(57)【要約】【課題】蓄冷機能付きエバポレータにおいて、製造コストの削減を図りつつ、熱交換性能の向上を図る。【解決手段】蓄冷機能付きエバポレータ１０では、隣接する第２チューブ２４の間に蓄冷材の封入された蓄冷材容器２８が設けられ、前記第２チューブ２４の一側面２４ａから突出した複数の凸部３２が当接して接合される。そして、圧縮機の作動時には第２チューブ２４内を流れる冷媒の冷熱が凸部３２を通じて蓄冷材容器２８へと伝わることで該冷熱が蓄えられ、一方、前記圧縮機が停止した場合には、前記蓄冷材容器２８に蓄えられた冷熱が前記凸部３２を通じて第２チューブ２４やアウターフィン２６へと伝えられることで、空気との熱交換が行われる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔をおいて配置される一組のタンクと、両端部がそれぞれ前記タンクに接続される複数のチューブと、隣接する前記チューブの間に設けられる複数のアウターフィンと、前記チューブの間に設けられ蓄冷材の封入された複数の蓄冷材容器とを有した蓄冷機能付きエバポレータにおいて、
前記蓄冷材容器に隣接するチューブには、該蓄冷材容器側に向かって突出して当接する凸部を有し、前記凸部が前記蓄冷材容器の側壁に接合されることを特徴とする蓄冷機能付きエバポレータ。
【請求項２】
請求項１記載の蓄冷機能付きエバポレータにおいて、
前記凸部は、空気の通過方向に対して傾斜するように形成されることを特徴とする蓄冷機能付きエバポレータ。
【請求項３】
請求項１記載の蓄冷機能付きエバポレータにおいて、
前記凸部は、前記チューブの延在方向に沿った直線状に形成されることを特徴とする蓄冷機能付きエバポレータ。
【請求項４】
請求項１記載の蓄冷機能付きエバポレータにおいて、
前記凸部は、前記チューブに対して半球状に突出して形成されることを特徴とする蓄冷機能付きエバポレータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄冷機能付きエバポレータにおいて、
前記蓄冷材容器の内部にはインナーフィンが設けられ、前記インナーフィンが前記凸部と接合される前記側壁に接合されることを特徴とする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】
本発明は、車両に搭載される車両用空調装置に用いられ、該車両の停車時における空気を冷却して冷風を供給可能な蓄冷機能付きエバポレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載される車両用空調装置に蓄冷機能付きエバポレータが用いられており、例えば、前記車両の停車時においてエンジンが停止し、それに伴って、冷媒を圧縮するための圧縮機の作動が停止した際、前記蓄冷機能付きエバポレータの蓄冷材容器に蓄えられた冷熱と空気との熱交換を行うことで冷風を車室内へと送風可能としている。
【０００３】
このような蓄冷機能付きエバポレータは、例えば、特許文献１に示されるように、一組のヘッダタンクと、前記ヘッダタンク間に設けられた熱交換コア部とを有し、前記熱交換コア部を構成する複数のチューブの間に蓄冷材容器を備えている。この蓄冷材容器の内部には蓄冷材が封入され、隣接する２本のチューブの間にフィンの代わりに配置されると共に、その側板には外側に向かって突出した複数の凸部が形成され、隣接するチューブと前記凸部とが当接した状態でろう付けによって接合される。また、蓄冷材容器の内部には、一方の側板と他方の側板との間に断面波形状のインナーフィンが設けられる。
【０００４】
このように蓄冷材容器の表面に複数の凸部を設けることで、チューブと前記蓄冷材容器との間を空気が通過する際の通風性を高め、且つ、前記蓄冷材容器に付着した凝縮水の排水性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７３３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような蓄冷機能付きエバポレータは、必要とされる熱交換性能に応じて様々な大きさの蓄冷材容器が設定されるが、前記蓄冷材容器の外側に凸部を設ける場合、それぞれの蓄冷材容器毎に前記凸部を含んだ金型を新たに起こす必要が生じ、製造コストの増加を招くこととなる。
【０００７】
また、蓄冷材容器に収納されたインナーフィンは、凸部内には設けられていないため、前記凸部と該凸部に接合されたチューブとの間の熱交換効率が低下してしまい、車両の走行中に冷媒の流れるチューブから蓄冷材容器への冷熱の伝熱が不十分となったり、前記車両の停止時に前記蓄冷材容器から前記チューブを介したフィンへの冷熱の伝熱が不十分となることがある。
