(57)【要約】【課題】外気温が低くなった場合にも内部に結露が発生することを防止しうる蓄冷機能付きエバポレータを提供する。【解決手段】蓄冷機能付きエバポレータの入口パイプ11の内部に、乾燥剤32を収納した乾燥剤容器33を配置する。乾燥剤容器33は、内筒34および内筒34の外側に間隔をおいて配置された外筒35を有する２重筒構造である。内筒34と外筒35との間に乾燥剤収納部36を設け、乾燥剤収納部36に乾燥剤32を入れる。乾燥剤容器33の内筒34内が冷媒通路37となる。内外両筒34,35の周壁に貫通穴39,41を形成し、貫通穴39,41を、乾燥剤の流出を防止するメッシュ状フィルタ42で塞ぐ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が流れる複数の冷媒流通管と、蓄冷材が封入された蓄冷材容器と、複数の冷媒流通管が接続された冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部と、冷媒入口ヘッダ部に接続されて冷媒入口ヘッダ内に冷媒を供給する入口パイプと、冷媒出口ヘッダ部に接続されて冷媒出口ヘッダ部内から冷媒を排出する出口パイプとを備えており、蓄冷材容器内の蓄冷材が、冷媒流通管内を流れる冷媒の有する冷熱により冷却されるようになされている蓄冷機能付きエバポレータであって、
入口パイプおよび出口パイプのうちの少なくともいずれか一方の内部に乾燥剤が配置されている蓄冷機能付きエバポレータ。
【請求項２】
入口パイプおよび出口パイプのうちの少なくともいずれか一方の内部に、内筒および内筒の外側に間隔をおいて配置された外筒を有する２重筒構造であるとともに内筒と外筒との間に乾燥剤収納部が設けられ、かつ乾燥剤収納部に乾燥剤が入れられた乾燥剤容器が配置され、乾燥剤容器の内筒内が冷媒通路となり、内外両筒のうち少なくとも内筒に、乾燥剤収納部内の乾燥剤に冷媒が触れるとともに、乾燥剤収納部内からの乾燥剤の流出を防止する冷媒流通部が設けられている請求項１記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
【請求項３】
乾燥剤容器の内外両筒のうち少なくとも内筒の周壁に貫通穴が形成され、貫通穴が、乾燥剤の流出を防止するメッシュ状フィルタで塞がれており、これにより冷媒流通部が設けられている請求項２記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
【請求項４】
内部に乾燥剤容器が配置されている入口パイプおよび／または出口パイプにおける乾燥剤容器の両端部よりもパイプ長手方向両側部分に、それぞれ乾燥剤容器を位置決め固定する縮径部が形成されている請求項２または３記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
【請求項５】
入口パイプの内部に乾燥剤容器が配置されており、乾燥剤容器の内筒の内径が０．７〜２．５ｍｍ、長さが５〜３０ｍｍである請求項２〜４のうちのいずれかに記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
【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蓄冷機能付きエバポレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
しかしながら、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。
【０００４】
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。
【０００５】
この種の蓄冷機能付きエバポレータとして、上下方向に間隔をおいて配置された１対のタンクと、両タンク間に、幅方向を通風方向に向けるとともにタンクの長さ方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部がそれぞれ両タンクに通じさせられた複数の扁平状冷媒流通管と、幅方向を通風方向に向けて配置されるとともに冷媒流通管の片面に固定状に設けられ、かつ内部に蓄冷材が封入された中空状の蓄冷材容器とを備えており、上側のタンクに冷媒入口および冷媒出口が設けられ、冷媒流通管および蓄冷材容器よりなる複数の組が間隔をおいて配置され、冷媒流通管および蓄冷材容器よりなる組の隣り合うものどうしの間の部分が通風間隙となされ、通風間隙にフィンが配置されて冷媒流通管および蓄冷材容器に接合されており、蓄冷材容器内の蓄冷材が、冷媒流通管内を流れる冷媒の有する冷熱により冷却されるようになされている蓄冷機能付きエバポレータが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
