(57)【要約】【課題】突部の先端面における空気だまりの発生を防止し、凍結パンクの発生を防止することができる熱交換器を提供する。【解決手段】蓄冷ケース９が、隣り合う一方のチューブ５の送風空気の流通面に密着する第１蓄冷ケース部１１と、隣り合う他方のチューブ５の送風空気の流通面に密着する第２蓄冷ケース部１３とを有し、第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３とに、それぞれ互いの対向面に向けて突出され互いの先端面１５，１５が接合される複数の突部１７を設け、第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３とのうち少なくともいずれか一方の突部１７の先端面１５を、曲面状に形成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風空気流れ方向と直交する方向の両側に配置され内部に冷媒が流通される一対のタンク（３，３）と、両端部が前記一対のタンク（３，３）に連通され前記冷媒が流通されて送風空気との間で熱交換を行い前記タンク（３）の長手方向に沿って配列された複数のチューブ（５）と、この複数のチューブ（５）の送風空気の流通面に配置され送風空気との熱交換を促進する複数のフィン（７）と、前記複数のチューブ（５）のうち少なくとも１つの隣り合う前記チューブ（５，５）の送風空気の流通面間に配置され内部に蓄冷剤が充填される蓄冷ケース（９）とを備えた熱交換器であって、
前記蓄冷ケース（９）は、隣り合う一方の前記チューブ（５）の送風空気の流通面に密着する第１蓄冷ケース部（１１）と、隣り合う他方の前記チューブ（５）の送風空気の流通面に密着する第２蓄冷ケース部（１３）とを有し、
前記第１蓄冷ケース部（１１）と前記第２蓄冷ケース部（１３）とには、それぞれ互いの対向面に向けて突出され互いの先端面（１５，１５）が接合される複数の突部（１７）が設けられ、
前記第１蓄冷ケース部（１１）と前記第２蓄冷ケース部（１３）とのうち少なくともいずれか一方の前記突部（１７）は、先端面（１５）が曲面状に形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の熱交換器であって、
前記複数の突部（１７）は、送風空気流れ方向及び送風空気流れ方向と直交する方向にそれぞれ間隔を置いて配列され、
送風空気流れ方向に隣り合う列に配置された前記突部（１７，１７）は、互いの位置を送風空気流れ方向と直交する方向に異ならせて配置されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の熱交換器であって、
前記タンク（３）と前記チューブ（５）とは、送風空気流れ方向に沿って複数配置され、
前記冷媒は、送風空気流れ方向の下流側に位置する前記タンク（３）から前記チューブ（５）と前記タンク（３）とを介して送風空気流れ方向の上流側に位置する前記タンク（３）に向けて流入され、
前記複数の突部（１７）は、送風空気流れ方向の上流側が送風空気流れの下流側より分布密度が高く設定されていることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に適用される熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱交換器としては、送風空気流れ方向と直交する方向の両側に配置され内部に冷媒が流通される一対のタンクと、両端部が一対のタンクに連通され冷媒が流通されて送風空気との間で熱交換を行いタンクの長手方向に沿って配列された複数のチューブと、この複数のチューブの送風空気の流通面に配置され送風空気を攪拌する複数のフィンと、複数のチューブのうち少なくとも１つの隣り合うチューブの送風空気の流通面間に配置され内部に蓄冷剤が充填される蓄冷ケースとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この熱交換器では、蓄冷ケースが、隣り合う一方のチューブの送風空気の流通面に密着する第１蓄冷ケース部と、隣り合う他方のチューブの送風空気の流通面に密着する第２蓄冷ケース部とを有する。
【０００４】
第１蓄冷ケース部と第２蓄冷ケース部とには、それぞれ互いの対向面に向けて突出され互いの先端面が接合される複数の突部が設けられている。
【０００５】
