空调装置的制作方法

文档序号:17824839发布日期:2019-06-05 22:34阅读:127来源:国知局
空调装置的制作方法

本申请基于在2016年10月24日申请的日本专利申请2016-207526号,主张该优先权的利益,通过参照将该专利申请的全部内容编入本说明书。

本发明涉及空调装置。



背景技术:

在空调装置中,作为制冷循环的一部分具备蒸发器。蒸发器在内部使液相的制冷剂蒸发而使其温度降低,通过与该制冷剂的热交换而冷却空气。

在车辆用的空调装置中,通过内燃机的驱动力而使压缩器进行动作,由此在制冷循环中使制冷剂循环。因此,在内燃机停止的状态下,制冷剂的循环成为停止的状态,因此无法进行通过蒸发器的空气的冷却。

近年来,进行在临时停止时等自动地使内燃机停止的、所谓空转停止的车辆得以普及。在这样的车辆中,在运转中,内燃机比较频繁地停止,此时压缩器成为停止的状态。若此时无法像上述那样进行空气的冷却,则车室内的温度上升,给乘员带来不适感。

因此,提出具备石蜡等蓄冷材的结构的蒸发器,该蒸发器已经被实用化(例如,参照下述专利文献1)。蓄冷材收容在容器的内部,该容器以与蒸发器中的供制冷剂通过的管等邻接的状态被配置。根据具备这样的结构的蒸发器的空调装置,在内燃机停止的期间,也能够进行通过蒸发器的空气的冷却。

专利文献1:日本特许第5582080号公报

例如,进行送货车辆的卸货的期间(约3分钟)比进行自动的空转停止的信号等待的期间(约1分钟)长。为了抑制不必要的燃料消耗,而优选成为如下的结构:在这样的长期间中,也能够在使内燃机停止的状态下进行蒸发器中的空气的冷却。为了长时间地进行蒸发器中的空气的冷却,需要成为如下的结构:例如使蓄冷材的容器的数量增加,而收容更多的蓄冷材。

然而,若使蓄冷材过度增加,则蒸发器中的空气的流动被蓄冷材的容器妨碍,通过蒸发器的空气的流量降低。其结果为,空调装置的制冷性能降低。为了一边使用较多的蓄冷材一边确保制冷性能,只要使蒸发器大型化即可,但鉴于在车辆上的搭载性,这样的结构并不优选。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种空调装置,采用如下的结构:在制冷剂的循环停止之后,能够通过蓄冷材而长时间持续地进行蒸发器中的空气的冷却,并且该空调装能够抑制蒸发器的大型化。

本发明的空调装置具备:循环流路,该循环流路供制冷剂循环;蒸发器,该蒸发器设置于循环流路的中途,借助与通过循环流路的制冷剂的热交换而冷却空气;第一蓄冷部,该第一蓄冷部设置于蒸发器中的与供制冷剂通过的管邻接的位置,在第一蓄冷部的内部储存第一蓄冷材,该第一蓄冷材借助与通过管的制冷剂的热交换而进行相变;以及第二蓄冷部,该第二蓄冷部设置于循环流路中的与蒸发器不同的位置,在第二蓄冷部的内部储存第二蓄冷材,该第二蓄冷材借助与通过循环流路的制冷剂的热交换而进行相变。

在这样的结构的空调装置中,当制冷剂在循环流路中循环时,第一蓄冷材和第二蓄冷材双方被制冷剂冷却而成为凝固的状态。然后,若循环流路中的制冷剂的循环停止,则通过蒸发器的空气被第一蓄冷部的第一蓄冷材冷却。第一蓄冷材被空气加热而溶解,其温度逐渐上升。

第二蓄冷部配置于与供空气通过的蒸发器不同的位置。因此,在第一蓄冷材的温度上升之后,第二蓄冷部的第二蓄冷材也在一段期间内处于凝固的状态。期间在第二蓄冷部中,制冷剂被第二蓄冷材冷却。处于低温的该制冷剂通过循环流路而向蒸发器供给,对通过蒸发器的空气进行冷却。即,通过蒸发器的空气不仅被第一蓄冷部的第一蓄冷材冷却,而且还被第二蓄冷部的第二蓄冷材冷却。因此,根据本发明的空调装置,在制冷剂的循环停止之后也能够在长时间内进行空气的冷却。