【０００８】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、製造コストの削減を図りつつ、熱交換性能の向上を図ることが可能な蓄冷機能付きエバポレータ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】
前記の目的を達成するために、本発明は、互いに間隔をおいて配置される一組のタンクと、両端部がそれぞれタンクに接続される複数のチューブと、隣接するチューブの間に設けられる複数のアウターフィンと、チューブの間に設けられ蓄冷材の封入された蓄冷材容器とを有した蓄冷機能付きエバポレータにおいて、
蓄冷材容器に隣接するチューブには、蓄冷材容器側に向かって突出して当接する凸部を有し、凸部が蓄冷材容器の側壁に接合されることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、蓄冷機能付きエバポレータにおいて、一組のタンク同士を接続するチューブの間に蓄冷材容器が設けられ、チューブには、蓄冷材容器側に向かって突出した凸部を備え、この凸部が蓄冷材容器の側壁に当接した状態で接合される。
【００１１】
従って、蓄冷材容器側に凸部を備えていた従来の蓄冷機能付きエバポレータと比較し、例えば、蓄冷機能付きエバポレータの仕様によって蓄冷材容器の形状が異なる場合でも、蓄冷材容器毎に新たな金型を起こす必要がなく、金型に要する製造コストの削減を図ることができる。
【００１２】
また、凸部を、空気の通過方向に対して傾斜するように形成するとよい。
【００１３】
さらに、凸部を、チューブの延在方向に沿った直線状に形成するとよい。
【００１４】
さらにまた、凸部を、チューブに対して半球状に突出させて形成するとよい。
【００１５】
またさらに、蓄冷材容器の内部にインナーフィンを設け、インナーフィンを凸部と接合される側壁に接合させることにより、凸部を介して蓄冷材容器とチューブとの間における冷熱の伝達を確実且つ効率的に行うことができ、凸部内にインナーフィンの設けられていない従来の蓄冷機能付きエバポレータと比較し、熱交換性能の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１７】
すなわち、蓄冷機能付きエバポレータにおいて、蓄冷材容器に臨むチューブには、蓄冷材容器側に向かって突出した凸部を備え、凸部が蓄冷材容器の側壁に当接した状態で接合されると共に、蓄冷材容器の内部に収納されたインナーフィンが、同様に蓄冷材容器の側壁に接合されることにより、蓄冷材容器側に凸部を備えていた従来の蓄冷機能付きエバポレータと比較し、例えば、形状の異なる蓄冷材容器毎に新たな金型を起こす必要がなく、金型に要する製造コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る蓄冷機能付きエバポレータの外観斜視図である。
【図２】図１に示す蓄冷機能付きエバポレータの側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った拡大断面図である。
【図４】図４Ａは、第１変形例に係る第２チューブの適用された蓄冷機能付きエバポレータの側面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った拡大断面図である。
【図５】図５Ａは、第２変形例に係る第２チューブの適用された蓄冷機能付きエバポレータの側面図であり、図５Ｂは、図５ＡのＶＢ−ＶＢ線に沿った拡大断面図である。
【図６】第３変形例に係る第２チューブの適用された蓄冷機能付きエバポレータの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る蓄冷機能付きエバポレータについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る蓄冷機能付きエバポレータを示す。
【００２０】
この蓄冷機能付きエバポレータ１０は、図１に示されるように、所定間隔離間して平行に設けられた一組の第１及び第２タンク（タンク）１２、１４と、前記第１タンク１２と第２タンク１４との間に設けられた熱交換部１６とを備える。なお、以下の説明では、蓄冷機能付きエバポレータ１０を単にエバポレータ１０と呼ぶ。
【００２１】