このように第１蓄冷ケース部と第２蓄冷ケース部とにそれぞれ先端面が接合される複数の突部を設けることにより、第１蓄冷ケース部と第２蓄冷ケース部との突部が設けられていない箇所に送風空気が流通する隙間が形成され、蓄冷剤と送風空気との間の熱交換性の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１３３１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１のような熱交換器では、第１蓄冷ケース部と第２蓄冷ケース部とのそれぞれ突部の先端面が平面で形成され、この平面同士が接触してろう付けによって接合されるので、ろう付け面に微小な空気だまりが発生し、凍結パンクが発生する恐れがあった。
【０００８】
そこで、この発明は、突部の先端面における空気だまりの発生を防止し、凍結パンクの発生を防止することができる熱交換器の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、送風空気流れ方向と直交する方向の両側に配置され内部に冷媒が流通される一対のタンクと、両端部が前記一対のタンクに連通され前記冷媒が流通されて送風空気との間で熱交換を行い前記タンクの長手方向に沿って配列された複数のチューブと、この複数のチューブの送風空気の流通面に配置され送風空気との熱交換を促進する複数のフィンと、前記複数のチューブのうち少なくとも１つの隣り合う前記チューブの送風空気の流通面間に配置され内部に蓄冷剤が充填される蓄冷ケースとを備えた熱交換器であって、前記蓄冷ケースは、隣り合う一方の前記チューブの送風空気の流通面に密着する第１蓄冷ケース部と、隣り合う他方の前記チューブの送風空気の流通面に密着する第２蓄冷ケース部とを有し、前記第１蓄冷ケース部と前記第２蓄冷ケース部とには、それぞれ互いの対向面に向けて突出され互いの先端面が接合される複数の突部が設けられ、前記第１蓄冷ケース部と前記第２蓄冷ケース部とのうち少なくともいずれか一方の前記突部は、先端面が曲面状に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、突部の先端面における空気だまりの発生を防止し、凍結パンクの発生を防止することができる熱交換器を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る熱交換器の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る熱交換器の断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態に係る熱交換器の要部断面図である。（ｂ）は本発明の実施の形態に係る熱交換器の他例を示す要部断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る熱交換器の第１蓄冷ケース部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜図４を用いて本発明の実施の形態に係る熱交換器について説明する。
【００１３】
本実施の形態に係る熱交換器１は、送風空気流れ方向と直交する方向の両側に配置され内部に冷媒が流通される一対のタンク３，３と、両端部が一対のタンク３，３に連通され冷媒が流通されて送風空気との間で熱交換を行いタンク３の長手方向に沿って配列された複数のチューブ５と、この複数のチューブ５の送風空気の流通面に配置され送風空気との熱交換を促進する複数のフィン７と、複数のチューブ５のうち少なくとも１つの隣り合うチューブ５，５の送風空気の流通面間に配置され内部に蓄冷剤が充填される蓄冷ケース９とを備えている。
【００１４】
また、蓄冷ケース９は、隣り合う一方のチューブ５の送風空気の流通面に密着する第１蓄冷ケース部１１と、隣り合う他方のチューブ５の送風空気の流通面に密着する第２蓄冷ケース部１３とを有する。
【００１５】
さらに、第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３とには、それぞれ互いの対向面に向けて突出され互いの先端面１５，１５が接合される複数の突部１７が設けられている。
【００１６】
そして、第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３とのうち少なくともいずれか一方の突部１７は、先端面１５が曲面状に形成されている。
【００１７】
また、複数の突部１７は、送風空気流れ方向及び送風空気流れ方向と直交する方向にそれぞれ間隔を置いて配列され、送風空気流れ方向に隣り合う列に配置された突部１７，１７は、互いの位置を送風空気流れ方向と直交する方向に異ならせて配置されている。
【００１８】
さらに、タンク３とチューブ５とは、送風空気流れ方向に沿って複数配置され、冷媒は、送風空気流れ方向の下流側に位置するタンク３からチューブ５とタンク３とを介して送風空気流れ方向の上流側に位置するタンク３に向けて流入される。