像上述那样,第二蓄冷部配置于与蒸发器不同的位置。因此,成为设置第二蓄冷部而利用更多的蓄冷材的结构,由此蒸发器不会大型化。

根据本发明,提供一种空调装置,采用如下的结构:在制冷剂的循环停止的状态下,能够通过蓄冷材而长时间持续地进行蒸发器中的空气的冷却,并且该空调装置能够抑制蒸发器的大型化。

附图说明

图1是示意性地表示第一实施方式的空调装置的整体结构的图。

图2是表示空调机构部的具体的结构的图。

图3是表示蒸发器、蓄冷单元以及膨胀阀的结构的立体图。

图4是表示蒸发器的具体的结构的图。

图5是表示蓄冷单元的具体的结构的图。

图6是表示蓄冷容器的内部结构的剖视图。

图7是用于对在蒸发器中供制冷剂流动的路径进行说明的图。

图8是表示在循环流路中循环的制冷剂的温度变化的图表。

图9是表示蓄冷材的封入量与蒸发器中的放冷时间的关系的图表。

图10是表示第一实施方式的变形例中的蒸发器的结构的图。

图11是表示第二实施方式的空调装置所具备的空调机构部的具体的结构的图。

具体实施方式

以下,一边参照附图一边对本实施方式进行说明。为了使说明的理解变得容易,在各附图中对相同的结构要素尽可能地标注相同的附图标记,而省略重复的说明。

对第一实施方式的空调装置10的结构进行说明。空调装置10构成为在车辆(整体未图示)中用于进行车室内的空调的装置。如图1所示,空调装置10具备循环流路20、压缩器30、冷凝器40、膨胀阀50、蒸发器100、蓄冷单元200、以及控制部70。

循环流路20是供制冷剂循环的流路,由配置成环状的配管构成。后述的压缩器30、冷凝器40、膨胀阀50以及蒸发器100都沿着循环流路20配置,它们整体上构成制冷循环。

循环流路20由配管21、配管22、配管23、配管24以及配管25构成。配管21是循环流路20中的将蒸发器100和蓄冷单元200相连的部分。配管22是循环流路20中的将蓄冷单元200和压缩器30相连的部分。配管23是循环流路20中的将压缩器30和冷凝器40相连的部分。配管24是循环流路20中的将冷凝器40和膨胀阀50相连的部分。配管25是循环流路20中的将膨胀阀50和蒸发器100相连的部分。在图1中,使用多个箭头来表示在循环流路20中制冷剂循环的方向。

压缩器30是用于对制冷剂进行压送而使制冷剂在循环流路20中循环的装置。在对压缩器30进行驱动时,制冷剂被从配管22导入压缩器30,该制冷剂在压缩器30的内部被压缩。被压缩器30压缩而成为高温高压的制冷剂通过配管23而向冷凝器40送出。

在本实施方式中,设置于车辆的内燃机60的驱动力通过带轮带61而传递给压缩器30,由此对压缩器30进行驱动。因此,在由于自动的空转停止等而内燃机60停止时,压缩器30的动作成为停止的状态,循环流路20中的制冷剂的循环也停止。

另外,在压缩器30设置有未图示的电磁离合器。因此,通过在内燃机60进行动作时,也使电磁离合器断开,由此能够使压缩器30的动作停止。电磁离合器的动作由后述的控制部70控制。

冷凝器40是用于通过使在循环流路20中循环的制冷剂与空气进行热交换,而使制冷剂从气相变化成液相的热交换器。从配管23供给到冷凝器40的气相制冷剂被通过冷凝器40的空气夺走热而冷凝,成为液相制冷剂。该液相制冷剂通过配管24而朝向膨胀阀50。

膨胀阀50在蒸发器100的上游侧的位置使循环流路20的流路截面积缩小,由此使通过的制冷剂的压力降低。膨胀阀50具有未图示的隔膜,构成为基于与该隔膜接触的制冷剂的温度而使其开度自动地变化。

另外,在图1中,表示膨胀阀50和配管22位于相互分离的位置,但实际上,构成为在配管22中流动的制冷剂通过膨胀阀50(参照图3)。在图1中,配管22中的通过膨胀阀50的部分表示为点p1。在配管22中流动的制冷剂在通过膨胀阀50时与上述隔膜接触。