ところで、特許文献１に記載された蓄冷機能付きエバポレータにおいては、蓄冷材容器内に封入される蓄冷材としては、デカノールやテトラデカンが用いられているが、たとえば冬季などにおいて外気温が低くくなると、カーエアコンに装着する前の保管時や輸送時に蓄冷材に冷熱が蓄えられ、蓄冷機能付きエバポレータの内部に結露が発生することがある。そして、結露が発生して生じた水分が存在した状態で、蓄冷機能付きエバポレータをカーエアコンに組み込むと、カーエアコンシステムに弊害が発生するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４０４３７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の目的は、上記問題を解決し、外気温が低くなった場合にも内部に結露が発生することを防止しうる蓄冷機能付き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】
【０００９】
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。
【００１０】
1)冷媒が流れる複数の冷媒流通管と、蓄冷材が封入された蓄冷材容器と、複数の冷媒流通管が接続された冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部と、冷媒入口ヘッダ部に接続されて冷媒入口ヘッダ内に冷媒を供給する入口パイプと、冷媒出口ヘッダ部に接続されて冷媒出口ヘッダ部内から冷媒を排出する出口パイプとを備えており、蓄冷材容器内の蓄冷材が、冷媒流通管内を流れる冷媒の有する冷熱により冷却されるようになされている蓄冷機能付きエバポレータであって、
入口パイプおよび出口パイプのうちの少なくともいずれか一方の内部に乾燥剤が配置されている蓄冷機能付きエバポレータ。
【００１１】
2)入口パイプおよび出口パイプのうちの少なくともいずれか一方の内部に、内筒および内筒の外側に間隔をおいて配置された外筒を有する２重筒構造であるとともに内筒と外筒との間に乾燥剤収納部が設けられ、かつ乾燥剤収納部に乾燥剤が入れられた乾燥剤容器が配置され、乾燥剤容器の内筒内が冷媒通路となり、内外両筒のうち少なくとも内筒に、乾燥剤収納部内の乾燥剤に冷媒が触れるとともに、乾燥剤収納部内からの乾燥剤の流出を防止する冷媒流通部が設けられている上記1)記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
【００１２】
3)乾燥剤容器の内外両筒のうち少なくとも内筒の周壁に貫通穴が形成され、貫通穴が、乾燥剤の流出を防止するメッシュ状フィルタで塞がれており、これにより冷媒流通部が設けられている上記2)記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
【００１３】
4)内部に乾燥剤容器が配置されている入口パイプおよび／または出口パイプにおける乾燥剤容器の両端部よりもパイプ長手方向両側部分に、それぞれ乾燥剤容器を位置決め固定する縮径部が形成されている上記2)または3)記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
【００１４】
5)入口パイプの内部に乾燥剤容器が配置されており、乾燥剤容器の内筒の内径が０．７〜２．５ｍｍ、長さが５〜３０ｍｍである上記2)〜4)のうちのいずれかに記載の蓄冷機能付きエバポレータ。
【発明の効果】
【００１５】
上記1)〜5)の蓄冷機能付きエバポレータによれば、入口パイプおよび出口パイプのうちの少なくともいずれか一方の内部に乾燥剤が配置されているので、蓄冷機能付きエバポレータの内部に浸入した外気中の水分が除去されることになり、カーエアコンに装着する前の保管時や輸送時において、外気温が低くくなって蓄冷材に冷熱が蓄えられたとしても、蓄冷機能付きエバポレータの内部に結露が発生することを防止することができる。したがって、蓄冷機能付きエバポレータをカーエアコンに組み込んだ際に、カーエアコンシステムに弊害が発生することを防止することが可能になる。また、蓄冷機能付きエバポレータを備えたカーエアコンには、通常、気液を分離する受液器が設けられるとともに、受液器内に冷媒中の水分を除去する乾燥剤が配置されるが、上記1)〜5)の蓄冷機能付きエバポレータによれば、受液器内に配置される乾燥剤の量を低減するか、あるいは受液器内の乾燥剤が不要になる。したがって、受液器の小型軽量化を図ることが可能になる。
【００１６】
上記2)および3)の蓄冷機能付きエバポレータによれば、入口パイプおよび出口パイプのうちの少なくともいずれか一方の内部に、乾燥剤を簡単に配置することができる。
【００１７】