【００１９】
そして、複数の突部１７は、送風空気流れ方向の上流側が送風空気流れの下流側より分布密度が高く設定されている。
【００２０】
なお、本実施の形態においては、主に図１における手前側を送風空気流れの上流側とし、図１における奥側を送風空気流れの下流側として説明する。また、図４においては、矢印で示される方向が送風空気流れ方向を示すものとする。
【００２１】
ここで、本実施の形態に係る熱交換器１は、例えば、車両用空調装置に適用され、図１，図２に示すように、送風空気流れ方向に対して直交する方向（ここでは図１における左右方向）に複数のチューブ５を配列させる。
【００２２】
この複数のチューブ５間に送風空気を流すことにより、チューブ５の幅方向に沿った流通面を流れる送風空気とチューブ５の内部を流れる冷媒との間で熱交換を行い、送風空気を冷却する。
【００２３】
このように本実施の形態に係る熱交換器１は、送風空気を冷却するエバポレータとして機能する。
【００２４】
このような熱交換器１は、図１，図２に示すように、１枚のプレート１９に対して、長手方向の両端部に一対のタンク３，３（一方のタンク３のみ図示）を構成する穴部２１が形成され、一対のタンク３，３を連結するように長手方向に沿ってチューブ５を構成する溝部２３が形成されている。
【００２５】
このようなプレート１９は、複数枚を重ね合わせて積層されることにより、プレート１９の長手方向の両端側の穴部２１が一対のタンク３，３を構成すると共に、プレート１９の長手方向に沿った溝部２３がタンク３の長手方向に沿って配列された複数のチューブ５を構成する。
【００２６】
以下では、図１〜図４を用いて、複数枚のプレート１９を積層することによって構成される熱交換器１について説明する。
【００２７】
図１，図２に示すように、熱交換器１は、一対のタンク３，３と、複数のチューブ５と、複数のフィン７と、蓄冷ケース９などを備えている。
【００２８】
一対のタンク３，３（一方のタンク３のみ図示）は、長方形状の１枚のプレート１９の長手方向の両端部にそれぞれ設けられた穴部２１が、複数枚のプレート１９を重ね合わせることによって複数の穴部２１が連通されて構成される。
【００２９】
この穴部２１は、プレート１９の平面から外方に向けて円筒状に延設され、送風空気流れ方向と直交する方向に複数枚のプレート１９を重ね合わせてろう付けされることにより、プレート１９の積層方向に沿って延設された１つのタンク３を構成する。
【００３０】
このため、一対のタンク３，３は、送風空気流れ方向と直交する方向（ここでは図１における上下方向）の両側に配置され、１つのタンク３が送風空気流れ方向と直交する方向（ここでは図１における左右方向）に沿って配置された状態となる。
【００３１】
このようなタンク３を構成する穴部２１は、１枚のプレート１９の長手方向の端部において、送風空気流れ方向であるプレート１９の幅方向に複数（ここでは２つ）設けられている。
【００３２】
このため、一対のタンク３，３は、それぞれ送風空気流れ方向に沿って複数（ここでは２つ）のタンク３が並列に配置された状態となる。すなわち、本実施の形態に係る熱交換器１では、タンク３が全部で４つ配置された状態となっている。
【００３３】
この複数（ここでは４つ）のタンク３のうち送風空気流れ方向に沿って配置されたタンク３，３は、例えば、長手方向の端部にろう付けされタンク３の内部を閉塞する閉塞部材（不図示）を介して連通される。
【００３４】
一方、複数のタンク３のうちいずれか１つのタンク３であって、送風空気流れ方向の下流側に位置するタンク３の長手方向の端部には、タンク３の内部に冷媒を流入させる入口配管（不図示）が接続される。
【００３５】
これに対して、複数のタンク３のうちいずれか１つのタンク３であって、送風空気流れ方向の上流側に位置するタンク３の長手方向の端部には、複数のタンク３や複数のチューブ５を流れた冷媒を流出させる出口配管（不図示）が接続される。
【００３６】
複数のチューブ５は、１枚のプレート１９の中央部に長手方向に沿って設けられた溝部２３が、２枚のプレート１９，１９を対称に重ね合わせることによって２つの溝部２３，２３から１つのチューブ５が構成される。
【００３７】
この溝部２３は、プレート１９の平面を凹ませることによって断面凹状に形成され、２枚のプレート１９，１９を溝部２３の開口側で重ね合わせ、この重ね合わせた２枚のプレート１９，１９を送風空気流れ方向と直交する方向に複数組を重ね合わせてろう付けされることにより、プレート１９の積層方向に沿って等間隔に配列された複数のチューブ５が構成される。
【００３８】
この複数のチューブ５は、送風空気流れ方向であるプレート１９の幅方向に複数（ここでは２つ）設けられ、長手方向の両端部が複数のタンク３と連通するように配置される。