即,膨胀阀50构成为,根据循环流路20中的蓄冷单元200的下游侧的位置(点p1)的制冷剂的温度而使其开度自动地变化。具体而言,构成为点p1处的制冷剂的温度越高则膨胀阀50的开度越大。点p1所示的部分相当于膨胀阀50的所谓“感温部”。在这样的结构中,与根据例如通过配管21的制冷剂的温度而调整膨胀阀50的开度的方式相比,能够将更低温的制冷剂供给到蓄冷单元200。

另外,作为具有隔膜的膨胀阀50的具体的结构,能够采用公知的结构,因此省略其详细的图示和说明。

蒸发器100是用于通过使在循环流路20中循环的制冷剂与空气进行热交换,而使制冷剂从液相变化成气相的热交换器。从配管25供给到蒸发器100的液相制冷剂从通过蒸发器100的空气夺走热而蒸发,成为气相制冷剂。该气相制冷剂通过配管21而朝向蓄冷单元200。

通过蒸发器100的空气由于被从制冷剂夺走热而被冷却,使其温度降低。成为低温的空气作为空调风而被吹出到车辆的车室内。由此,进行车室内的制冷。在蒸发器100设置有温度传感器80,该温度传感器80用于对其表面温度(具体而言,后述的散热片140的温度)进行测定。关于蒸发器100的更具体的结构,后面进行说明。

蓄冷单元200是在内部收容第二蓄冷材pf2(参照图6)的单元。在本实施方式中,作为第二蓄冷材pf2,使用石蜡。在制冷剂在循环流路20中循环时,第二蓄冷材pf2被(低温的)制冷剂冷却,成为凝固的状态。关于蓄冷单元200的具体的结构和功能,后面进行说明。

控制部70是用于对空调装置10整体的动作进行控制的计算机系统。对控制部70输入由温度传感器80测定出的蒸发器100的表面温度等各种信息。像已经描述的那样,控制部70对设置于压缩器30的电磁离合器的动作进行控制。

控制部70进行的各种控制包含所谓“结霜控制”。结霜控制是指,以使在蒸发器100的表面上不会产生结露水的冻结的方式调整压缩器30(具体而言,电磁离合器)的动作的控制。在结霜控制中,若温度传感器80测定出的蒸发器100的表面温度低于规定的下限温度,则将电磁离合器断开。由此,循环流路20中的制冷剂的循环处于停止的状态,蒸发器100的表面温度上升。通过这样的结霜控制而防止蒸发器100的表面温度成为0℃以下,防止蒸发器100中的结露水的冻结。

在图1中虚线所示的结构为空调机构部300。空调机构部300是用于生成空调风且向车室内供给的机构,在其内部收容蒸发器100。一边参照图2一边对空调机构部300的结构进行说明。

空调机构部300具有:壳体310、吹风机301、加热器芯320、空气混合门331、332。

壳体310是在内部形成有供空气流动的流路的筒状的部件。在壳体310的内部收容有已经说明的蒸发器100。在图2中,在壳体310的内部形成的流路中的蒸发器100的上游侧(在图2中为左侧)的部分表示为流路fp0。在本实施方式中,构成为通过壳体310的内部的空气全部通过蒸发器100。

在壳体310的内部形成的流路中的蒸发器100的下游侧(在图2中为右侧)的部分被分隔壁311分成两个流路(fp1、fp2)。通过蒸发器100后的空气的一部分流入流路fp1,其剩余部分流入流路fp2。来自流路fp1的空调风与来自流路fp2的空调风朝向车室内相互不同的位置吹出。例如,来自流路fp1的空调风朝向乘员的脸吹出,来自流路fp2的空调风朝向乘员的脚边吹出。

吹风机301是用于向壳体310的内部送入空气的送风机,配置于壳体310中的上游侧部分。在吹风机301进行动作时,外部空气或车室内的空气被送入壳体310的内部,该空气通过蒸发器100和后述的加热器芯320。吹风机301的动作由控制部70控制。

加热器芯320是用于对空气进行加热的热交换器,配置于蒸发器100的下游侧的位置。加热器芯320以跨越分隔壁311的方式配置。因此,在加热器芯320中,在流路fp1中流动的空气以及在流路fp2中流动的空气双方通过。向加热器芯320供给通过发动机而成为高温的冷却水。在加热器芯320中,进行该冷却水与空气的热交换,由此进行空气的加热。

