JP6573030B2

JP6573030B2 - 蓄冷熱交換器

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Publication number: JP6573030B2
Application number: JP2018520752A
Authority: JP
Inventors: 山田　淳司; 淳司山田; 西田　伸; 伸西田; 太田　貴之; 貴之太田; 貴志檀上
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-06-01
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2019-09-11
Anticipated expiration: 2037-05-10
Also published as: DE112017002782B4; WO2017208760A1; US20200318915A1; JPWO2017208760A1; CN109070697A; CN109070697B; DE112017002782T5; US11073342B2

Description

関連出願への相互参照

本出願は、２０１６年６月１日に出願された日本特許出願番号２０１６−１１０３０４号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。

本開示は、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。

近年、車両の停車中にエンジンを自動的に停止するアイドリングストップを行う車両が増加している。この種の車両に搭載されている冷凍サイクル装置には、アイドリングストップ時にエンジン停止に伴って冷媒の循環が停止したとき、蓄冷熱交換器が備える蓄冷材を用いて車室内の冷房を行うものがある。このような冷凍サイクル装置では、蓄冷熱交換器を通じて車室内に吹き出される空気の温度（以下、「吹出空気温度」という）に関し、アイドリングストップ時に乗員が低温感を得られる許容温度以下にできるだけ長い時間維持されることが望まれる。ここで、特許文献１には、乗員が低温感を得られる吹出空気温度は、１５〜１７℃以下であると記載されている。

特開２０１３−２５６２６２号公報

発明者らが研究を行った結果、蓄冷熱交換器に用いられる蓄冷材として融点が３〜１０℃のものを使用した場合、アイドリングストップが開始されると、吹出空気温度がその蓄冷材の融点を超えた辺りから蓄冷材が溶け始め、蓄冷材が早期に溶け切ってしまうことが判った。アイドリングストップの開始から蓄冷材が早期に溶け切ってしまうと、乗員が低温感を得られる許容温度以下に吹出空気温度が維持される時間が短いものとなるという課題がある。

本開示は、アイドリングストップ時に乗員の低温感を長い時間維持できる蓄冷熱交換器を提供することを目的とする。

本開示の１つの観点によれば、蓄冷熱交換器は、
冷媒が流れる冷媒通路を有する冷媒管と、
冷媒管を流れる冷媒と熱交換して冷媒の熱を蓄冷する蓄冷材、および蓄冷材を収容する蓄冷材ケースを有する蓄冷器と、
冷媒管および蓄冷器の外側に形成される空気通路に設けられ、蓄冷器と直接または冷媒管を介して熱的に接続する空気通路フィンと、を備え、
蓄冷器および空気通路フィンの少なくとも一方は、空気通路の空気流れ方向上流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、空気通路の空気流れ方向下流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されており、
蓄冷器は、蓄冷材ケースの内側に設けられたインナーフィン（２３−２９、２３０、２３１、２４１）をさらに有するものであり、
インナーフィンは、空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位（２１１、２３、２５、２７、２３１）と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位（２１２、２４、２６、２８、２４１）と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されている。

なお、以下の説明では、空気通路の空気流れ方向上流側を上流側といい、空気通路の空気流れ方向下流側を下流側という。

これによれば、エンジン停止などに伴って冷媒管の冷媒の流れが停止すると、空気通路を流れる空気の熱が空気通路フィンおよび蓄冷材ケースなどを介して蓄冷材に移動する。このとき、上流側の空気の温度は、下流側の空気の温度より高い。そこで、この蓄冷熱交換器は、上流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、下流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように、蓄冷器および空気通路フィンの少なくとも一方を構成している。これにより、上流側に位置する蓄冷材が溶け始める時期が遅くなり、その時期が下流側に位置する蓄冷材が溶け始める時期に近づくので、蓄冷材が全体的に同時期に溶け始める。そのため、この蓄冷熱交換器は、従来の蓄冷熱交換器に比べて、上流側に位置する蓄冷材が溶け終わる時期と下流側に位置する蓄冷材が溶け終わる時期とを、共に遅くすることが可能である。したがって、この蓄冷熱交換器は、アイドリングストップ時に乗員が低温感を得られる温度に吹出空気温度が維持される時間を長くできる。

第１実施形態に係る冷凍サイクル装置を示すブロック図である。第１実施形態に係る蒸発器の平面図である。図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線の断面図である。図２のＩＶ―ＩＶ線の部分断面図である。比較例の蒸発器の断面図である。比較例の蒸発器の部分断面図である。アイドリングストップ時の蒸発器の吹出空気温度の特性図である。比較例の蒸発器が備える蓄冷材の融解率の特性図である。第２実施形態に係る蒸発器の断面図である。図９のＸ部分の拡大図である。第３実施形態に係る蒸発器の平面図である。図１１のＸＩＩ―ＸＩＩ線の部分断面図である。第４実施形態に係る蒸発器の部分断面図である。図１１のＸＩＶ―ＸＩＶ線の部分断面図である。第５実施形態に係る蒸発器の部分断面図である。第６実施形態に係る蒸発器の部分断面図である。第７実施形態に係る蒸発器の部分断面図である。第８実施形態に係る蒸発器の部分断面図である。第９実施形態に係る蒸発器の部分断面図である。第１０実施形態に係る蒸発器の断面図である。第１１実施形態に係る蒸発器の断面図である。第１２実施形態に係る蒸発器の断面図である。第１３実施形態に係る蒸発器の部分断面図である。第１４実施形態に係る蒸発器の部分断面図である。第１５実施形態に係る蒸発器の部分断面図である。第１６実施形態に係る蒸発器の平面図である。図２６のＸＸＶＩＩ―ＸＸＶＩＩ線における部分断面図である。第１７実施形態に係る蒸発器の部分断面図である。図２８のＸＸＩＸ―ＸＸＩＸ線における部分断面図である。第１８実施形態に係る蒸発器の部分断面図である。図３０のＸＸＸＩ―ＸＸＸＩ線における部分断面図である。

以下、本開示の実施形態について、図を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の蓄冷熱交換器は、車両用の空調装置を構成する冷凍サイクル装置に用いられる。

＜冷凍サイクル装置の構成＞
まず、冷凍サイクル装置の構成について説明する。図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、圧縮機２、凝縮器３、膨張弁４、および蓄冷熱交換器としての蒸発器１０などを備えている。これら構成部品は、配管によって環状に接続され、冷媒の循環路を構成する。

圧縮機２は、蒸発器１０側から冷媒を吸引し圧縮する。圧縮機２は、車両の走行用のエンジン５から動力が伝達されて駆動する。なお、圧縮機２の動力源として、電動機を使用してもよい。

圧縮機２から吐出した高圧の気相冷媒は凝縮器３に流入する。凝縮器３に流入した高圧の気相冷媒は、凝縮器３の冷媒流路を流れる際、外気との熱交換により冷却されて凝縮する。なお、凝縮器３は、気相冷媒を外気に放熱させる放熱器とも呼ばれる。

凝縮器３で凝縮された液相冷媒は、膨張弁４を通過する際に減圧され、霧状の気液二相状態となる。膨張弁４はオリフィスまたはノズルのような固定絞り、或いは、適宜の可変絞り等により構成される。

減圧後の低圧冷媒は、蒸発器１０に流入する。蒸発器１０は、図示していない空調ケース内に配置されている。蒸発器１０が有する冷媒通路を流れる低圧冷媒は、図示していない空調送風機により送風される空気から吸熱して蒸発する。蒸発器１０は、低圧冷媒の蒸発潜熱により、空調ケースを流れる空気を冷却する。その空気は、図示していないヒータコアにより温度調整されて車室内へ吹き出される。蒸発器１０を通過した冷媒は、図示していないアキュムレータを経由して圧縮機２に吸引される。