第１及び第２タンク１２、１４は、例えば、断面略長方形状の中空箱状に形成され、エバポレータ１０の幅方向（矢印Ａ方向）に沿って所定長さを有し、前記第１タンク１２の長手方向に沿った一端部には導入管１８及び導出管２０が設けられる。そして、第１タンク１２が鉛直上方向（矢印Ｂ１方向）、第２タンク１４が鉛直下方向（矢印Ｂ２方向）となるように配置される。
【００２２】
導入管１８及び導出管２０は、円筒状に形成され、第１タンク１２の一端部から所定長さだけ突出するように形成されると共に、前記導入管１８と前記導出管２０とがエバポレータ１０の厚さ方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って並列に設けられている。そして、冷媒が図示しない配管の接続された導入管１８から第１タンク１２の内部へと供給され、一方、エバポレータ１０の内部を循環した冷媒が前記第１タンク１２を通じて導出管２０から外部へと排出される。
【００２３】
なお、このエバポレータ１０は、図１に示されるように、その内部を通過する空気の上流側（矢印Ｃ１方向）に導出管２０が配置され、導入管１８が下流側（矢印Ｃ２方向）となるように用いられる。
【００２４】
熱交換部１６は、第１及び第２タンク１２、１４の長手方向（矢印Ａ方向）に沿って互いに等間隔離間した複数の第１及び第２チューブ２２、２４と、隣接する第１及び第２チューブ２２、２４の間に設けられるアウターフィン２６と、前記アウターフィン２６の代わりに前記第２チューブ２４の間に設けられる複数（例えば、３個）の蓄冷材容器２８とを含む。
【００２５】
第１及び第２チューブ２２、２４は、例えば、アルミニウム材料からなる扁平状管により形成され、一直線状で所定長さを有した長尺に形成されると共に、図３に示されるように、その内部が長手方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って延在した複数の流路３０に分割される。そして、第１及び第２チューブ２２、２４は、図２に示されるように、第１及び第２タンク１２、１４の幅方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って一組が並列に設けられ、その一端部が第１タンク１２に接続され、他端部が第２タンク１４へと接続され、前記第１及び第２チューブ２２、２４を通じて前記第１タンク１２の内部と前記第２タンク１４の内部とが連通する。
【００２６】
第１チューブ２２は、図３に示されるように、アウターフィン２６に臨む一側面２２ａ及び他側面２２ｂが共に平面状に形成され、隣接する２つの前記アウターフィン２６の間に設けられる。そして、第１チューブ２２には、波状に複数回折曲されたアウターフィン２６の頂部が当接し、例えば、ろう付けによって接合される。
【００２７】
第２チューブ２４は、図２及び図３に示されるように、その一側面２４ａが蓄冷材容器２８に臨むように設けられ、平面状に形成された一側面２４ａから突出した複数の凸部３２を有する。この凸部３２は、図２に示されるように、例えば、第２チューブ２４の幅方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に所定長さを有し、該幅方向に対して所定角度で傾斜するように形成されると共に、前記第２チューブ２４の長手方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って互いに等間隔離間して複数設けられる。そして、凸部３２は、その頂部が略平面状な断面略矩形状に形成され、該頂部が後述する蓄冷材容器２８の側壁２８ａ、２８ｂに当接するように設けられる（図３参照）。
【００２８】
なお、図２に示されるように、第２チューブ２４は、その傾斜した凸部３２の上端部が上流側（矢印Ｃ１方向）、下端部が下流側（矢印Ｃ２方向）となるように設けられる。
【００２９】
また、第２チューブ２４の他側面２４ｂは、第１チューブ２２と同様に平面状に形成され、該他側面２４ｂと隣接した第１チューブ２２との間にはアウターフィン２６が設けられ接合される。この第２チューブ２４は、例えば、アルミニウム板から図示しない成形機によって扁平状に成形が行われるまでの間に、前記アルミニウム板に対して凸部３２のディンプル加工が行われることで、該凸部３２を有した形状として形成される。
【００３０】
すなわち、第１チューブ２２は、その一側面２２ａ及び他側面２２ｂがアウターフィン２６に臨むように設けられて接合され、第２チューブ２４は、凸部３２を有した一側面２４ａが蓄冷材容器２８に臨むように設けられ他側面２４ｂが前記アウターフィン２６に臨むように設けられ、それぞれ接合される。