【００３９】
このような複数のチューブ５には、内部にタンク３の内部に流入された冷媒が流通され、チューブ５の外周を流れる送風空気と冷媒との間で熱交換を行い、送風空気を冷却する。
【００４０】
ここで、タンク３の内部には、穴部２１を閉塞する仕切板（不図示）が複数箇所に設けられており、タンク３と複数のチューブ５とを流通する冷媒の流路が区画され、送風空気と冷媒との間の熱交換効率が向上されている。
【００４１】
このように流路が区画された複数のタンク３において、送風空気流れ方向の下流側に位置するタンク３から冷媒を流入させることにより、最も暖かい送風空気が流れる送風空気流れの上流側に位置するタンク３とチューブ５とには、送風空気流れ方向の下流側で送風空気との熱交換を行った冷媒が流れる。
【００４２】
このように冷媒を熱交換器１内に流入させることにより、最も暖かい送風空気が、ある程度冷却性能が低下された冷媒によって冷却され、このある程度冷却された送風空気を、送風空気流れの下流側で最も冷やされた冷媒によって冷却させることができる。
【００４３】
このため、熱交換器１を通過した送風空気は、最も冷却された冷風となる。このように熱交換器１に対する冷媒の流入を設定することにより、冷媒と送風空気との熱交換効率を向上させることができる。
【００４４】
このような冷媒が流れる複数のチューブ５の幅方向に沿った送風空気の流通面間には、複数のフィン７がそれぞれ配置されている。
【００４５】
複数のフィン７は、隣り合うチューブ５，５の送風空気の流通面にろう付けされ、チューブ５の外側を流れる送風空気を攪拌し、冷媒と送風空気との熱交換効率を向上する。
【００４６】
このような複数のフィン７が配置される隣り合うチューブ５，５の送風空気の流通面間の複数のスペースのうち少なくとも１つのスペースには、内部に蓄冷剤が充填される蓄冷ケース９が配置されている。
【００４７】
図１〜図４に示すように、蓄冷ケース９は、第１蓄冷ケース部１１と、第２蓄冷ケース部１３とを有する。
【００４８】
第１蓄冷ケース部１１は、内部に蓄冷剤が充填される空間部を有し、チューブ５の長手方向に沿って延設されている。
【００４９】
この第１蓄冷ケース部１１は、送風空気流れ方向に沿って配置された複数（ここでは２つ）のチューブ５と同等の幅を有する。
【００５０】
このような第１蓄冷ケース部１１は、隣り合うチューブ５，５のうち一方のチューブ５（ここでは図１における左側に位置するチューブ５）と対向する面が、一方のチューブ５の送風空気の流通面に密着した状態でろう付けされて固定される。
【００５１】
第２蓄冷ケース部１３は、第１蓄冷ケース部１１と対称に形成され、内部に蓄冷剤が充填される空間部を有し、チューブ５の長手方向に沿って延設されている。
【００５２】
この第２蓄冷ケース部１３は、第１蓄冷ケース部１１と同様に、送風空気流れ方向に沿って配置された複数（ここでは２つ）のチューブ５と同等の幅を有する。
【００５３】
このような第２蓄冷ケース部１３は、隣り合うチューブ５，５のうち他方のチューブ５（ここでは図１における右側に位置するチューブ５）と対向する面が、他方のチューブ５の送風空気の流通面に密着した状態でろう付けされて固定される。
【００５４】
なお、第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３とは、長手方向の一端側で連結部（不図示）を介して互いに連通されるように連結され、この連結部の端部には、第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３とに蓄冷剤を１回の封入作業で充填させる蓄冷剤注入口（不図示）が設けられている。
【００５５】
このような第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３とで構成される蓄冷ケース９は、例えば、車両がアイドリングストップ時に、チューブ５を流通する冷媒によって冷却性能が得られないので、蓄冷剤と送風空気との間で熱交換を行うことにより、補助的に送風空気を冷却する。
【００５６】
このような第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３との送風空気の流通面である互いの対向面には、それぞれ互いの対向面に向けて突出された複数の突部１７が設けられている。
【００５７】
複数の突部１７は、第１蓄冷ケース部１１の突部１７と第２蓄冷ケース部１３の突部１７との互いの先端面１５，１５を接触させた状態で、ろう付けされることによって互いに固定される。
【００５８】
