凝固することになる。したがって冷媒の温度が高い場合であっても、蓄冷することができる。また冷媒の温度がさらに低くなると、全ての蓄冷材が凝固することになる。したがって冷媒の温度に応じて、段階的に蓄冷することができるので、より広範囲な空気温度において蓄冷機能を維持することができる。
【００１２】
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の蒸発器４０を示す正面図である。
【図２】蒸発器４０を示す側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の一部を示す拡大断面図である。
【図４】蓄冷容器４７を示す断面図である。
【図５】２つの蓄冷材５０ａ，５０ｂの蓄冷状態を説明するための図である。
【図６】第２実施形態の蒸発器４０Ａの断面の一部を示す拡大断面図である。
【図７】蓄冷容器４７を示す断面図である。
【図８】第３実施形態の蓄冷容器４７Ｃを示す断面図である。
【図９】第４実施形態の蓄冷容器４７Ｄを示す断面図である。
【図１０】第５実施形態の蓄冷容器４７Ｅを示す断面図である。
【図１１】第６実施形態の蓄冷容器４７Ｆを示す断面図である。
【図１２】第７実施形態の蒸発器４０Ｇを示す断面図である。
【図１３】第８実施形態の蒸発器４０Ｈの一例を示す断面図である。
【図１４】第８実施形態の蒸発器４０Ｉの他の例を示す断面図である。
【図１５】第８実施形態の蒸発器４０の一部を示す拡大断面図である。
【図１６】蓄冷容器４７を示す断面図である。
【図１７】２つの蓄冷材５０ａ，５０ｂの蓄冷状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図５を用いて説明する。蒸発器４０は、冷凍サイクル装置（図示せず）を構成する。冷凍サイクル装置は、たとえば車両用の空調装置に用いられる。冷凍サイクル装置は、図示は省略するが、圧縮機、放熱器、減圧器、および蒸発器４０を有する。これら構成部品は、配管によって環状に接続され、冷媒循環路を構成する。圧縮機は、車両の走行用の動力源によって駆動される。このため、動力源が停止すると、圧縮機も停止する。圧縮機は、蒸発器４０から冷媒を吸引し、圧縮し、放熱器へ吐出する。放熱器は、高温冷媒を冷却する。放熱器は、凝縮器とも呼ばれる。減圧器は、放熱器によって冷却された冷媒を減圧する。減圧器は、固定の絞り、温度式膨張弁、あるいはエジェクタによって提供されうる。蒸発器４０は、減圧器によって減圧された冷媒を蒸発させ、媒体を冷却する。蒸発器４０は、車室に供給される空気を冷却する。
【００１６】
冷凍サイクル装置は、さらに、高圧側液冷媒と低圧側ガス冷媒とを熱交換する内部熱交換、余剰冷媒を蓄えるレシーバまたはアキュムレータのタンク要素を備えることができる。また、動力源は、内燃機関あるいは電動機によって提供されうる。
【００１７】
蒸発器４０は、図１および図２に示すように、蓄冷熱交換器であって、複数に分岐した冷媒通路部材を有する。この冷媒通路部材は、アルミニウム等の金属製の通路部材によって提供される。冷媒通路部材は、組をなして位置づけられたヘッダ４１〜４４と、それらヘッダ４１〜４４の間を連結する複数の冷媒管４５とによって提供されている。
【００１８】
第１ヘッダ４１と第２ヘッダ４２とは、組をなしており、互いに所定距離れて平行に配置されている。第３ヘッダ４３と第４ヘッダ４４とも、組をなしており、互いに所定距離れて平行に配置されている。第１ヘッダ４１と第２ヘッダ４２との間には、複数の冷媒管４５が等間隔に配列されている。各冷媒管４５は、その端部において対応するヘッダ内に連通している。これら第１ヘッダ４１と、第２ヘッダ４２と、それらの間に配置された複数の冷媒管４５によって第１熱交換部４８が形成されている。第３ヘッダ４３と第４ヘッダ４４との間には、複数の冷媒管４５が等間隔に配列されている。
【００１９】