【００３１】
蓄冷材容器２８は、図１〜図３に示されるように、例えば、アルミニウム等の金属製材料から断面長方形状の箱状に形成され、隣接する２つの第２チューブ２４の間に配置可能な扁平状に形成される。一方、蓄冷材容器２８の内部には、図３に示されるように、波状に複数回折曲されたインナーフィン３４が収納されると共に蓄冷材（図示せず）が封入されている。このインナーフィン３４は、その折曲された頂部が第２チューブ２４側となる蓄冷材容器２８における側壁２８ａ、２８ｂの内面に対してろう付けによって接合される（図３参照）。
【００３２】
一方、蓄冷材容器２８における側壁２８ａ、２８ｂの外面には、隣接するように配置された第２チューブ２４の凸部３２が当接してろう付けによって接合される。すなわち、第２チューブ２４は、蓄冷材容器２８を挟んで互いに凸部３２が対向するように一組ずつ設けられ、それぞれの凸部３２が前記蓄冷材容器２８の側壁２８ａ、２８ｂに対して接合されている。
【００３３】
本発明の実施の形態に係る蓄冷機能付きエバポレータ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３４】
先ず、図示しない車両におけるエンジンが駆動して圧縮機が作動している場合には、図示しない配管を通じて導入管１８から第１タンク１２へと供給された冷媒が、第１及び第２チューブ２２、２４を通じて下方（図１中、矢印Ｂ２方向）へと流れ、第２タンク１４へ導入された後に再び前記第１及び第２チューブ２２、２４を通じて前記第１タンク１２へと循環して導出管２０より外部へと導出される。
【００３５】
この際、第１及び第２チューブ２２、２４を流通する冷媒がアウターフィン２６の間を通過する空気と熱交換され、前記空気が所定温度に冷却されて下流側（矢印Ｃ２方向）へと流れると同時に、前記冷媒の有した冷熱が第２チューブ２４の凸部３２を通じて蓄冷材容器２８の側壁２８ａ、２８ｂへと伝わり、該蓄冷材容器２８内の蓄冷材（図示せず）に冷熱が蓄えられることとなる。
【００３６】
次に、車両が停車した状態でエンジンが停止し、それに伴って、圧縮機の作動が停止した場合には、蓄冷材容器２８の蓄冷材に蓄えられていた冷熱が、その側壁２８ａ、２８ｂに接合された複数の凸部３２を通じて第２チューブ２４側へと伝えられた後、前記第２チューブ２４からアウターフィン２６へと伝えられる。そして、空気がアウターフィン２６を通過することで、蓄冷材容器２８からの冷熱によって空気が冷却され冷風として下流側（矢印Ｃ２方向）へと供給される。すなわち、エンジンの停止に伴って圧縮機の停止した状態においても、エバポレータ１０を通過する空気が蓄冷材容器２８に蓄えられた冷熱によって好適に冷却される。
【００３７】
また、空気中に含まれる水分が冷却され凝縮水として第２チューブ２４の一側面２４ａに付着した場合でも、凸部３２が下流側且つ重力下方向（矢印Ｂ２方向）に向かって傾斜しているため、付着した凝縮水が前記凸部３２に沿って下方へと導かれエバポレータ１０から下方へと好適に落下する。すなわち、凸部３２は、付着した凝縮水を下方へと排出するための排出ガイドとしても機能する。
【００３８】
なお、凸部３２は、上述したように下流側且つ重力下方向に向かって傾斜させる場合に限定されるものではなく、例えば、反対に下流側に向かって重力上方へ傾斜するように形成してもよい。この場合には、付着した凝縮水が凸部によって下流側へと移動することが防止されるため、該凝縮水が空気の風圧によって吹き飛ばされ車室内へと到達してしまうことが好適に防止される。
【００３９】
以上のように、本実施の形態では、エバポレータ１０を構成する熱交換部１６に複数の蓄冷材容器２８を設けると共に、前記蓄冷材容器２８の側壁２８ａ、２８ｂに臨む第２チューブ２４の一側面２４ａに該側壁２８ａ、２８ｂ側に向かって突出し当接する複数の凸部３２を設けている。これにより、蓄冷材容器側に凸部を備えていた従来の蓄冷機能付きエバポレータと比較し、例えば、エバポレータ１０の仕様によって前記蓄冷材容器２８の形状が異なる場合に、前記蓄冷材容器２８毎に新たな金型を起こす必要がなく、製造コストの削減を図ることが可能となる。
【００４０】
また、蓄冷材容器２８内に収納されたインナーフィン３４を両方の側壁２８ａ、２８ｂに対して確実に当接させ接合することができるため、該蓄冷材容器２８と第２チューブ２４との間で凸部３２を通じて冷熱の伝達を確実且つ効率的に行うことができ、それに伴って、従来の蓄冷機能付きエバポレータと比較して熱交換性能の向上を図ることができる。
【００４１】