空气混合门331是在流路fp1中为了调整向加热器芯320流入的空气的量而设置的闸门。如图2所示,在加热器芯320的上部与壳体310的内周面之间形成间隙。在空气混合门331位于最靠近分隔壁311的位置时(在图2中位于下方侧时),在流路fp1中流动的全部的空气的不通过加热器芯320,而通过上述间隙向车室内供给。此时,此时的空调风的温度最低,成为所谓“max冷(最冷)”的状态。

另一方面,在空气混合门331位于离分隔壁311最远的位置时(在图2中位于上方侧时),在流路fp1中流动的空气在全部通过加热器芯320之后向车室内供给。此时,此时的空调风的温度最高,成为所谓“max热(最热)”的状态。以上这样的空气混合门331的动作由控制部70控制。

空气混合门332是在流路fp2中为了调整向加热器芯320流入的空气的量而设置的闸门。如图2所示,在加热器芯320的下部与壳体310的内周面之间形成间隙。在空气混合门332位于最靠近分隔壁311的位置时(在图2中位于上方侧时),在流路fp2中流动的全部的空气不通过加热器芯320,而通过上述间隙向车室内供给。此时,此时的空调风的温度最低,成为所谓“max冷(最冷)”的状态。

另一方面,在空气混合门332位于离分隔壁311最远的位置时(在图2中位于下方侧时),在流路fp2中流动的空气在全部通过加热器芯320之后向车室内供给。此时,此时的空调风的温度最高,成为所谓“max热(最热)”的状态。以上这样的空气混合门332的动作由控制部70控制。

这样,在本实施方式中,能够分别独立地调整来自流路fp1的空调风的温度和来自流路fp2的空调风的温度。

对蒸发器100和蓄冷单元200的结构进行说明。在图3中,以立体图的方式表示蒸发器100、蓄冷单元200、膨胀阀50以及将它们相连的循环流路20。在该图中,省略构成空调机构部300的壳体310等的图示。

蓄冷单元200配置于通过蒸发器100的空气不会碰到的位置,具体而言配置于壳体310的外侧的位置。因此,配管21和配管22以像图3所示那样弯曲的状态被设置。

蒸发器100具有第一热交换部101和第二热交换部102,成为沿着空气流动的方向将它们相互重叠而成的结构。第一热交换部101的结构与第二热交换部102的结构相互大致相同。因此,以下仅对第一热交换部101的结构进行说明,关于第二热交换部102的结构,省略具体的说明。

如图4所示,第一热交换部101具有:上部罐110、下部罐120、管130、散热片140以及蓄冷容器150。

上部罐110是用于对在循环流路20中循环的制冷剂进行暂时地存积,并向管130供给该制冷剂的容器。上部罐110形成为细长的棒状的容器。上部罐110在使其长边方向沿着水平方向的状态下,配置在第一热交换部101中的上方侧部分。

下部罐120是与上部罐110大致相同形状的容器。下部罐120接收从上部罐110通过管130而来的制冷剂。下部罐120与上部罐110同样地,在使其长边方向沿着水平方向的状态下,配置在第一热交换部101中的下方侧部分。

管130是具有扁平形状的剖面的细长的配管,在第一热交换部101中具备多个管130。在管130的内部形成有沿着其长边方向的流路。各个管130的长边方向与上部罐110的长边方向垂直,在使彼此的主面相对的状态下被层叠配置。被层叠的多个管130排列的方向与上部罐110的长边方向相同。

各个管130的一端与上部罐110连接,该另一端与下部罐120连接。通过这样的结构,上部罐110的内部空间与下部罐120的内部空间通过各个管130内的流路而连通。

制冷剂通过管130的内部而从上部罐110向下部罐120移动,或从下部罐120向上部罐110移动(详细情况后述说明)。此时,在该制冷剂与通过蒸发器100的空气之间进行热交换。

散热片140是通过将金属板折弯成波状而形成的,配置在各个管130之间。波状的散热片140的各自的顶部与管130的外表面抵接、且焊接。因此,通过蒸发器100的空气的热并不是仅经由管130传递给制冷剂,还经由散热片140和管130传递给制冷剂。即,通过散热片140而与空气的接触面积变大,高效地进行制冷剂与空气的热交换。