各冷媒管４５は、その端部において対応するヘッダ内に連通している。これら第３ヘッダ４３と、第４ヘッダ４４と、それらの間に配置された複数の冷媒管４５によって第２熱交換部４９が形成されている。この結果、蒸発器４０は、２層に配置された第１熱交換部４８と第２熱交換部４９とを有する。空気の流れ方向に関して、第２熱交換部４９が上流側に配置され、第１熱交換部４８が下流側に配置されている。
【００２０】
第１ヘッダ４１の端部には、冷媒入口としてのジョイント（図示せず）が設けられている。第１ヘッダ４１内は、その長さ方向のほぼ中央に設けられた仕切板（図示せず）によって、第１区画と第２区画とに区画されている。これに対応して、複数の冷媒管４５は、第１群と第２群とに区分されている。冷媒は、第１ヘッダ４１の第１区画に供給される。冷媒は、第１区画から、第１群に属する複数の冷媒管４５に分配される。冷媒は、第１群を通して第２ヘッダ４２に流入し、集合される。冷媒は、第２ヘッダ４２から、第２群に属する複数の冷媒管４５に再び分配される。冷媒は、第２群を通して第１ヘッダ４１の第２区画に流入する。このように、第１熱交換部４８においては、冷媒をＵ字状に流す流路が形成される。
【００２１】
第３ヘッダ４３の端部には、冷媒出口としてのジョイント（図示せず）が設けられている。第３ヘッダ４３内は、その長さ方向のほぼ中央に設けられた仕切板（図示せず）によって、第１区画と第２区画とに区画されている。これに対応して、複数の冷媒管４５は、第１群と第２群とに区分されている。第３ヘッダ４３の第１区画は、第１ヘッダ４１の第２区画に隣接している。第３ヘッダ４３の第１区画と第１ヘッダ４１の第２区画とは連通している。
【００２２】
冷媒は、第１ヘッダ４１の第２区画から、第３ヘッダ４３の第１区画に流入する。冷媒は、第１区画から、第１群に属する複数の冷媒管４５に分配される。冷媒は、第１群を通して第４ヘッダ４４に流入し、集合される。冷媒は、第４ヘッダ４４から、第２群に属する複数の冷媒管４５に再び分配される。冷媒は、第２群を通して第３ヘッダ４３の第２区画に流入する。このように、第２熱交換部４９においては、冷媒をＵ字状に流す流路が形成される。第３ヘッダ４３の第２区画内の冷媒は、冷媒出口から流出し、圧縮機へ向けて流れる。
【００２３】
次に、冷媒管４５などの具体的な構成に関して説明する。図３では、蓄冷容器４７の厚みは省略して示し、蓄冷材５０ａ，５０ｂにハッチングを施して示す。冷媒管４５は、内部に冷媒が流通する複数の冷媒通路４５ａを有する多穴管である。冷媒管４５は、扁平管とも呼ばれる。この多穴管は、押出製法によって得ることができる。複数の冷媒通路４５ａは、冷媒管４５の長手方向に沿って延びており、冷媒管４５の両端に開口している。複数の冷媒管４５は、列をなして並べられている。各列において、複数の冷媒管４５は、その主面が対向するように配置されている。複数の冷媒管４５は、互いに隣接する２つの冷媒管４５の間に、空気と熱交換するための空気通路４６０と、後述する蓄冷容器４７を収容するための収容部４６１とを区画している。
【００２４】
蒸発器４０は、車室へ供給される空気と接触面積を増加させるためのフィン４６を備える。フィン４６は、複数のコルゲート型のフィン４６によって提供されている。フィン４６は、隣接する２つの冷媒管４５の間に区画された空気通路４６０に配置されている。フィン４６は、隣接する２つの冷媒管４５と熱的に結合している。フィン４６は、熱伝達に優れた接合材によって、隣接する２つの冷媒管４５に接合されている。接合材としては、ろう材を用いることができる。フィン４６は、薄いアルミニウム等の金属板が波状に曲げられた形状をもっており、ルーバーと呼ばれる空気通路４６０を備える。
【００２５】
次に、蓄冷容器４７に関して説明する。蒸発器４０は、さらに、複数の蓄冷容器４７を有している。蓄冷容器４７は、扁平な筒状である。蓄冷容器４７は、その長手方向両端において、筒をその厚さ方向に押しつぶすことによって閉じられ、内部に蓄冷材５０ａ，５０ｂを収容するための空間が形成される。蓄冷容器４７は、広い主面を両面に有している。これら２つの主面を提供する２つの主壁は、それぞれが冷媒管４５と平行に配置されている。そして少なくとも片面、本実施形態では両面に、冷媒管４５が接触するように配置されている。