さらに、エバポレータ１０を通過する空気に含まれた水分が冷却され凝縮水として第２チューブ２４に付着した場合でも、前記空気の流れ方向に沿った下流側且つ重力下方向に向かって傾斜した凸部３２によって前記凝縮水を好適に下方へと導いて排水することができる。すなわち、第２チューブ２４に設けられた複数の凸部３２によって凝縮水の排水性を高めることが可能となる。
【００４２】
さらにまた、凸部３２は、第２チューブ２４をアルミニウム板から成形する途中にディンプル加工の工程を追加することで容易に対応して製造することが可能となる。
【００４３】
またさらに、凸部３２は断面矩形状に形成され、蓄冷材容器２８の側壁２８ａ、２８ｂと当接する部位が略平面状に形成されているため、該側壁２８ａ、２８ｂに対して確実に当接させて冷熱の伝達を効率的に行うことが可能となる。
【００４４】
一方、エバポレータ１０を構成する第２チューブ２４に形成された凸部３２は、上述したような断面矩形状且つ傾斜した直線状に形成される場合に限定されるものではなく、例えば、図４Ａ及び図４Ｂに示される蓄冷機能付きエバポレータ５０のように、第２チューブ５２の延在方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って直線状に形成され、且つ、幅方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に並列に配置された複数の凸部５４を設けるようにしてもよい。この凸部５４は、第２チューブ５２の幅方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って所定間隔離間して一組設けられ、且つ、前記第２チューブ５２の長手方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って等間隔離間するように設けられている。
【００４５】
これにより、凸部５４が蓄冷材容器２８の側壁２８ａ、２８ｂに当接して接合されることで、該凸部５４を有した第２チューブ５２内の冷媒と前記蓄冷材容器２８との間で冷熱の伝達を確実且つ効率的に行うことができると共に、重力下方向（矢印Ｂ２方向）に向かって延在した複数の凸部５４を介して付着した凝縮水を下方へと導いて確実に排水することができる。
【００４６】
また、図５Ａ及び図５Ｂの蓄冷機能付きエバポレータ６０に示されるように、半球状に形成された複数の凸部６２を設けるようにしてもよい。この凸部６２は、第２チューブ６４の幅方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）において並列且つ長手方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って等間隔離間するように設けられる。換言すれば、凸部６２は、第２チューブ６４の一側面６４ａにおいて２列で長手方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って複数設けられている。
【００４７】
さらにまた、図６に示される蓄冷機能付きエバポレータ７０のように、複数の凸部７２を第２チューブ７４の長手方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って２列と１列とが交互に配置されるようにしてもよい。
【００４８】
上述した半球状の凸部６２、７２を第２チューブ６４、７４に設けることで、上述した直線状に形成された凸部３２、５４と比較して前記第２チューブ６４、７４に対する突出容積が小さいため、前記第２チューブ６４、７４と蓄冷材容器２８との間を通過する空気の通風抵抗を低減することが可能となる。
【００４９】
なお、本発明に係る蓄冷機能付きエバポレータは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５０】
１０、５０、６０、７０…蓄冷機能付きエバポレータ
１２…第１タンク                    １４…第２タンク
１６…熱交換部                      ２２…第１チューブ
２４、５２、６４、７４…第２チューブ
２６…アウターフィン                ２８…蓄冷材容器
３２、５４、６２、７２…凸部        ３４…インナーフィン
【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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