なお、圧縮機２の動力源となるエンジン５が停止すると、圧縮機２の駆動が停止すると共に、冷凍サイクル装置１の冷媒の流れが停止する。

＜蒸発器１０の構成＞
次に、蓄冷熱交換器としての蒸発器１０の構成について説明する。

図２から図４に示すように、蒸発器１０は、複数の冷媒管１１、複数の蓄冷器２０、複数の空気通路フィン３０、および第１〜第４ヘッダタンク４１〜４４などを備えている。なお、図２では、空気通路フィン３０の図示を一部省略している。

図３および図４に記載した矢印Ａ、Ｂは、蒸発器１０の空気通路に空気が流れる向きを示している。以下の説明では、蒸発器１０の空気通路に空気が流れる向きを、空気の流れ方向という。なお、図２では、空気の流れ方向は、紙面手前側から奥側に向かうものとなる。

図２に示すように、複数の冷媒管１１は、空気の流れ方向に対し交差する方向に所定の間隔をあけて並べられている。複数の冷媒管１１は、一端から他端に亘り直線状に延びている。冷媒管１１の内部に形成された冷媒通路１２（図４参照）も、一端から他端に亘り直線状に延びている。冷媒管１１は、アルミニウム等の金属製である。

蒸発器１０には、複数の冷媒管１１の間に、複数の隙間が形成されている。この複数の隙間のうち、空気通路フィン３０が配置される隙間が空気通路となる。また、複数の隙間のうち、所定の隙間には、空気通路フィン３０に代えて蓄冷器２０が配置されている。なお、空気通路フィン３０と蓄冷器２０との配置は、任意に設定可能である。

図４では、図２で示した蓄冷器２０のうち１個の蓄冷器２０の両側に設けられる冷媒管１１と、その冷媒管１１に対し蓄冷器２０とは反対側に設けられた空気通路フィン３０のみを記載している。図４に示すように、複数の冷媒管１１は、空気の流れ方向に沿って上流側と下流側とに重なるように配置されている。

冷媒管１１は、横断面が扁平形状に形成された多穴管であり、内部に複数の冷媒通路１２を有している。その複数の冷媒通路１２を冷媒が流れる。複数の冷媒通路１２は、複数の冷媒管１１の一端と他端にそれぞれ接続された第１〜第４ヘッダタンク４１〜４４に連通している。

第１〜第４ヘッダタンク４１〜４４は、複数の冷媒管１１に冷媒を分配し、もしくは、複数の冷媒管１１から流出する冷媒を集合するものである。第１〜第４ヘッダタンク４１〜４４は、アルミニウム等の金属製である。

第１〜第４ヘッダタンク４１〜４４と複数の冷媒管１１の構成の一例について説明する。

図３に示すように、第１ヘッダタンク４１と第２ヘッダタンク４２とは、互いに所定距離れて平行に配置されている。第１ヘッダタンク４１と第２ヘッダタンク４２との間には、複数の冷媒管１１が配列されている。その複数の冷媒管１１の冷媒通路１２は、第１ヘッダタンク４１内の冷媒流路と第２ヘッダタンク４２内の冷媒流路とに連通している。第１ヘッダタンク４１と、第２ヘッダタンク４２と、それらの間に配置された複数の冷媒管１１とは、第１熱交換部４０１を構成する。

同様に、図２および図３に示すように、第３ヘッダタンク４３と第４ヘッダタンク４４も、互いに所定距離れて平行に配置されている。第３ヘッダタンク４３と第４ヘッダタンク４４との間にも、複数の冷媒管１１が互いに離間して配列されている。その複数の冷媒管１１の冷媒通路１２は、第３ヘッダタンク４３内の冷媒流路と第４ヘッダタンク４４内の冷媒流路とに連通している。第３ヘッダタンク４３と、第４ヘッダタンク４４と、それらの間に配置された複数の冷媒管１１とは、第２熱交換部４０２を構成する。

図３に示すように、第２熱交換部４０２は、空気通路の空気流れ方向の上流側に配置され、第１熱交換部４０１は、空気通路の空気流れ方向の下流側に配置されている。以下の説明では、空気通路の空気流れ方向の上流側を、単に「上流側」といい、空気通路の空気流れ方向の下流側を、単に「下流側」という。

第１ヘッダタンク４１の端部には、冷媒入口となる図示していないジョイントが設けられている。第１ヘッダタンク４１内は、その長さ方向のほぼ中央に設けられた図示していない仕切板によって、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１１は、第１群と第２群とに区分されている。

冷媒は、冷媒入口から第１ヘッダタンク４１の第１区画に供給された後、第１群に属する複数の冷媒管１１に分配され、その第１群に属する複数の冷媒管１１を流れて第２ヘッダタンク４２に流入する。

第２ヘッダタンク４２に流入した冷媒は、そこから第２群に属する複数の冷媒管１１に分配され、その第２群に属する複数の冷媒管１１を流れて第１ヘッダタンク４１の第２区画に流入する。このように、第１熱交換部４０１には、冷媒をＵ字状に流す流路が形成されている。

第３ヘッダタンク４３内は、その長さ方向のほぼ中央に設けられた図示していない仕切板によって、第３区画と第４区画とに区画されている。第１ヘッダタンク４１の第２区画と第３ヘッダタンク４３の第３区画とは、隣接した位置にあり、互いに連通している。また、第３ヘッダタンク４３の第３区画と第４区画に対応して、複数の冷媒管１１は第３群と第４群とに区分されている。

上述したように第１ヘッダタンク４１の第２区画の順に流れた冷媒は、そこから第３ヘッダタンク４３の第３区画に流入する。第３ヘッダタンク４３の第３区画に流入した冷媒は、そこから第３群に属する複数の冷媒管１１に分配され、その第３群に属する複数の冷媒管１１を流れて第４ヘッダタンク４４に流入する。

第４ヘッダタンク４４に流入した冷媒は、そこから第４群に属する複数の冷媒管１１に分配され、その第４群に属する複数の冷媒管１１を流れて第３ヘッダタンク４３の第４区画に流入する。このように、第２熱交換部４０２にも、冷媒をＵ字状に流す流路が形成されている。

第３ヘッダタンク４３の端部には、冷媒出口となる図示していないジョイントが設けられている。第３ヘッダタンク４３の第４区画の冷媒は、その冷媒出口から圧縮機２へ向けて流出する。なお、上述した第１〜第４ヘッダタンク４１〜４４と複数の冷媒管１１の構成および冷媒の流れは一例に過ぎず、これに限定されるものでない。

上述したように、複数の冷媒管１１の間に形成された複数の隙間のうち、所定の隙間には、蓄冷器２０が配置されている。

蓄冷器２０は、外郭を構成する蓄冷材ケース２１と、その蓄冷材ケース２１に収容された蓄冷材２２を有する。蓄冷材ケース２１は、扁平な筒状であり、内部に蓄冷材２２を収容している。蓄冷材ケース２１は、ろう材または接着剤などの熱伝達に優れた接合材により、蓄冷材ケース２１の両側に配置された冷媒管１１に固定されている。これにより、蓄冷材ケース２１は、その両側に配置された冷媒管１１に熱的に接続している。

第１実施形態では、蓄冷材２２は、パラフィンまたは水和物を含むものが用いられており、融点が３〜１０℃程度に調整されている。そのため、蓄冷材２２は、冷媒管１１を流れる冷媒と熱交換して凝固し、冷媒の熱を蓄冷することが可能である。

複数の冷媒管１１の間に形成された複数の隙間のうち、蓄冷器２０が配置されていない複数の隙間は、空気通路となる。この空気通路に複数の空気通路フィン３０が配置されている。