【００２６】
蓄冷容器４７は、隣接する２つの冷媒管４５の間に複数、本実施形態では２つの蓄冷ケース６０が配置されている。各蓄冷ケース６０は、吸込み空気の流れ方向に沿って配列されている。換言すると、複数の蓄冷ケース６０は、空気の流れの上流側と下流側とで異なる蓄冷ケース６０となるように配置されている。また各蓄冷ケース６０は、それぞれ独立して融点が異なる蓄冷材５０ａ，５０ｂを収容している。
【００２７】
図４に示すように、蓄冷ケース６０のそれぞれに、蓄冷材５０ａ，５０ｂを封入するための封入口６１が１つ以上設けられている。また封入口６１は、蓄冷ケース６０の外周のうち、空気流れの上流側（風上側）または下流側（風下側）に設けられる。以下、蓄冷ケース６０を特定しない場合は、蓄冷容器４７と称する。
【００２８】
蓄冷容器４７は、その両側に配置された２つの冷媒管４５に熱的に結合している。蓄冷容器４７は、熱伝達に優れた接合材によって、隣接する２つの冷媒管４５に接合されている。接合材としては、ろう材または接着剤などの樹脂材料を用いることができる。蓄冷容器４７は、冷媒管４５にろう付けされている。蓄冷容器４７と冷媒管４５との間には、それらの間を広い断面積によって連結するために大量のろう材が配置されている。このろう材は、蓄冷容器４７と冷媒管４５との間にろう材の箔を配置することによって提供することができる。この結果、蓄冷容器４７は、冷媒管４５との間で良好な熱伝導を示す。
【００２９】
各蓄冷容器４７の厚さは、空気通路４６０の厚さとほぼ等しい。よって、蓄冷容器４７の厚さは、フィン４６の厚さとほぼ等しい。フィン４６と蓄冷容器４７とは、入れ替え可能である。この結果、複数のフィン４６と複数の蓄冷容器４７との配置パターンを、高い自由度をもって設定することができる。
【００３０】
また蓄冷容器４７の厚さは、冷媒管４５の厚さよりも明らかに大きい。この構成は、大量の蓄冷材５０ａ，５０ｂを収容するために有効である。蓄冷容器４７の長さは、互いに等しい。また２つの蓄冷容器４７が配列された長さは、フィン４６とほぼ同じ長さを有する。この結果、蓄冷容器４７は、隣接する２つの冷媒管４５の間に区画された収容部４６１の長手方向のほぼ全体を占めている。したがって配列された２つの蓄冷容器４７は、互いに冷媒管４５と接触している面積が等しい。換言すると、配列された２つの蓄冷容器４７は、冷媒管４５と熱交換する面積が互いに等しい。また蓄冷容器４７とヘッダ４１〜４４との間の隙間は、フィン４６の切片、あるいは樹脂などの充填材によって埋めることが望ましい。
【００３１】
複数の冷媒管４５は、ほぼ一定の間隔で配置されている。それら複数の冷媒管４５の間には、複数の隙間が形成されている。これら複数の隙間には、複数のフィン４６と複数の蓄冷容器４７とが、所定の規則性をもって配置されている。隙間のうちの一部は、空気通路４６０である。隙間のうちの残部は、蓄冷容器４７の収容部４６１である。複数の冷媒管４５の間に形成された合計間隔のうち、たとえば１０％以上５０％以下が収容部４６１とされる。収容部４６１には、蓄冷容器４７が配置されている。
【００３２】
蓄冷容器４７は、蒸発器４０の全体にほぼ均等に分散して配置されている。蓄冷容器４７の両側に位置する２つの冷媒管４５は、蓄冷容器４７とは反対側において空気と熱交換するための空気通路４６０を区画している。別の観点では、２つのフィン４６の間に２つの冷媒管４５が配置され、さらにこれら２つの冷媒管４５の間に２つの蓄冷容器４７を１組とした蓄冷容器４７が１組配置されている。
【００３３】
蓄冷容器４７は、アルミニウムおよびアルミニウム合金等の金属製である。また蓄冷容器４７のアルミニウム以外の材料としては、たとえばイオン化傾向が水素よりも低い金属を主材、もしくは成分として含む材料が用いられる。
【００３４】