散热片140配置于在相互相邻的两根管130之间形成的空间(除了配置有后述的蓄冷容器150的部分)的整体,即配置于从上部罐110到下部罐120的全部范围。但是,在图4中仅图表示其一部分,省略其他部分的图示。

蓄冷容器150用于在供制冷剂循环时进行蓄冷,在制冷剂的循环停止之后也将管130等保持低温。蓄冷容器150形成为细长的板状的容器,在其内部储存第一蓄冷材pf1(参照图6)。在本实施方式中,作为第一蓄冷材pf1,使用石蜡。蓄冷容器150配置于相互相邻的两根管130之间的位置,由各个管130保持。即,蓄冷容器150设置于蒸发器100中的与供制冷剂通过的管130邻接的位置。储存在蓄冷容器150的内部的第一蓄冷材pf1借助与通过管130的制冷剂的热交换而在固相与液相之间进行相变。这样的蓄冷容器150相当于本实施方式的“第一蓄冷部”。

如图4所示,在管130与管130之间形成的多个空间中,在该一部分配置有散热片140,在其他的一部分配置有蓄冷容器150。在本实施方式中,从左侧按照散热片140、散热片140、蓄冷容器150的顺序将它们规则地配置。然而,散热片140与蓄冷容器150的相对的位置关系、它们的配置的规则性的有无没有被特别限定。

在像图4那样沿着空气的流动方向观察的情况下,以下,将蓄冷容器150的截面积相对于在管130与管130之间形成的多个空间的截面积所占的比例的定义为“蓄冷材占有率”。假设在没有配置蓄冷容器150而在管130与管130之间形成的全部空间配置散热片140的情况下,蓄冷材占有率为0%。与此相对,假设在没有配置散热片140而在管130与管130之间形成的全部空间配置蓄冷容器150的情况下,蓄冷材占有率为100%。

为了确保通过蒸发器100的空气的流动,并适当地维持空调装置10的制冷性能,优选蒸发器100的蓄冷材占有率处于10%至50%的范围内。

蓄冷单元200具有第一热交换部201和第二热交换部202,与蒸发器100的情况同样,成为将它们相互重叠而成的结构。第一热交换部201的结构与第二热交换部202的结构相互大体相同。因此,以下仅对第一热交换部201的结构进行说明,关于第二热交换部202的结构,省略具体的说明。

如图5所示,第一热交换部201具有上部罐210、下部罐220、管230以及蓄冷容器250。

上部罐210是用于对在循环流路20中循环的制冷剂进行暂时地存积并向管230供给该制冷剂的容器。上部罐210形成为细长的棒状的容器。上部罐210在使其长边方向沿着水平方向的状态下,配置在第一热交换部201中的上方侧部分。

下部罐220是与上部罐210大致相同形状的容器。下部罐220接收从上部罐210通过管230而来的制冷剂。下部罐220与上部罐210同样,在使其长边方向沿着水平方向的状态下,配置在第一热交换部201中的下方侧部分。

管230是具有扁平形状的剖面的细长的配管,在第一热交换部201中具备多个管230。在管230的内部形成有沿着其长边方向的流路。各个管230的长边方向与上部罐210的长边方向垂直,在使彼此的主面相对的状态下被层叠配置。所层叠的多个管230排列的方向与上部罐210的长边方向相同。

各个管230的一端与上部罐210连接,该另一端与下部罐220连接。通过这样的结构,上部罐210的内部空间与下部罐220的内部空间通过各个管230内的流路而连通。

蓄冷容器250为细长的板状的容器,在其内部储存有已经描述的第二蓄冷材pf2。蓄冷容器250配置于相互相邻的两根管230之间的位置,由各个管230保持。即,蓄冷容器250设置于蓄冷单元200中的与供制冷剂通过的管230邻接的位置。储存在蓄冷容器250的内部的第二蓄冷材pf2借助与通过管230的制冷剂的热交换而在固相与液相之间进行相变。这样的蓄冷容器250相当于本实施方式的“第二蓄冷部”。

与蒸发器100的第一热交换部101不同,在蓄冷单元200的第一热交换部201没有设置散热片140。在第一热交换部201中,在相邻的管230与管230之间形成的多个空间的全部空间配置有蓄冷容器250。因此,蓄冷单元200中的蓄冷材占有率为100%。其结果为,储存在全部的蓄冷容器250的第二蓄冷材pf2的量比储存在全部的蓄冷容器150的第一蓄冷材pf1的量多。