空気通路フィン３０は、主に車室内へ送風する送風空気と、冷媒および蓄冷材２２との熱交換を促進する機能を有する。空気通路フィン３０は、ろう材または接着剤などの熱伝達に優れた接合材により、空気通路フィン３０の両側に配置された冷媒管１１に固定されている。これにより、空気通路フィン３０は、その両側に配置された冷媒管１１に熱的に接続する。また、空気通路フィン３０は、冷媒管１１を介して蓄冷器２０と熱的に接続する。

空気通路フィン３０の一例として、薄いアルミニウム等の金属板が波状に曲げられたコルゲートフィンが用いられる。なお、空気通路フィン３０は、複数のルーバを有するものとしてもよい。

＜蒸発器１０の特徴的な構成＞
第１実施形態の蒸発器１０は、空気通路フィン３０の構成に特徴を有する。

図３および図４に示すように、空気通路フィン３０は、空気の流れ方向の上流側に設けられる上流側アウターフィン３１と、その上流側アウターフィン３１より空気の流れ方向の下流側に設けられる下流側アウターフィン３２を含んで構成されている。上流側アウターフィン３１と下流側アウターフィン３２とは、別部材で構成してもよく、または一体に構成してもよい。

即ち、上流側アウターフィン３１は「空気通路フィンのうち空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位」の一例といえる。また、下流側アウターフィン３２は「空気通路フィンのうち空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位」の一例といえる。

図３に示すように、上流側アウターフィン３１が有する複数のフィンのピッチは、下流側アウターフィン３２が有する複数のフィンのピッチよりも広い。また、上流側アウターフィン３１が有する複数のフィンの総面積は、下流側アウターフィン３２が有する複数のフィンの総面積よりも小さい。これにより、上流側アウターフィン３１と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗は、下流側アウターフィン３２と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きいものとなる。

上述したように、空気通路フィン３０は、冷媒管１１を介して蓄冷器２０と熱的に接続している。ここで、上流側アウターフィン３１は、冷媒管１１を介して、上流側に位置する蓄冷材２２と近い位置にある。また、下流側アウターフィン３２は、冷媒管１１を介して、下流側に位置する蓄冷材２２と近い位置にある。そのため、上流側アウターフィン３１は、冷媒管１１を介して、上流側に位置する蓄冷材２２と熱的に接続し、下流側アウターフィン３２は、冷媒管１１を介して、下流側に位置する蓄冷材２２と熱的に接続しているといえる。したがって、上流側の空気通路の空気と上流側に位置する蓄冷材２２との間の熱抵抗は、下流側の空気通路の空気と下流側に位置する蓄冷材２２との間の熱抵抗より大きいものとなる。

＜蒸発器１０の作動＞
上述した冷凍サイクル装置１は、乗員から空調要求として例えば冷房要求があると、エンジン５からのトルク伝達により圧縮機２が駆動する。これにより、冷凍サイクル装置１を冷媒が循環する。蒸発器１０は、冷媒通路１２を流れる低圧冷媒を蒸発させ、冷媒管１１の外壁および空気通路フィン３０を介して空気通路を流れる空気を冷却すると共に、蓄冷器２０に収容された蓄冷材２２を冷却する。蓄冷材２２は、冷媒の蒸発潜熱により、凝固点よりも温度が低下すると凝固する。

車両が一時停止すると、消費エネルギを低減するため、アイドリングストップ制御等によりエンジン５が停止する。これにより、圧縮機２の駆動が停止し、冷凍サイクル装置１の冷媒の流れが停止する。そのため、蒸発器１０の冷媒は空気の冷却能力を徐々に失ってゆく。この過程で、空気の熱は、空気通路フィン３０、冷媒管１１および蓄冷材ケース２１を通して、蓄冷材２２に伝わる。すなわち、蓄冷材２２は、徐々に空気から吸熱し（すなわち、徐々に空気に放冷し）、空気を冷却する。したがって、第１実施形態の蒸発器１０は、冷凍サイクル装置１が一時的に停止しても、蓄冷材２２によって空気を冷却することが可能である。

第１実施形態の蒸発器１０は、上述した空気通路フィン３０の構成により、上流側の空気と上流側に位置する蓄冷材２２との間の熱抵抗が、下流側の空気と下流側に位置する蓄冷材２２との間の熱抵抗より大きい。そのため、この蒸発器１０は、上流側に位置する蓄冷材２２が溶け始める時期が遅くなり、その時期が下流側に位置する蓄冷材２２が溶け始める時期に近づく。したがって、この蒸発器１０は、上流側に位置する蓄冷材２２が溶け終わる時期と下流側に位置する蓄冷材２２が溶け終わる時期とを共に遅くすることができる。

＜第１実施形態の蒸発器１０と比較例の蒸発器１００との比較＞
ここで、第１実施形態の蒸発器１０と比較例の蒸発器１００について、アイドリングストップ時における空気の冷却能力を比較する。

図５および図６に示すように、比較例の蒸発器１００は、第１実施形態の蒸発器１０に対し、空気通路フィン３００の構成が異なっている。比較例の蒸発器１００が備える空気通路フィン３００も、空気の流れ方向の上流側に設けられる上流側アウターフィン３１０と、その上流側アウターフィン３１０より空気の流れ方向の下流側に設けられる下流側アウターフィン３２０を含んで構成されている。

ただし、比較例では、上流側アウターフィン３１０が有する複数のフィンのピッチと、下流側アウターフィン３２０が有する複数のフィンのピッチとは、ほぼ同一である。また、上流側アウターフィン３１０が有する複数のフィンの総面積と、下流側アウターフィン３２０が有する複数のフィンの総面積とは、ほぼ同一である。したがって、上流側アウターフィン３１０と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗と、下流側アウターフィン３２０と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗とは、ほぼ同一のものになっている。

図７は、アイドリングストップによるエンジン停止後の時間経過と、蒸発器１０から車室内に向けて吹き出される空気の温度との関係を解析したものである。以下の説明では、蒸発器１０から車室内に向けて吹き出される空気の温度を、吹出空気温度という。図７では、第１実施形態の蒸発器１０の吹出空気温度を実線Ｘに示し、比較例の蒸発器１００の吹出空気温度を破線Ｙに示している。

第１実施形態の蒸発器１０の吹出空気温度は、時刻ｔ０でエンジン５が停止した後、時刻ｔ２まで、蒸発器１０の冷媒の冷却能力の低下に伴って上昇する。時刻ｔ２付近で上流側に位置する蓄冷材２２と下流側に位置する蓄冷材２２とがほぼ同じ時期に溶け始め、時刻ｔ５で大部分の蓄冷材２２が溶け終わる。そのため、時刻ｔ２から時刻ｔ５における吹出空気温度の上昇が抑えられる。時刻ｔ５以降、蒸発器１０の吹出空気温度の上昇率は、時刻ｔ５以前の上昇率よりも大きくなるものの、空気通路フィン３０に付着した凝縮水の蒸発により、その上昇率は抑えられている。第１実施形態の蒸発器１０の吹出空気温度は、時刻ｔ６にて、乗員が一定の低温感を得られる許容温度である１５℃に到達する。

これに対し、比較例の蒸発器１００の吹出空気温度は、時刻ｔ０でエンジン５が停止した後、時刻ｔ１まで、蒸発器１００の冷媒の冷却能力の低下に伴って上昇する。時刻ｔ１付近で蓄冷材２２が溶け始め、時刻ｔ３で大部分の蓄冷材２２が溶け終わる。そのため、時刻ｔ１から時刻ｔ３における吹出空気温度の上昇が抑えられる。比較例の蓄冷材２２が溶け始める時刻ｔ１は、第１実施形態の蓄冷材２２が溶け始める時刻ｔ２よりも早い時期である。また、比較例の蓄冷材２２の大部分が溶け終わる時刻ｔ３は、第１実施形態の蓄冷材２２の大部分が溶け終わる時刻ｔ５よりも早い時期である。