次に、蓄冷材５０ａ，５０ｂに関して説明する。蓄冷材５０ａ，５０ｂは、冷媒通路４５ａを流通する冷媒と熱交換して冷媒からの熱量を留める材料である。蓄冷材５０ａ，５０ｂは、冷媒からの熱を凝固することで留め、留めた熱を融解することによって外部に放出する。融点が高い蓄冷材５０ａは、融点が低い蓄冷材５０ｂよりも空気流れの上流側に設けられる。したがって図３では、上方の蓄冷ケース６０の蓄冷材５０ａの方が、下方の蓄冷ケース６０の蓄冷材５０ｂよりも高融点である。蒸発器４０の風上側の空気熱負荷が高くなる傾向になるため、温度が高くても凝固しやすい高融点蓄冷材５０ａを風上側に配置し、低融点蓄冷材５０ｂを風下側に配置している。
【００３５】
融点が高い蓄冷材である高融点蓄冷材５０ａの融点は、冷房時の冷却温度帯以上が好ましいので、摂氏５度以上摂氏２５度以下であることが好ましい。また融点が低い蓄冷材である低融点蓄冷材５０ｂの融点は、摂氏０度以上摂氏１５度以下であることが好ましい。さらに高融点蓄冷材５０ａの融点が摂氏５度以上摂氏１５度以下のときは、低融点蓄冷材５０ｂの融点が摂氏０度以上であって、高融点蓄冷材５０ａの融点未満である。さらにいうと、高融点蓄冷材５０ａの融点は吹出し空気の温感許容値（＝１５〜１７℃）を上回らないため１５℃以下であることが好ましい。また低融点蓄冷材５０ｂの融点は、冬季などの低温でも凝固・融解できるように、０℃以上１０℃以下であることが好ましい。２つの蓄冷材５０ａ，５０ｂの必要熱量は、蓄冷容器４７の容量を考慮して、約２００ｋＪ／ｋｇ以上が好ましい。これによってアイドルストップ時に必要な蓄冷容量を確保することができる。
【００３６】
一般に有機材料は、熱伝導率が小さく、パラフィン系を除いて過冷却が大きい。またケミカル蓄熱では、化学安定性および劇毒物、腐食性、反応促進手段（圧力保持、撹拌必要）である。したがって本実施形態では、２種類のパラフィンを蓄冷材５０ａ，５０ｂとして用いている。
【００３７】
高融点蓄冷材５０ａに用いられるパラフィンは、炭素数が１６または１５であることが好ましい。また低融点蓄冷材５０ｂに用いられるパラフィンは、炭素数が１５または１４であることが好ましい。そして高融点蓄冷材５０ａのパラフィンの炭素数が１６のとき、低融点蓄冷材５０ｂの炭素数は、１５または１４であることが好ましく、高融点蓄冷材５０ａのパラフィンの炭素数が１５のとき、低融点蓄冷材５０ｂのパラフィンの炭素数は１４であることが好ましい。これによって同じパラフィンであっても、融点を互いに異ならせることができる。また水和物を主成分とする蓄冷材を用いてもよい。
【００３８】
次に、この実施形態の作動を説明する。乗員からの空調要求、例えば冷房要求があると、圧縮機は動力源によって駆動される。圧縮機は蒸発器４０から冷媒を吸入し、圧縮して、吐出する。圧縮機から吐出された冷媒は、放熱器で放熱される。放熱器から出た冷媒は、減圧器によって減圧され、蒸発器４０に供給される。冷媒は、蒸発器４０において蒸発し、蓄冷容器４７を冷却するとともに、フィン４６を介して周囲の空気を冷却する。車両が一時停止すると、動力源は消費エネルギを減らすために停止し、圧縮機が停止する。その後、蒸発器４０の冷媒は徐々に冷却能力を失ってゆく。この過程で、蓄冷材５０ａ，５０ｂは、徐々に放冷し、空気を冷却する。このとき、空気の熱は、フィン４６、冷媒管４５、および蓄冷容器４７を通して、蓄冷材５０ａ，５０ｂに伝導する。この結果、冷凍サイクル装置が一時的に停止しても、蓄冷材５０ａ，５０ｂによって空気を冷却することができる。やがて、車両が再び走行を始めると、動力源が再び圧縮機を駆動する。このため、冷凍サイクル装置は、再び蓄冷材５０ａ，５０ｂを冷却し、蓄冷材５０ａ，５０ｂが蓄冷する。
【００３９】
さらに具体的な作動について図５を用いて説明すると、夏季や中間期において、通常の高負荷時の制御下でエアコンを作動させている時は、冷媒温度は高融点蓄冷材５０ａ（図５中Ａ）、低融点蓄冷材５０ｂ（図５中Ｂ）の両方の融点を下回り、凝固することで冷気を溜めている。そして、アイドルストップ中は、凝固した蓄冷材が融解しながら溜めた冷気を空気中に放出することで、吹出し空気の温度上昇を抑制しアイドルストップ時間を延長している。