这样,蓄冷单元200的第一热交换部201为与使第一热交换部101的蓄冷材占有率为100%的结构大体相同的结构。但是,第一热交换部201的高度方向上的尺寸(从上部罐210到下部罐220的距离)比第一热交换部101的高度方向上的尺寸小。

在图6(a)中表示蓄冷容器150以及储存在其内部的第一蓄冷材pf1的剖面。另外,蓄冷容器250以及储存在其内部的第二蓄冷材pf2的剖面也与图6(a)所示的情况相同。因此,在图6(a)中,表示它们的附图标记在括弧内表示。在接下来描述的图6(b)中也是相同的。

也可以像图6(b)所示的变形例那样,在蓄冷容器150的内部收容用于促进对第一蓄冷材pf1的导热的内部散热片151。同样,也可以在蓄冷容器250的内部收容用于促进对第二蓄冷材pf2的导热的内部散热片251。

一边参照图7一边对供制冷剂通过由第一热交换部101和第二热交换部102构成的蒸发器100的内部的路径进行说明。

首先,通过配管25而供给到蒸发器100的制冷剂向第一热交换部101的上部罐110流入(箭头ar01)。然后,制冷剂一边在上部罐110的内部沿着长边方向流动(箭头ar02),一边向第一热交换部101所具有的多个管130流入。

第一热交换部101的上部罐110的内部空间被隔板sp分成两个空间。因此,通过配管25而供给到蒸发器100的制冷剂仅向上部罐110中的比隔板sp靠近前侧(在图7中为左侧)的部分流入,不向比隔板sp靠里侧(在图7中为右侧)的部分流入。

制冷剂在相比于隔板sp配置在近前侧的各个管130的内部朝向第一热交换部101的下部罐120流动(箭头ar03)。流入到下部罐120的制冷剂一边在下部罐120的内部沿着长边方向流动(箭头ar04),一边向相比于隔板sp配置在里侧的管130流入。然后,制冷剂通过管130而向第一热交换部101的上部罐110中的比隔板sp靠里侧的部分流入(箭头ar05)。

在第一热交换部101的上部罐110与第二热交换部102的上部罐110之间形成未图示的连通路。通过该连通路而将两罐的内部空间相互连通。流入到第一热交换部101的上部罐110的制冷剂通过该连通路而向第二热交换部102的上部罐110流入(箭头ar06)。然后,制冷剂向第二热交换部102所具有的多个管130流入。

第二热交换部102的上部罐110的内部空间与第一热交换部101的情况同样,被隔板sp分成两个空间。因此,沿着箭头ar06流入到第二热交换部102的制冷剂仅向第二热交换部102的上部罐110中的比隔板sp靠里侧(在图7中为右侧)的部分流入,不向比隔板sp靠近前侧(在图7中为左侧)的部分流入。

该制冷剂在相比于隔板sp配置在里侧的各个管130的内部朝向第二热交换部102的下部罐120流动(箭头ar07)。流入到下部罐120的制冷剂一边在下部罐120的内部沿着长边方向流动(箭头ar08),一边向相比于隔板sp配置在近前侧的管130流入。然后,制冷剂通过管130而向第二热交换部102的上部罐110中的比隔板sp靠近前侧的部分流入(箭头ar09)。

流入到第二热交换部102的上部罐110的制冷剂在上部罐110的内部朝向配管21侧流动(箭头ar10),最终向配管21排出(箭头ar11)。这样,在蒸发器100中,在第一热交换部101和第二热交换部102各自的内部,制冷剂一边折返一边流动。在蒸发器100中供制冷剂流动的路径也可以为与以上这样的路径不同的路径。

在蓄冷单元200的内部也是,制冷剂在与上述相同的路径中流动。从配管21供给到蓄冷单元200的制冷剂首先在流入到第一热交换部201的上部罐210之后,在第一热交换部201和第二热交换部202的内部折返地流动,最终从第二热交换部202的上部罐210向配管22排出。