比較例では、時刻ｔ３以降、蒸発器１００の吹出空気温度の上昇率は、時刻ｔ３以前の上昇率よりも大きくなる。なお、時刻ｔ４付近から空気通路フィン３００に付着した凝縮水の蒸発により、その上昇率は徐々に抑えられている。比較例の蒸発器１００の吹出空気温度は、時刻ｔ４にて、乗員が一定の低温感を得られる許容温度である１５℃に到達する。

このことから、乗員が一定の低温感を得られる許容温度に蒸発器の吹出空気温度が到達する時刻に関し、第１実施形態の蒸発器１０による時刻ｔ６の方が、比較例の蒸発器１００による時刻ｔ４よりも遅いといえる。

次に、比較例の蒸発器１００の蓄冷材２２に関し、アイドリングストップによるエンジン停止後の融解率について説明する。

図８のグラフは、比較例の蒸発器１００の蓄冷材２２を上流側から３つの領域α、β、γに分け、それぞれの領域α、β、γの蓄冷材２２が融解するときの挙動を解析したものである。なお、３つの領域α、β、γについては、図６に記載している。以下の説明では、上流側の領域αの蓄冷材２２を最上流の蓄冷材２２といい、その領域αより下流側の領域βの蓄冷材２２を中流の蓄冷材２２といい、その領域βよりさらに下流側の領域γの蓄冷材２２を最下流の蓄冷材２２ということとする。

図８では、最上流の蓄冷材２２の融解率を実線Ｐに示し、中流の蓄冷材２２の融解率を実線Ｑに示し、最下流の蓄冷材２２の融解率を実線Ｒに示している。

比較例の蒸発器１００の蓄冷材２２は、アイドリングストップの開始から、最上流の蓄冷材２２、中流の蓄冷材２２、最下流の蓄冷材２２の順に融解している。すなわち、最上流の蓄冷材２２は、溶け始めの時刻が、中流の蓄冷材２２および最下流の蓄冷材２２の溶け始めの時刻よりも早い。中流の蓄冷材２２は、溶け始めの時刻が最下流の蓄冷材２２の溶け始めの時刻よりも早い。

また、最上流の蓄冷材２２は、溶け終わり時刻が、中流の蓄冷材２２および最下流の蓄冷材２２の溶け終わり時刻よりも早い。中流の蓄冷材２２は、溶け終わり時刻が最下流の蓄冷材２２の溶け終わり時刻よりも早い。

このことは、上流側の空気と最上流の蓄冷材２２との温度差が大きく、下流側の空気と最下流の蓄冷材２２との温度差が小さいことが要因として考えられる。すなわち、この温度差の違いにより、空気から最上流の蓄冷材２２に移動する単位時間当たりの熱量は、空気から最下流の蓄冷材２２に移動する単位時間当たりの熱量より大きいものとなる。また、早期に溶け始めた蓄冷材２２の熱は、空気中に含まれる蒸気の凝縮に使われると考えられる。したがって、比較例の蒸発器１００の蓄冷材２２は、最上流の蓄冷材２２から順に早期に溶け始め、早期に溶け終わってしまう。

このような比較例の蒸発器１００に対し、上述した第１実施形態の蒸発器１０は次の作用効果を奏する。

（１）第１実施形態の蒸発器１０では、空気通路フィン３０は、上流側に位置する蓄冷材２２と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、下流側に位置する蓄冷材２２と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されている。

これによれば、アイドリングストップの際、上流側に位置する蓄冷材２２が溶け始める時期が遅くなり、その時期が下流側に位置する蓄冷材２２が溶け始める時期に近づくので、蓄冷材２２が全体的に同時期に溶け始める。そのため、第１実施形態の蒸発器１０は、比較例の蒸発器１００に比べて、上流側に位置する蓄冷材２２が溶け終わる時期と下流側に位置する蓄冷材２２が溶け終わる時期とを、共に遅くすることが可能である。したがって、第１実施形態の蒸発器１０は、アイドリングストップ開始から乗員が低温感を得られる許容温度に吹出空気温度が到達するまでの時間を延ばすことができる。

（２）第１実施形態では、上流側アウターフィン３１と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、下流側アウターフィン３２と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されている。

これによれば、上流側に位置する蓄冷材２２が溶け始める時期を遅らせ、その時期を下流側に位置する蓄冷材２２が溶け始める時期に近づけることが可能である。

（３）第１実施形態では、上流側アウターフィン３１のピッチが、下流側アウターフィン３２のピッチよりも広い。

これによれば、空気通路を流れる空気と上流側アウターフィン３１との間の熱抵抗を、空気通路を流れる空気と下流側アウターフィン３２との間の熱抵抗より小さくできる。

（４）第１実施形態では、上流側アウターフィン３１の総面積が、下流側アウターフィン３２の総面積よりも小さい。

これによれば、空気通路を流れる空気と上流側アウターフィン３１との間の熱抵抗を、空気通路を流れる空気と下流側アウターフィン３２との間の熱抵抗より大きくできる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して空気通路フィン３０の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図９および図１０に示すように、第２実施形態では、空気通路フィン３０は、上流側アウターフィン３１に設けられた複数のルーバ３３が、下流側アウターフィン３２に設けられた複数のルーバ３４よりも短い。そのため、空気通路フィン３０は、上流側アウターフィン３１に設けられた複数のルーバ３３の面積が、下流側アウターフィン３２に設けられた複数のルーバ３４の面積よりも小さい。なお、空気通路フィン３０は、上流側アウターフィン３１に設けられた複数のルーバ３３の角度を、下流側アウターフィン３２に設けられた複数のルーバ３４の角度より小さくしてもよい。

これにより、空気通路を流れる空気と上流側アウターフィン３１との間の熱抵抗は、空気通路を流れる空気と下流側アウターフィン３２との間の熱抵抗より大きいものとなる。したがって、第２実施形態は、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態の蒸発器１０は、蓄冷器２０の構成に特徴を有するものである。

図１１および図１２に示すように、第３実施形態では、蓄冷器２０は、外郭を構成する蓄冷材ケース２１の内側に、インナーフィン２３、２４を有している。インナーフィン２３、２４は、蓄冷材ケース２１と蓄冷材２２との熱交換を促進する。蓄冷材ケース２１は冷媒管１１および空気通路フィン３０と熱的に接続している。そのため、インナーフィン２３、２４により、空気通路を流れる空気と蓄冷材２２との熱交換が促進される。インナーフィン２３、２４の一例として、薄いアルミニウム等の金属板が波状に曲げられたコルゲートフィンを用いることが可能である。なお、第３実施形態のコルゲートフィンは、冷媒管１１の冷媒通路１２が延びる方向と同じ方向に延びている。

インナーフィンは、空気の流れ方向の上流側に設けられる上流側インナーフィン２３と、その上流側インナーフィン２３より空気の流れ方向の下流側に設けられる下流側インナーフィン２４を含んで構成されている。上流側インナーフィン２３と下流側インナーフィン２４とは、別部材で構成してもよく、または一体に構成してもよい。

即ち、インナーフィンにおいて、上流側インナーフィン２３は「空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位」の一例といえる。また、下流側インナーフィン２４は「空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位」の一例といえる。

上流側インナーフィン２３は、上流側に位置する蓄冷材２２の中に浸漬している。したがって、上流側インナーフィン２３は、上流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁と、上流側に位置する蓄冷材２２とに熱的に接続している。

下流側インナーフィン２４は、下流側に位置する蓄冷材２２の中に浸漬している。したがって、下流側インナーフィン２４は、下流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁と、下流側に位置する蓄冷材２２とに熱的に接続している。