【００４０】
省燃費モード使用時は、冷媒温度は高負荷時よりも高い。このような場合、エアコン作動時は高融点蓄冷材５０ａのみが凝固し冷気を溜めることができる。省燃費モード時におけるアイドルストップ中は、高融点蓄冷材５０ａが融解しながら溜めた冷気を空気中に放出することで、吹出し空気の温度上昇を抑制しアイドルストップ時間を延長している。
【００４１】
以上説明したように本実施形態の蒸発器４０は、蓄冷容器４７に、融点が異なる複数の蓄冷材５０ａ，５０ｂとして、本実施形態では２つの蓄冷材５０ａ，５０ｂがそれぞれ区分けして収容されている。そして、融点が高い蓄冷材５０ａは、融点が低い蓄冷材５０ｂよりも空気流れの上流側に設けられる。したがって冷媒の温度が、たとえば高融点蓄冷材５０ａの融点以下であり、低融点蓄冷材５０ｂの融点以上の場合には、高融点蓄冷材５０ａのみが凝固することになる。したがって冷媒の温度が高い場合であっても、蓄冷することができる。また冷媒の温度がさらに低くなると、全ての蓄冷材５０ａ，５０ｂが凝固することになる。したがって冷媒の温度に応じて、段階的に蓄冷することができるので、より広範囲な空気温度において蓄冷機能を維持することができる。
【００４２】
また封入口６１は、蓄冷ケース６０の外周のうち、空気流れの上流側または下流側に設けられる。したがって封入口６１が空気通路４６０に設けられていないので、通風抵抗になることを防ぐことができる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図６および図７を用いて説明する。本実施形態では、蓄冷ケース６０Ａが互いに接触するように配置されている点に特徴を有する。このように接触している構成であるので、よりスペースを有効に活用することができる。したがって充填できる蓄冷材５０ａ，５０ｂの量を多くすることができる。その他の構成における作用および効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【００４４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に関して、図８を用いて説明する。本実施形態では、蓄冷容器４７Ｃの内部は、仕切り７０によって区画され、仕切られた空間に、融点が異なる蓄冷材５０ａ，５０ｂそれぞれ収容されている点に特徴を有する。この蓄冷容器４７Ｃには、蓄冷材５０ａ，５０ｂを封入するための封入口６１が１つ設けられている。したがって１つの封入口６１から、二種類の蓄冷材５０ａ，５０ｂを封入することになる。したがって構成が簡素になり、蓄冷容器４７Ｃとしての取扱いが容易となる。また封入口６１は、蓄冷容器４７Ｃの外周のうち、空気流れの上流側または下流側に設けられ、本実施形態では風下側に設けられる。このような構成であるので、よりスペースを有効に活用することができる。したがって充填できる蓄冷材５０ａ，５０ｂの量を多くすることができる。その他の構成における作用および効果は、前述の第１実施形態と同様である。
【００４５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に関して、図９を用いて説明する。本実施形態では、蓄冷ケース６０Ｄが互いに離間するように配置し、封入口６１が二つとも同一側である点に特徴を有する。このような構成であっても、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００４６】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に関して、図１０を用いて説明する。本実施形態では、蓄冷ケース６０Ｅが互いに接触するように一体に形成し、封入口６１が二つとも同一側である点に特徴を有する。このような構成であっても、前述の第２実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００４７】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に関して、図１１を用いて説明する。