上記4)の蓄冷機能付きエバポレータによれば、比較的簡単な構成で、入口パイプおよび／または出口パイプ内で乾燥剤容器を固定することができる。
【００１８】
上記5)の蓄冷機能付きエバポレータによれば、乾燥剤容器の内筒がキャピラリーチューブと同様な働きをするので、冷媒を減圧する膨張弁などの減圧器が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明による蓄冷機能付き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。
【図３】図１の蓄冷機能付きエバポレータに用いられる乾燥剤容器を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２１】
以下の説明において、図１の上下を上下というものとし、通風方向下流側（図１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および図２の左右を左右というものとする。
【００２２】
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。
【００２３】
図１はこの発明による蓄冷機能付き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し、図３は乾燥剤容器を示す。
【００２４】
図１において、蓄冷機能付きエバポレータ(1)は、長手方向を左右方向に向けた状態で上下方向に間隔をおいて配置されたアルミニウム製第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。
【００２５】
第１ヘッダタンク(2)は、前側（風下側）に位置する風下側上ヘッダ部(5)と、後側（風上側）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)とを備えており、風下側上ヘッダ部(5)の全体が冷媒入口ヘッダ部となり、風上側上ヘッダ部(6)の全体が冷媒出口ヘッダ部となっている。以下、風下側上ヘッダ部(5)を冷媒入口ヘッダ部と称し、風上側上ヘッダ部(6)を冷媒出口ヘッダ部と称するものとする。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(7)と、後側に位置しかつ風下側下ヘッダ部(7)に一体化された風上側下ヘッダ部(8)とを備えており、風下側下ヘッダ部(7)の全体が第１中間ヘッダ部となり、風上側下ヘッダ部(8)の全体が第２中間ヘッダ部となっている。以下、風下側下ヘッダ部(7)を第１中間ヘッダ部と称し、風上側下ヘッダ部(8)を第２中間ヘッダ部と称するものとする。第２ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(7)内と第２中間ヘッダ部(8)内とは、両中間ヘッダ部(7)(8)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(9)を介して通じさせられている。
【００２６】
第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)の右端部に、冷媒入口ヘッダ部(5)内に冷媒を供給するアルミニウム製入口パイプ(11)が接続され、冷媒出口ヘッダ部(6)の右端部に、冷媒出口ヘッダ部(6)内から冷媒を排出するアルミニウム製出口パイプ(12)が接続されている。入口パイプ(11)および出口パイプ(12)の先端に跨って、両パイプ(11)(12)を高圧冷媒供給路および低圧冷媒排出路を有する膨張弁（図示略）に接続する継手部材(13)が取り付けられている。
【００２７】
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(14)が、左右方向に間隔をおいて並列状に配置されている。すなわち、前後方向に間隔をおいて配置された複数、ここでは２つの冷媒流通管(14)からなる複数の組が左右方向に間隔をおいて配置されており、前後の冷媒流通管(14)よりなる組の隣り合うもの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(14)の上端部は冷媒入口ヘッダ部(5)に接続されるとともに、同下端部は第１中間ヘッダ部(7)に接続されている。また、後側の冷媒流通管(14)の上端部は冷媒出口ヘッダ部(6)に接続されるとともに、同下端部は第２中間ヘッダ部(8)に接続されている。
【００２８】