上流側インナーフィン２３が有する複数のフィンのピッチは、下流側インナーフィン２４が有する複数のフィンのピッチよりも広い。また、上流側インナーフィン２３が有する複数のフィンの総面積は、下流側インナーフィン２４が有する複数のフィンの総面積よりも小さい。これにより、上流側に位置する蓄冷材２２と上流側インナーフィン２３との間の熱抵抗は、下流側に位置する蓄冷材２２と下流側インナーフィン２４との間の熱抵抗より大きいものとなる。また、上流側に位置する蓄冷材ケース２１と上流側インナーフィン２３との間の熱抵抗は、下流側に位置する蓄冷材ケース２１と下流側インナーフィン２４との間の熱抵抗より大きいものとなる。そのため、第３実施形態でも、空気通路を流れる空気と上流側に位置する蓄冷材２２と間の熱抵抗は、空気通路を流れる空気と下流側に位置する蓄冷材２２と間の熱抵抗より大きいものとなる。したがって、第３実施形態も、第１、２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第３実施形態の変形例である。

第４実施形態を図１３および図１４に示す。第４実施形態では、蓄冷器２０が蓄冷材ケース２１の内側に有するインナーフィン２５、２６は、その一例として、第１実施形態の空気通路フィン３０と同様に、薄いアルミニウム等の金属板が波状に曲げられたコルゲートフィンを用いることが可能である。なお、第４実施形態のコルゲートフィンは、冷媒管１１の冷媒通路１２が延びる方向に対し交差する方向に延びている。

第４実施形態でも、インナーフィン２５、２６は、空気の流れ方向の上流側に設けられる上流側インナーフィン２５と、その上流側インナーフィン２５より空気の流れ方向の下流側に設けられる下流側インナーフィン２６を含んで構成されている。上流側インナーフィン２５と下流側インナーフィン２６とは、別部材で構成してもよく、または一体に構成してもよい。

上流側インナーフィン２５は、上流側に位置する蓄冷材２２の中に浸漬している。また、上流側インナーフィン２５は、上流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁に接している。したがって、上流側インナーフィン２５は、上流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁と、上流側に位置する蓄冷材２２とに熱的に接続している。

下流側インナーフィン２６は、下流側に位置する蓄冷材２２の中に浸漬している。また、下流側インナーフィン２６は、下流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁に接している。したがって、下流側インナーフィン２６は、下流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁と、下流側に位置する蓄冷材２２とに熱的に接続している。

上流側インナーフィン２５が有する複数のフィンのピッチは、下流側インナーフィン２６が有する複数のフィンのピッチよりも広い。また、上流側インナーフィン２５が有する複数のフィンの総面積は、下流側インナーフィン２６が有する複数のフィンの総面積よりも小さい。これにより、上流側に位置する蓄冷材２２と上流側インナーフィン２５との間の熱抵抗は、下流側に位置する蓄冷材２２と下流側インナーフィン２６との間の熱抵抗より大きいものとなる。また、上流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁と上流側インナーフィン２５との間の熱抵抗は、下流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁と下流側インナーフィン２６との間の熱抵抗より大きいものとなる。

したがって、第４実施形態も、第１−３実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態について説明する。第５実施形態は、第４実施形態の変形例である。

図１５に示すように、第５実施形態では、蓄冷器２０が蓄冷材ケース２１の内側に有するインナーフィン２７、２８は、その一例として、薄いアルミニウム等の金属板により形成されたオフセットフィンが用いられている。

オフセットフィンは、金属板が曲折されて山部と谷部を有する矩形の波状に形成され、且つ、山部と谷部とを接続する側面部がそれぞれ空気流れ方向Ａに垂直な方向にオフセットされたものである。

第５実施形態でも、インナーフィン２７、２８は、空気の流れ方向の上流側に設けられる上流側インナーフィン２７と、その上流側インナーフィン２７より空気の流れ方向の下流側に設けられる下流側インナーフィン２８を含んで構成されている。上流側インナーフィン２７と下流側インナーフィン２８とは、別部材で構成してもよく、または一体に構成してもよい。

上流側インナーフィン２７が有する複数の側面部のピッチは、下流側インナーフィン２８が有する複数の側面部のピッチよりも広い。また、上流側インナーフィン２７の総面積は、下流側インナーフィン２８の総面積よりも小さい。これにより、上流側に位置する蓄冷材２２と上流側インナーフィン２７との間の熱抵抗は、下流側に位置する蓄冷材２２と下流側インナーフィン２８との間の熱抵抗より大きいものとなる。また、上流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁と上流側インナーフィン２７との間の熱抵抗は、下流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁と下流側インナーフィン２８との間の熱抵抗より大きいものとなる。

したがって、第５実施形態も、第１−４実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第６実施形態）
第６実施形態について説明する。第６実施形態は、第３実施形態の変形例である。

図１６に示すように、第６実施形態では、インナーフィン２９は、上流側に位置する部位から下流側に位置する部位に向かい、ピッチが次第に狭くなるように構成されている。このインナーフィンの一例として、薄いアルミニウム等の金属板が波状に曲げられたコルゲートフィンを用いることが可能である。なお、第６実施形態のコルゲートフィンは、冷媒管１１の冷媒通路１２が延びる方向と同じ方向に延びている。

第６実施形態では、上記第１−５実施形態と同様の作用効果を奏することに加え、上流側に位置する蓄冷材２２から下流側に位置する蓄冷材２２に亘って蓄冷材２２が溶け始める時期または溶け終わる時期を揃え、それらの時期を最適化できる。

（第７実施形態）
第７実施形態について説明する。

図１７に示すように、第７実施形態のインナーフィンも、空気の流れ方向の上流側に設けられる上流側インナーフィン２３１と、その上流側インナーフィン２３１より空気の流れ方向の下流側に設けられる下流側インナーフィン２４１を含んで構成されている。

上流側インナーフィン２３１の板厚は、下流側インナーフィン２４１の板厚よりも薄い。そのため、上流側インナーフィン２３１のフィン効率は、下流側インナーフィン２４１のフィン効率よりも低い。これにより、上流側に位置する蓄冷材２２と上流側インナーフィン２３１との間の熱抵抗は、下流側に位置する蓄冷材２２と下流側インナーフィン２４１との間の熱抵抗より大きいものとなる。また、上流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁と上流側インナーフィン２３１との間の熱抵抗は、下流側に位置する蓄冷材ケース２１の内壁と下流側インナーフィン２４１との間の熱抵抗より大きいものとなる。

したがって、第７実施形態も、第１−６実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第８実施形態）
第８実施形態について説明する。

図１８に示すように、第８実施形態では、蓄冷器２０は、上流側蓄冷材ケース２１１と下流側蓄冷材ケース２１２とを有している。上流側蓄冷材ケース２１１には上流側インナーフィン２３が収容され、下流側蓄冷材ケース２１２には下流側インナーフィン２４が収容されている。

上流側インナーフィン２３が有する複数のフィンのピッチは、下流側インナーフィン２４が有する複数のフィンのピッチよりも広い。また、上流側インナーフィン２３が有する複数のフィンの総面積は、下流側インナーフィン２４が有する複数のフィンの総面積よりも小さい。したがって、第８実施形態も、第１−７実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第９実施形態）
第９実施形態について説明する。