この第１蓄冷ケース部１１の突部１７と第２蓄冷ケース部１３の突部１７とのうち少なくともいずれか一方の突部１７の先端面１５は、図３（ａ）に示すように、曲面状に形成されている。なお、図３（ｂ）に示すように、両方の突部１７，１７の先端面１５，１５を曲面状に形成してもよい。
【００５９】
このように突部１７の先端面１５を曲面状に形成させることにより、突部１７，１７の先端面１５，１５の接触が、面接触ではなく、点接触となり、ろう付けしてもろう付け面に空気だまりが発生することがなく、凍結パンクが発生することがない。
【００６０】
このような複数の突部１７は、第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３との対向面において、送風空気流れ方向及び送風空気流れ方向と直交する方向にそれぞれ間隔を置いて配列されている。
【００６１】
このように配列された複数の突部１７のうち、送風空気流れ方向と直交する方向に沿った列に配置され、送風空気流れ方向に隣り合う列の突部１７，１７は、互いの位置を送風空気流れ方向と直交する方向に異ならせて配置されている。
【００６２】
このように複数の突部１７を配置させることにより、第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３との対向面間を流れる送風空気が、複数の突部１７によって攪拌されながら流通し、蓄冷剤と送風空気との熱交換性を向上することができる。
【００６３】
このように配置された複数の突部１７は、第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３との対向面において、送風空気流れ方向の上流側が送風空気流れの下流側より突部１７の分布密度が高く設定されている。
【００６４】
このように複数の突部１７の分布密度を送風空気流れ方向の下流側より上流側が高くなるように設定することにより、例えば、冷媒がチューブ５を流通時に蓄冷ケース９内の蓄冷剤の温度は送風空気流れの下流側より上流側の方が低くなり、蓄冷剤の温度が低い方の熱交換量を増やすことで、送風空気への放冷性を向上することができる。
【００６５】
このような熱交換器１では、第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３とのうち少なくともいずれか一方の突部１７の先端面１５が、曲面状に形成されているので、突部１７，１７の先端面１５，１５同士の接触が点接触となり、ろう付けしても面接触のようなろう付け面に空気だまりが発生することを防止できる。
【００６６】
従って、このような熱交換器１では、突部１７の先端面１５における空気だまりの発生を防止し、凍結パンクの発生を防止することができる。
【００６７】
また、送風空気流れ方向に隣り合う列に配置された突部１７，１７は、互いの位置を送風空気流れ方向と直交する方向に異ならせて配置されているので、第１蓄冷ケース部１１と第２蓄冷ケース部１３との対向面間を流れる送風空気を攪拌しながら流通させることができ、蓄冷剤と送風空気との熱交換性を向上することができる。
【００６８】
さらに、複数の突部１７は、送風空気流れ方向の上流側が送風空気流れの下流側より分布密度が高く設定されているので、送風空気流れ方向の上流側における送風空気と蓄冷剤との接触機会を増やすことができ、蓄冷剤の温度が低い方の熱交換量を増やすことで、送風空気への放冷性が向上し、冷却された送風空気を供給することができる。
【００６９】
なお、本発明の実施の形態に係る熱交換器では、タンクとチューブとが複数枚のプレートを重ね合わせることによって構成されているが、これに限らず、タンクとチューブとが独立して構成され、タンクとチューブとを組付けて構成される熱交換器であってもよい。
【００７０】
このような熱交換器であっても、複数のチューブのうち隣り合うチューブ間に蓄冷ケースを配置させることができ、本発明の実施の形態に係る熱交換器と同様な効果を得ることができる。
【００７１】
また、タンクとチューブとは、送風空気流れ方向に沿って２つのタンクと２列の複数のチューブとが並列に配置されているが、これに限らず、送風空気流れ方向に沿って２つ以上のタンクと２列以上の複数のチューブとを並列に配置するなどしてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１…熱交換器
３…タンク
５…チューブ
７…フィン
９…蓄冷ケース
１１…第１蓄冷ケース部
１３…第２蓄冷ケース部
１５…先端面
１７…突部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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