本実施形態では、蓄冷ケース６０Ｆが互いに接触するように一体に形成し、封入口６１が二つとも同一側である点に特徴を有する。さらに一方の封入口６１は、パイプ６１Ｆによって構成されている。このような構成であっても、前述の第２実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００４８】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態に関して、図１２を用いて説明する。本実施形態では、冷媒通路４５ａの片面に蓄冷ケース６０Ｇを配置している点に特徴を有する。図１２に示す構成は、いわゆるドロンカップ型といわれるものである。冷媒通路４５ａの片面に配置することによって、全体として省スペース化することができる。このような構成であっても、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００４９】
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態に関して、図１３および図１４を用いて説明する。本実施形態でも、前述の第７実施形態と同様に、冷媒通路４５ａの片面に蓄冷ケース６０Ｈ，６０Ｉを配置している点に特徴を有する。２つの蓄冷ケース６０Ｈ，６０Ｉは、空気流れ方向に沿って延び、空気流れ方向に沿って配列されている。また図１３に示す例では、空気流れ方向に間隔をあけて、蓄冷ケース６０Ｈが配置されている。図１４に示す例では、空気流れ方向に接するように、蓄冷ケース６０Ｉが配置されている。このように蓄冷ケース６０Ｈ，６０Ｉを冷媒通路４５ａの片面だけに配置することによって、全体として省スペース化することができる。また、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００５０】
（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態に関して、図１５〜図１７を用いて説明する。本実施形態では、図１５および図１６に示すように、各蓄冷容器４７Ｊにはそれぞれ１種類の蓄冷材５０が収容される点に特徴を有する。また隣接する蓄冷容器４７Ｊでは一方が高融点蓄冷材５０ａが収容され、他方が低融点蓄冷材５０ｂが収容されている点に特徴を有する。本実施形態は、蒸発器４０Ｊの冷却能力が十分に高い場合に好適である。
【００５１】
したがって高融点蓄冷材５０ａを収容する蓄冷容器４７Ｊと、低融点蓄冷材５０ｂを収容する蓄冷容器４７Ｊとが、冷媒管４５の間に交互に配置されている。図１５および図１６では、高融点蓄冷材５０ａが収容されている蓄冷容器４７Ｊを示している。
【００５２】
具体的な作動について図１７を用いて説明すると、夏季や中間期において、通常の高負荷時の制御下でエアコンを作動させている時は、冷媒温度は高融点蓄冷材５０ａ（図１７中Ａ）、低融点蓄冷材５０ｂ（図１７中Ｂ）の両方の融点を下回り、凝固することで冷気を溜めている。そして、アイドルストップ中は、凝固した蓄冷材が融解しながら溜めた冷気を空気中に放出することで、吹出し空気の温度上昇を抑制しアイドルストップ時間を延長している。
【００５３】
省燃費モード使用時は、冷媒温度は高負荷時よりも高い。このような場合、エアコン作動時は高融点蓄冷材５０ａのみが凝固し冷気を溜めることができる。省燃費モード時におけるアイドルストップ中は、高融点蓄冷材５０ａが融解しながら溜めた冷気を空気中に放出することで、吹出し空気の温度上昇を抑制しアイドルストップ時間を延長している。
【００５４】
前述の第１実施形態では、蒸発器４０の風上側の温度が高く低融点蓄冷材５０ｂが凝固しない場合には、風上側に高融点蓄冷材５０ａ、風下側に低融点蓄冷材５０ｂを配置するの好適である。しかし本実施形態のように蒸発器４０Ｊの冷却能力が十分に高く、蒸発器４０Ｊの温度が空気流れ方向にほぼ均一に下がる場合は、風上にだけ高融点蓄冷材５０ａを配置する必要はない。したがって本実施形態のように、空気流れ方向にわたって単一の蓄冷容器４７Ｊを配置しても、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００５５】