図１９に示すように、第９実施形態では、蓄冷器２０が備える蓄冷材ケース２１は、その外郭を構成する外郭部２０１と、その外郭部２０１の内側の空間を仕切る複数の仕切部２０２とを有している。複数の仕切部２０２は、上流側に位置する部位のピッチが、下流側に位置する部位のピッチよりも次第に広くなるように形成されている。そのため、複数の仕切部２０２のうち上流側に位置する部位と蓄冷材２２との熱抵抗は、複数の仕切部２０２のうち下流側に位置する部位と蓄冷材２２との熱抵抗より次第に大きいものとなる。そのため、第９実施形態でも、空気通路を流れる空気と上流側に位置する蓄冷材２２と間の熱抵抗は、空気通路を流れる空気と下流側に位置する蓄冷材２２と間の熱抵抗より大きいものとなる。したがって、第９実施形態も、第１−８実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第１０実施形態）
第１０実施形態について、図２０を参照して説明する。第１０実施形態では、冷媒管１１および蓄冷器２０の外側に形成される空気通路には、空気通路フィン３０より上流側に、空気通路フィン３０が設けられていないフィンレス領域ＦＬが形成されている。図２０では、フィンレス領域ＦＬの範囲を、符号ＦＬを付した両矢印で示している。なお、第１０実施形態の空気通路フィン３０は、上流側アウターフィンと下流側アウターフィンとが一体に形成された構成である。ただし、空気通路フィン３０は、上流側アウターフィンと下流側アウターフィンとが別部材で構成されたものであってもよい。また、上流側アウターフィンのフィンピッチより下流側アウターフィンのフィンピッチを細かくしてもよい。

第１０実施形態では、フィンレス領域ＦＬが形成された箇所を流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗は、空気通路フィン３０が配置された箇所を流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗より大きいものとなる。したがって、第１０実施形態も、第１−９実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第１１実施形態）
第１１実施形態について、図２１を参照して説明する。第１１実施形態では、空気通路フィン３０は、上流側アウターフィン３１と下流側アウターフィン３２を含んで構成されている。このうち、上流側アウターフィン３１には、１つまたは複数の上流側フィンレス領域ＦＬＵが形成されている。図２１では、上流側フィンレス領域ＦＬＵの範囲を、符号ＦＬＵを付した両矢印で示している。したがって、上流側アウターフィン３１は、間欠的に設けられている。

一方、下流側アウターフィン３２には、フィンレス領域が形成されていない。すなわち、第１１実施形態では、空気通路フィン３０のうち上流側に位置する部位に、１つまたは複数の上流側フィンレス領域ＦＬＵが形成されている。これにより、上流側アウターフィン３１の総面積は、下流側アウターフィン３２の総面積よりも小さいものとなっている。

第１１実施形態では、上流側フィンレス領域ＦＬＵが形成された上流側アウターフィン３１を流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗は、下流側アウターフィン３２とを流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗より大きいものとなる。したがって、第１１実施形態も、第１−１０実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、第１１実施形態でも、上流側アウターフィン３１のフィンピッチより下流側アウターフィン３２のフィンピッチを細かくしてもよい。また、空気通路フィン３０は、上流側アウターフィン３１と下流側アウターフィン３２とを一体に構成してもよい。

（第１２実施形態）
第１２実施形態について、図２２を参照して説明する。第１２実施形態でも、空気通路フィン３０は、上流側アウターフィン３１と下流側アウターフィン３２を含んで構成されている。このうち、上流側アウターフィン３１には、１つまたは複数の上流側フィンレス領域ＦＬＵが形成されている。したがって、上流側アウターフィン３１は、間欠的に設けられている。下流側アウターフィン３２にも、１つまたは複数の下流側フィンレス領域ＦＬＤが形成されている。図２２では、上流側フィンレス領域ＦＬＵの範囲を、符号ＦＬＵを付した両矢印で示し、下流側フィンレス領域ＦＬＤの範囲を、符号ＦＬＤを付した両矢印で示している。したがって、下流側アウターフィン３２も、間欠的に設けられている。

すなわち、第１１実施形態では、空気通路フィン３０のうち上流側に位置する部位に、１つまたは複数の上流側フィンレス領域ＦＬＵが形成され、空気通路フィン３０のうち下流側に位置する部位に、１つまたは複数の下流側フィンレス領域ＦＬＤが形成されている。

ここで、１つまたは複数の上流側フィンレス領域ＦＬＵを合わせた空間容積は、１つまたは複数の下流側フィンレス領域ＦＬＤを合わせた空間容積より大きいものとなっている。そのため、上流側アウターフィン３１の総面積は、下流側アウターフィン３２の総面積よりも小さいものとなっている。したがって、第１１実施形態でも、上流側アウターフィン３１を流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗は、下流側アウターフィン３２とを流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗より大きいものとなる。したがって、第１２実施形態も、第１−１１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、第１２実施形態でも、上流側アウターフィン３１のフィンピッチより下流側アウターフィン３２のフィンピッチを細かくしてもよい。また、空気通路フィン３０は、上流側アウターフィン３１と下流側アウターフィン３２とを一体に構成してもよい。

（第１３実施形態）
第１３実施形態について、図２３を参照して説明する。第１３実施形態では、蓄冷器２０が、外郭を構成する蓄冷材ケース２１の内側に、インナーフィン２３０を有している構成である。この蓄冷材ケース２１の内側には、インナーフィン２３０より上流側に、インナーフィン２３０が設けられていないインナーフィンレス領域ＩＦＬが形成されている。図２３では、インナーフィンレス領域ＩＦＬが形成された範囲を、符号ＩＦＬを付した両矢印で示している。

第１３実施形態では、インナーフィンレス領域ＩＦＬが形成された箇所の蓄冷材２２と蓄冷材ケース２１との間の熱抵抗は、インナーフィン２３０が配置された箇所の蓄冷材２２と蓄冷材ケース２１との間の熱抵抗より大きいものとなる。そのため、インナーフィンレス領域ＩＦＬが形成された箇所の外側の空気通路を流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗は、インナーフィン２３０が配置された箇所の外側の空気通路を流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗より大きいものとなる。したがって、第１３実施形態も、第１−１２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、第１３実施形態のインナーフィン２３０は、上流側インナーフィンと下流側インナーフィンとが一体に形成された構成である。ただし、インナーフィン２３０は、上流側インナーフィンと下流側インナーフィンとが別部材で構成されたものであってもよい。また、上流側インナーフィンのフィンピッチより下流側インナーフィンのフィンピッチを細かくしてもよい。

（第１４実施形態）
第１４実施形態について、図２４を参照して説明する。第１４実施形態では、蓄冷材ケース２１の内側には、インナーフィン２３０より上流側に、インナーフィン２３０が設けられていないインナーフィンレス領域ＩＦＬが形成されている。また、インナーフィン２３０のうち上流側に位置する部位に、１つまたは複数の上流側インナーフィンレス領域ＩＦＬＵが形成されている。図２４では、インナーフィンレス領域ＩＦＬの範囲を、符号ＩＦＬを付した両矢印で示し、上流側インナーフィンレス領域ＩＦＬＵの範囲を、符号ＩＦＬＵを付した両矢印で示している。したがって、インナーフィン２３０のうち上流側に位置する部位は、間欠的に設けられている。一方、インナーフィン２３０のうち下流側に位置する部位には、フィンレス領域が形成されていない。したがって、インナーフィン２３０のうち上流側に位置する部位の総面積は、インナーフィン２３０のうち下流側に位置する部位の総面積よりも小さいものとなっている。

第１４実施形態では、インナーフィンレス領域ＩＦＬ、ＩＦＬＵが形成された箇所の蓄冷材２２と蓄冷材ケース２１との間の熱抵抗は、インナーフィン２３０が配置された箇所の蓄冷材２２と蓄冷材ケース２１との間の熱抵抗より大きいものとなる。そのため、上流側の空気通路を流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗は、下流側の空気通路を流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗より大きいものとなる。したがって、第１４実施形態も、第１−１３実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、第１４実施形態のインナーフィン２３０も、上流側インナーフィンのフィンピッチより下流側インナーフィンのフィンピッチを細かくしてもよい。