全通風間隙(15)のうち一部の複数の通風間隙(15)でかつ隣接していない通風間隙(15)において、蓄冷材（図示略）が封入されたアルミニウム製蓄冷材容器(16)が、前後両冷媒流通管(14)に跨るように配置されている。また、残りの通風間隙(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(14)に跨るように配置されて通風間隙(15)を形成する左右両側の組を構成する前後両冷媒流通管(14)にろう付されている。また、左右両端の冷媒流通管(14)の組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)が配置されて前後両冷媒流通管(14)にろう付され、さらに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。
【００２９】
蓄冷材容器(16)は、前側冷媒流通管(14)の前側縁よりも後方に位置し、かつ各組の前後２つの冷媒流通管(14)にろう付された容器本体部(21)と、容器本体部(21)の前側縁部（風下側縁部）に連なるとともに前側冷媒流通管(14)の前側縁よりも前方（通風方向外側）に張り出すように設けられた外方張り出し部(22)とを備えている。蓄冷材容器(16)の容器本体部(21)の厚み方向（左右方向）の寸法は全体に等しくなっている。蓄冷材容器(16)の外方張り出し部(22)は、上下方向の寸法が容器本体部(21)の上下方向の寸法と等しく、かつ左右方向の寸法が容器本体部(21)の左右方向の寸法よりも大きくなっており、容器本体部(21)に対して左右方向外方に膨出している。外方張り出し部(22)の左右方向の寸法は、冷媒流通管(14)の管高さＨに、蓄冷材容器(16)の容器本体部(21)の左右方向の寸法を加えた高さと等しくなっている。蓄冷材容器(16)内へ充填される蓄冷材としては、たとえば水系、パラフィン系などの凝固点が３〜１０℃程度に調整されたものが用いられる。
【００３０】
アウターフィン(17)は、後側冷媒流通管(14)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(23)を有しており、蓄冷材容器(16)が配置された通風間隙(15)の両隣の通風間隙(15)に配置されたアウターフィン(17)の外方張り出し部(23)が、蓄冷材容器(16)の外方張り出し部(22)の左右両側面にろう付され、隣接するアウターフィン(17)の外方張り出し部(23)間にはアルミニウム製スペーサ(24)が配置されて外方張り出し部(23)にろう付されている。
【００３１】
図２に示すように、入口パイプ(11)は、左端部が、第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)の右端部に設けられた冷媒入口(25)内に挿入されて第１ヘッダタンク(2)にろう付され、右端部が、継手部材(13)に設けられた冷媒流入路(26)の左端部内に挿入されて継手部材(13)にろう付されている。出口パイプ(12)は、左端部が、第１ヘッダタンク(2)の冷媒出口ヘッダ部(6)の右端部に設けられた冷媒出口(27)内に挿入されて第１ヘッダタンク(2)にろう付され、右端部が、継手部材(13)に設けられた冷媒流出路(28)の左端部内に挿入されて継手部材(13)にろう付されている。継手部材(13)の冷媒流入路(26)および冷媒流出路(28)は継手部材(13)を左右方向に貫通するように設けられており、継手部材(13)の右側面における冷媒流入路(26)および冷媒流出路(28)の右端開口の周囲の部分に、それぞれ右方に突出した円筒状部(29)(31)が形成されている。
【００３２】
入口パイプ(11)内に、乾燥剤(32)を収納した乾燥剤容器(33)が配置されている。
【００３３】
図３に示すように、乾燥剤容器(33)は合成樹脂製であって、横断面円形の内筒(34)および内筒(34)の外側に間隔をおいて同心状に配置された横断面円形の外筒(35)を有する２重筒構造であり、内筒(34)と外筒(35)との間に乾燥剤収納部(36)が設けられるとともに、内筒(35)内が冷媒通路(37)となっている。乾燥剤容器(33)の内筒(34)の内径は０．７〜２．５ｍｍ、長さは５〜３０ｍｍであることが好ましい。乾燥剤容器(33)の外筒(35)の左端部は左方に向かって小径となっているとともにその先端が内筒(34)と一体化されており、これにより乾燥剤収納部(36)は左端が閉鎖されるとともに右端が開口している。乾燥剤(32)は、乾燥剤容器(33)の乾燥剤収納部(36)に入れられており、乾燥剤収納部(36)の右端開口は蓋(38)によって閉鎖されている。蓋(38)は環状であり、冷媒通路(37)に通じる開口(38a)を有している。そして、入口パイプ(11)における乾燥剤容器(33)の左右両端部の左右両側部分（パイプ長手方向両側部分）に、それぞれ縮径部(43)が形成されており、これにより乾燥剤容器(33)が位置決め固定されている。
【００３４】