また本実施形態では、融点が異なる蓄冷容器４７Ｊを交互（高融点−低融点−高融点…）に配置しているが、交互に限るものではなく、たとえば１個づつ交互ではなく、２個づつ交互（高融点−高融点−低融点−低融点−高融点−高融点…）に配置してもよく、３個づつ交互であってもよい。換言すると、複数の蓄冷容器４７Ｊに収容される各蓄冷材５０ａ，５０ｂのうち少なくとも一部の蓄冷材５０ａは、他の蓄冷容器に収容される蓄冷材５０ｂと融点が異なるように構成すればよい。したがって高融点蓄冷材５０ａを収容する蓄冷容器４７Ｊと、低融点蓄冷材５０ｂを収容する蓄冷容器４７Ｊとが、同数である必要もない。蒸発器４０Ｊを流れる冷媒の温度分布に応じて、各蓄冷容器４７Ｊに収容される蓄冷材５０の融点や容量を適宜選択してもよい。
【００５６】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００５７】
上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００５８】
前述の第１実施形態および第９実施形態では、蓄冷材５０ａ，５０ｂは２種類であってが、２種類に限るものではなく、３種類以上であってもよい。これによって、より段階的に蓄冷することができ、より広範囲な空調温度範囲に対応することができる。
【００５９】
また冷媒管４５は、多穴押出管、あるいはディンプルを形成した板材を筒状に曲げた管によって提供することができる。さらに、フィンは省略することができる。このような熱交換器は、フィンレス型とも呼ばれる。フィンに代えて、冷媒管から延び出す突条などを設けて、空気との熱交換を促進してもよい。
【００６０】
また冷媒管４５の外周に蓄冷ケース６０が配置されておらず、冷媒通路の中に蓄冷ケースが配置してもよい。また蓄冷ケース６０は、１つであってもよい。たとえば熱交換器を横置きにして、融点が高く比重が重い蓄冷材と、融点が低く比重が軽い蓄冷材を配置して一つの容器に封入してもよい。これによって、蓄冷ケースを複数用意して区分けしなくても融点が高い蓄冷材が空気流れの上流に存在することができる。
【００６１】
また前述の第１実施形態では、蓄冷材は複数種類であったが、それぞれの蓄冷材が混合されたものを採用してもよい。
【００６２】
本発明は、種々の流れ経路をもつ蒸発器に適用することができる。例えば、第１実施形態のような左右Ｕターン型に代えて、一方向型、前後Ｕターン型などの蒸発器に本発明を適用してもよい。
【００６３】
さらに、本発明は、冷凍用、暖房用、給湯用といった冷凍サイクル装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、エジェクタを備える冷凍サイクル装置に適用されてもよい。
【００６４】
また蓄冷容器４７の内部にインナフィンを設けても良い。このような構成の場合、外殻にインナフィンの頂部を露出させる開口を設け、インナフィンの頂部を冷媒管に直接に接合してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
４０…蒸発器                ４５…冷媒管
４５ａ…冷媒通路            ４６…フィン
４７…蓄冷容器              ５０ａ…高融点蓄冷材
５０ｂ…低融点蓄冷材        ６０…蓄冷ケース
６１…封入口                ７０…仕切り
４６０…空気通路            ４６１…収容部
【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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