（第１５実施形態）
第１５実施形態について、図２５を参照して説明する。第１５実施形態では、上述したインナーフィンレス領域ＩＦＬおよび上流側インナーフィンレス領域ＩＦＬＵに加えて、インナーフィン２３０のうち下流側に位置する部位に、１つまたは複数の下流側インナーフィンレス領域ＩＦＬＤが形成されている。図２５では、下流側インナーフィンレス領域ＩＦＬＤの範囲を、符号ＩＦＬＤを付した両矢印で示している。すなわち、第１５実施形態では、インナーフィン２３０のうち上流側に位置する部位に、１つまたは複数の上流側インナーフィンレス領域ＩＦＬＵが形成されている。また、インナーフィン２３０のうち下流側に位置する部位に、１つまたは複数の下流側インナーフィンレス領域ＩＦＬＤが形成されている。

ここで、１つまたは複数の上流側インナーフィンレス領域ＩＦＬＵを合わせた空間容積は、１つまたは複数の下流側インナーフィンレス領域ＩＦＬＤを合わせた空間容積より大きいものとなっている。そのため、上流側の空気通路を流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗は、下流側の空気通路を流れる空気と蓄冷材２２との間の熱抵抗より大きいものとなる。したがって、第１５実施形態も、第１−１４実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、第１５実施形態のインナーフィン２３０も、上流側インナーフィンのフィンピッチより下流側インナーフィンのフィンピッチを細かくしてもよい。

（第１６実施形態）
第１６実施形態について、図２６および図２７を参照して説明する。なお、図２６では、空気通路フィン３０の図示を一部省略している。以下に説明する第１６〜第１８実施形態は、蓄冷器２０と空気通路フィン３０とが直接接続される構成を例示したものである。

第１６実施形態では、空気の流れ方向に対し交差する方向に、冷媒管１１、蓄冷器２０、空気通路フィン３０、冷媒管１１、蓄冷器２０、空気通路フィン３０・・・の順に、各構成が配置されている。この配置により、蓄冷器２０と空気通路フィン３０とは直接接続する。なお、上述したように、空気通路フィン３０と冷媒管１１と蓄冷器２０の配置はこれに限らず、任意に設定可能である。第１６実施形態も、第１−１５実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第１７実施形態）
第１７実施形態について、図２８および図２９を参照して説明する。第１７実施形態では、冷媒管１１は、蓄冷器２０の内側の中間位置に設けられている。また、図２９に示すように、蓄冷器２０は、第１〜第４ヘッダタンク４１〜４４の空気通路フィン３０側の部位にも設けられている。この構成により、蓄冷器２０と空気通路フィン３０とが直接接続する。第１７実施形態も、第１−１６実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、第１７実施形態では、蓄冷材２２の量を増やすことができる。

（第１８実施形態）
第１８実施形態について、図３０および図３１を参照して説明する。第１８実施形態は、冷媒管１１と蓄冷器２０とが同一のケース１３により一体に構成されている。そのケース１３内に形成された冷媒通路１２に冷媒が流れ、蓄冷材封入部分に蓄冷材２２が封入されている。また、図３１に示すように、蓄冷器２０は、第１〜第４ヘッダタンク４１〜４４のうち空気通路フィン３０側の部位にも設けられている。この構成により、蓄冷器２０と空気通路フィン３０とが直接接続し、冷媒管１１と空気通路フィン３０も直接接続する。第１８実施形態も、第１−１７実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、第１８実施形態では、冷媒管１１と蓄冷器２０の構成を簡素にすると共に、通気抵抗を低下させることなく、蓄冷材２２の量を増やすことができる。

（他の実施形態）
本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

上記の実施形態の説明では、乗員が一定の低温感を得られる許容温度を１５℃として説明した。これに対し、他の実施形態では、許容温度はそれに限らず、冷凍サイクル装置が適用される車種、環境または設備などに応じて適宜設定してもよい。

上記の実施形態の説明では、蓄冷材として、パラフィンまたは水和物を含み融点が３〜１０℃程度に調整されたものを用いた。これに対し、他の実施形態では、蓄冷材の材料または融点はそれに限らず、冷凍サイクル装置が適用される車種、環境または設備などに応じて適宜設定してもよい。

上記の実施形態の説明では、空気通路フィンは、上流側アウターフィンと下流側アウターフィンにより構成されるものとした。これに対し、他の実施形態では、空気通路フィンは、上流側アウターフィンと下流側アウターフィンに加えて、それ以外に第３のアウターフィンを有するものとしてもよい。また、インナーフィンも、上流側インナーフィンと下流側インナーフィンに加えて、それ以外に第３のインナーフィンを有するものとしてもよい。

上記の実施形態の説明では、空気通路フィンおよびインナーフィンの形状は、コルゲートフィンまたはオフセットフィンとした。これに対し、他の実施形態では、空気通路フィンおよびインナーフィンの形状は、例えばウェービングフィンまたはルーバーフィンなど、種々の形状のものを採用してもよい。

また、空気通路フィンおよびインナーフィンは、ルーバを備えていない平板状のものであってもよい。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部などを設けて、空気との熱交換を促進してもよい。

他の実施形態では、冷媒管は、例えば多穴押出管、あるいはディンプルを形成した板材を筒状に曲げた管など、種々の形状のものを採用してもよい。

上記の実施形態の説明では、蒸発器における冷媒の流れ経路を左右Ｕターン型として説明した。これに対し、他の実施形態では、冷媒の流れ経路は、一方向型、前後Ｕターン型など、種々の方式のものを採用してもよい。

上記の実施形態の説明では、車両の冷凍サイクル装置に使用される蒸発器について説明した。これに対し、他の実施形態では、蒸発器は、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。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、蓄冷熱交換器は、冷媒管、蓄冷器および空気通路フィンを備える。冷媒管は、冷媒が流れる冷媒通路を有する。蓄冷器は、冷媒管を流れる冷媒と熱交換して冷媒の熱を蓄冷する蓄冷材、およびその蓄冷材を収容する蓄冷材ケースを有する。空気通路フィンは、冷媒管および蓄冷器の外側に形成される空気通路に設けられ、前記蓄冷器と直接または前記冷媒管を介して熱的に接続する。ここで、蓄冷器および空気通路フィンの少なくとも一方は、上流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、下流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されている。

第２の観点によれば、蓄冷熱交換器は、空気通路フィンのうち上流側に位置する部位と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、空気通路フィンのうち下流側に位置する部位と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されている。

これによれば、上流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗を、下流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくできる。そのため、上流側に位置する蓄冷材が溶け始める時期が遅くなり、その時期が下流側に位置する蓄冷材が溶け始める時期に近づくので、蓄冷材が全体的に同時期に溶け始める。したがって、この蓄冷熱交換器は、上流側に位置する蓄冷材が溶け終わる時期と下流側に位置する蓄冷材が溶け終わる時期とを、共に遅くすることが可能である。

第３の観点によれば、空気通路フィンは、上流側に位置する部位のピッチが、下流側に位置する部位のピッチよりも広い。

これによれば、空気通路フィンのうち上流側に位置する部位と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗を、空気通路フィンのうち下流側に位置する部位と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくできる。

第４の観点によれば、空気通路フィンは、上流側に位置する部位の総面積が、下流側に位置する部位の総面積よりも小さい。

第５の観点によれば、冷媒管および蓄冷器の外側に形成される空気通路には、空気通路フィンより上流側に、空気通路フィンが設けられていないフィンレス領域が形成されている。

これによれば、上流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗を、下流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくできる。

第６の観点によれば、空気通路フィンのうち上流側に位置する部位に、１つまたは複数の上流側フィンレス領域が形成されている。

第７の観点によれば、空気通路フィンのうち下流側に位置する部位に、１つまたは複数の下流側フィンレス領域が形成されている。１つまたは複数の上流側フィンレス領域を合わせた空間容積は、１つまたは複数の下流側フィンレス領域を合わせた空間容積より大きいものとなっている。

第８の観点によれば、空気通路フィンは、上流側に位置する部位に設けられたルーバの面積が、下流側に位置する部位に設けられたルーバの面積よりも小さい。

これによれば、空気通路フィンのうち上流側に設けられたルーバと空気通路を流れる空気との間の熱抵抗を、空気通路フィンのうち下流側に設けられたルーバと空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくできる。