乾燥剤容器(33)の内外両筒(34)(35)のうち少なくとも内筒(34)、ここでは内外両筒(34)(35)の周壁に貫通穴(39)(41)が形成され、貫通穴(39)(41)が乾燥剤収納部(36)からの乾燥剤(32)の流出を防止するメッシュ状フィルタ(42)で塞がれており、これによって内外両筒(34)(35)に、乾燥剤収納部(36)内の乾燥剤(32)に冷媒が触れるとともに、乾燥剤収納部(36)内からの乾燥剤(32)の流出を防止する冷媒流通部が設けられている。
【００３５】
上述した蓄冷機能付きエバポレータ(1)において、蓄冷機能付きエバポレータ(1)の内部に浸入した外気中の水分が除去されることになり、カーエアコンに装着する前の保管時や輸送時において、外気温が低くくなって蓄冷材に冷熱が蓄えられたとしても、蓄冷機能付きエバポレータ(1)の内部に結露が発生することが防止される。
【００３６】
また、上述した蓄冷機能付きエバポレータ(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）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。
【００３７】
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を通過した高圧の冷媒が入口パイプ(11)を通って蓄冷機能付きエバポレータ(1)の冷媒入口ヘッダ部(5)内に入る。冷媒が入口パイプ(11)内を通過する際に、冷媒は乾燥剤容器(33)の内外両筒(34)(35)の貫通穴(39)(41)を塞ぐフィルタ(42)を介して乾燥剤(32)に触れるので、冷媒中に含まれる水分が除去される。
【００３８】
また、乾燥剤容器(33)の内筒(34)の内径が０．７〜２．５ｍｍ、長さが５〜３０ｍｍであることから、内筒(34)がキャピラリーチューブと同様な働きをすることになり、乾燥剤容器(33)の内筒(34)の冷媒通路(37)を通る冷媒が減圧され、低圧の気液混相の２相冷媒が蓄冷機能付きエバポレータ(1)の冷媒入口ヘッダ部(5)内に入り、前側の全冷媒流通管(14)を通って第１中間ヘッダ部(7)内に流入する。第１中間ヘッダ部(7)内に入った冷媒は、連通部材(9)を通って第２中間ヘッダ部(8)内に入った後、後側の全冷媒流通管(14)を通って冷媒出口ヘッダ部(6)内に流入し、出口パイプ(12)を通って圧縮機に送られる。そして、冷媒が冷媒流通管(14)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。
【００３９】
このとき、冷媒流通管(14)内を流れる冷媒によって蓄冷材容器(16)内の蓄冷材が冷却され、その結果蓄冷材容器(16)内全体の蓄冷材に冷熱が蓄えられる。
【００４０】
圧縮機が停止した場合には、蓄冷材容器(16)内の蓄冷材の有する冷熱が、両側の冷媒流通管(14)を通過し、当該冷媒流通管(14)にろう付されているアウターフィン(17)を介して両隣の通風間隙(15)を通過する空気に伝えられる。したがって、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防止される。
【００４１】
上記実施形態においては、第１ヘッダタンクの風下側上ヘッダ部の全体が冷媒入口ヘッダ部となるとともに、風上側上ヘッダ部の全体が冷媒出口ヘッダ部となり、第２ヘッダタンクの風下側下ヘッダ部の全体が第１中間ヘッダ部となるとともに、風上側下ヘッダ部の全体が第２中間ヘッダ部となっているが、これに限定されるものではない。たとえば、第１ヘッダタンクの風下側上ヘッダ部内に、第１ヘッダタンクの長手方向に並んで複数の区画が設けられるとともに、いずれか一端の区画が冷媒入口ヘッダ部となり、同じく風上側上ヘッダ部内に、第１ヘッダタンクの長手方向に並んで複数の区画が設けられるとともに、いずれか一端の区画が冷媒出口ヘッダ部となっていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明による蓄冷機能付きエバポレータは、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用いられる蓄冷機能付きエバポレータに適用される。
【符号の説明】
【００４３】
(1)：蓄冷機能付きエバポレータ
(5)：冷媒入口ヘッダ部
(6)：冷媒出口ヘッダ部
(11)：入口パイプ
(12)：出口パイプ
(14)：冷媒流通管
(16)：蓄冷材容器
(32)：乾燥剤
(33)：乾燥剤容器
(34)：内筒
(35)：外筒
(36)：乾燥剤収納部
(37)：冷媒通路
(39)(41)：貫通穴
(42)：フィルタ
(43)：縮径部
【図１】
2013126818.tif 000003
【図２】
2013126818.tif 000004
【図３】
2013126818.tif 000005