第９の観点によれば、蓄冷器は、蓄冷材ケースの内側に設けられたインナーフィンをさらに有するものである。

蓄冷材ケースおよびインナーフィンの少なくとも一方は、上流側に位置する部位と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、下流側に位置する部位と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されている。

これによれば、上流側に位置する蓄冷材が溶け始める時期が遅くなり、その時期が下流側に位置する蓄冷材が溶け始める時期に近づくので、蓄冷材が全体的に同時期に溶け始める。したがって、この蓄冷熱交換器は、上流側に位置する蓄冷材が溶け終わる時期と下流側に位置する蓄冷材が溶け終わる時期とを、共に遅くすることが可能である。

第１０の観点によれば、インナーフィンは、上流側に位置する部位のピッチが、下流側に位置する部位のピッチよりも広い。

これによれば、インナーフィンのうち上流側に位置する部位と上流側に位置する蓄冷材との熱抵抗を、インナーフィンのうち下流側に位置する部位と下流側に位置する蓄冷材との熱抵抗より大きくできる。

第１１の観点によれば、インナーフィンは、上流側に位置する部位から、下流側に位置する部位に向かい、ピッチが次第に狭くなるように構成されている。

これによれば、上流側から下流側に亘り、蓄冷材が溶け始める時期または溶け終わる時期を揃え、それらの時期を最適化できる。

第１２の観点によれば、インナーフィンは、上流側に位置する部位の板厚が、下流側に位置する部位の板厚よりも薄い。

これによれば、インナーフィンのうち上流側に位置する部位のフィン効率が、インナーフィンのうち下流側に位置する部位のフィン効率よりも低いものとなる。そのため、インナーフィンのうち上流側に位置する部位と蓄冷材との熱抵抗を、インナーフィンのうち下流側に位置する部位と蓄冷材との熱抵抗より大きくできる。

第１３の観点によれば、蓄冷材ケースの内側には、インナーフィンより上流側に、インナーフィンが設けられていないインナーフィンレス領域が形成されている。

第１４の観点によれば、インナーフィンのうち上流側に位置する部位に、１つまたは複数の上流側インナーフィンレス領域が形成されている。

第１５の観点によれば、インナーフィンのうち下流側に位置する部位に、１つまたは複数の下流側インナーフィンレス領域が形成されている。１つまたは複数の上流側インナーフィンレス領域を合わせた空間容積は、１つまたは複数の下流側インナーフィンレス領域を合わせた空間容積より大きいものとなっている。

第１６の観点によれば、蓄冷材ケースは、蓄冷材ケースの外郭を構成する外郭部と、外郭部の内側の空間を仕切る複数の仕切部とを有している。複数の仕切部は、上流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、下流側に位置する蓄冷材と空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されている。

第１７の観点によれば、複数の仕切部は、上流側に位置する部位のピッチが、下流側に位置する部位のピッチよりも広い。

これによれば、複数の仕切部のうち上流側に位置する部位と蓄冷材との熱抵抗を、複数の仕切部のうち下流側に位置する部位と蓄冷材との熱抵抗より大きくできる。

第１８の観点によれば、複数の仕切部は、上流側に位置する部位の総面積が、下流側に位置する部位の総面積よりも小さい。

これによれば、複数の仕切部のうち上流側に位置する部位と蓄冷材との熱抵抗を、複数の仕切部のうち下流側に位置する部位と蓄冷材との熱抵抗より小さくできる。

Claims

蓄冷熱交換器であって、
冷媒が流れる冷媒通路（１２）を有する冷媒管（１１）と、
前記冷媒管を流れる冷媒と熱交換して冷媒の熱を蓄冷する蓄冷材（２２）、および前記蓄冷材を収容する蓄冷材ケース（２１、２１１、２１２）を有する蓄冷器（２０）と、
前記冷媒管および前記蓄冷器の外側に形成される空気通路に設けられ、前記蓄冷器と直接または前記冷媒管を介して熱的に接続する空気通路フィン（３０、３１、３２）と、を備え、
前記蓄冷器および前記空気通路フィンの少なくとも一方は、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する前記蓄冷材と前記空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する前記蓄冷材と前記空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されており、
前記蓄冷器は、前記蓄冷材ケースの内側に設けられたインナーフィン（２３−２９、２３０、２３１、２４１）をさらに有するものであり、
前記インナーフィンは、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位（２１１、２３、２５、２７、２３１）と前記空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位（２１２、２４、２６、２８、２４１）と前記空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されている蓄冷熱交換器。
前記空気通路フィンは、前記空気通路フィンのうち前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位（３１）と前記空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、前記空気通路フィンのうち前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位（３２）と前記空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されている請求項１に記載の蓄冷熱交換器。
前記空気通路フィンは、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位のピッチが、前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位のピッチよりも広い請求項１または２に記載の蓄冷熱交換器。
前記空気通路フィンは、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位の総面積が、前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位の総面積よりも小さい請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
前記冷媒管および前記蓄冷器の外側に形成される前記空気通路には、前記空気通路フィンより空気流れ方向上流側に、前記空気通路フィンが設けられていないフィンレス領域（ＦＬ）が形成されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
前記空気通路フィンのうち、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位に、１つまたは複数の上流側フィンレス領域（ＦＬＵ）が形成されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
前記空気通路フィンのうち前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位に、１つまたは複数の下流側フィンレス領域（ＦＬＤ）が形成されており、
１つまたは複数の前記上流側フィンレス領域を合わせた空間容積は、１つまたは複数の前記下流側フィンレス領域を合わせた空間容積より大きいものとなっている請求項６に記載の蓄冷熱交換器。
前記空気通路フィンは、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位に設けられたルーバ（３３）の面積が、前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位に設けられたルーバ（３４）の面積よりも小さい請求項１ないし７のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
前記インナーフィンは、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位（２３、２５、２７）のピッチが、前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位（２４、２６、２８）のピッチよりも広い請求項１ないし８のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
前記インナーフィン（２９）は、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位から、前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位に向かい、ピッチが次第に狭くなるように構成されている請求項１ないし９のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
前記インナーフィンは、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位（２３１）の板厚が、前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位（２４１）の板厚よりも薄い請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
前記蓄冷材ケースの内側には、前記インナーフィンより空気流れ方向上流側に、前記インナーフィンが設けられていないインナーフィンレス領域（ＩＦＬ）が形成されている請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
前記インナーフィンのうち前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位に、１つまたは複数の上流側インナーフィンレス領域（ＩＦＬＵ）が形成されている請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
前記インナーフィンのうち空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位に、１つまたは複数の下流側インナーフィンレス領域（ＩＦＬＤ）が形成されており、
１つまたは複数の前記上流側インナーフィンレス領域を合わせた空間容積は、１つまたは複数の前記下流側インナーフィンレス領域を合わせた空間容積より大きいものとなっている請求項１３に記載の蓄冷熱交換器。
前記蓄冷材ケースは、前記蓄冷材ケースの外郭を構成する外郭部（２０１）と、前記外郭部の内側の空間を仕切る複数の仕切部（２０２）とを有しており、
複数の前記仕切部は、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する前記蓄冷材と前記空気通路を流れる空気との間の熱抵抗が、前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する前記蓄冷材と前記空気通路を流れる空気との間の熱抵抗より大きくなるように構成されている請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の蓄冷熱交換器。
複数の前記仕切部は、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位のピッチが、前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位のピッチよりも広い請求項１５に記載の蓄冷熱交換器。
複数の前記仕切部は、前記空気通路の空気流れ方向上流側に位置する部位の総面積が、前記空気通路の空気流れ方向下流側に位置する部位の総面積よりも小さい請求項１５または１６に記載の蓄冷熱交換器。