对蓄冷容器150和蓄冷容器250的功能进行说明。在压缩器30进行动作且制冷剂在循环流路20中循环时,蓄冷容器150和蓄冷容器250都被制冷剂冷却。在本实施方式中,第一蓄冷材pf1的熔点和第二蓄冷材pf2的熔点都比循环时的制冷剂的温度高。第一蓄冷材pf1和第二蓄冷材pf2被比各自的熔点低温的制冷剂冷却,因此最终成为都凝固的状态。

另外,为了在短时间内进行第一蓄冷材pf1等的凝固,优选进行基于膨胀阀50的开度的调整,以使从蓄冷单元200排出的制冷剂的过热度变低。

图8的线l1是表示开始压缩器30的动作以后的、通过蒸发器100的制冷剂的温度的时间变化的图表。另外,图8的线l2是表示开始压缩器30的动作以后的、通过蓄冷单元200的制冷剂的温度的时间变化的图表。像线l1和线l2所示的那样,通过蓄冷单元200的制冷剂的温度比通过蒸发器100的制冷剂的温度低。这是因为,蓄冷单元200配置在制冷剂的流动中的下游侧的位置,由于压力损失而引起制冷剂的压力降低。

图8所示的“th1”为第一蓄冷材pf1的熔点。以下,将该熔点还表述为“熔点th1”。另外,图8所示的“th2”是第二蓄冷材pf2的熔点。以下,将该熔点还表述为“熔点th2”。在本实施方式中,第二蓄冷材pf2的熔点th2比第一蓄冷材pf1的熔点th1低。

另外,第一蓄冷材pf1的熔点th1高于在压缩器30进行动作且成为稳定状态时通过蒸发器100的制冷剂的温度(线l1)。同样,第二蓄冷材pf2的熔点th2高于在压缩器30进行动作且成为稳定状态时通过蓄冷单元200的制冷剂的温度(线l2)。另外,熔点th2低于在压缩器30进行动作且成为稳定状态时通过蒸发器100的制冷剂的温度(线l1)。

在第一蓄冷材pf1和第二蓄冷材pf2都凝固之后,即使由于进行例如车辆的空转停止等而使制冷剂的循环停止,也持续地进行通过吹风机301而朝向蒸发器100的空气的送入。由于第一蓄冷材pf1凝固,蓄冷容器150成为低温,因此与之邻接的管130和散热片140都成为低温。因此,在通过蒸发器100时空气被冷却,在空气的温度降低之后作为空调风向车室内吹出。即,在压缩器30的动作停止之后,也持续地进行车室内的制冷。

此时,对第一蓄冷材pf1施加来自空气的热。但是,该热用于使第一蓄冷材pf1溶解,因此第一蓄冷材pf1的温度不会立即上升,在一段期间内保持在低温的状态。然后,第一蓄冷材pf1溶解,其温度逐渐上升。

另一方面,储存第二蓄冷材pf2的蓄冷容器250配置在壳体310外,因此被空气施加的热比较小。因此,在第一蓄冷材pf1溶解之后,第二蓄冷材pf2也在一段期间内处于凝固的状态。

在该状态下,被蓄冷容器250冷却的制冷剂从蓄冷单元200通过配管21而朝向蒸发器100移动。从蓄冷单元200供给到蒸发器100的低温的制冷剂向蒸发器100的管130流入,对管130和散热片140进行冷却。因此,在第一蓄冷材pf1溶解之后,蒸发器100的管130和散热片140的温度也不会立即上升,在一段期间内内保持在低温的状态。其结果为,在更长时间内进行车室内的制冷。

图9是表示储存于蒸发器100的蓄冷容器150的第一蓄冷材pf1的量(封入量)与蒸发器100能够进行空气的冷却的时间(放冷时间)的关系的图表。

图9的点p11所示的是指没有设置蓄冷单元200、且蒸发器100的蓄冷材占有率为10%的情况下的封入量和放冷时间。另外,图9的点p12所示的是指没有设置蓄冷单元200、且蒸发器100的蓄冷材占有率为50%的情况下的封入量和放冷时间。

点p11处的放冷时间为90秒左右,点p12处的放冷时间为120秒左右。另外,若使蓄冷材占有率比50%更高,则能够进一步延长放冷时间。然而,在该情况下空气的流动被蓄冷容器150妨碍,由此蒸发器100的冷却性能会显著降低。因此,使蓄冷材占有率比50%高是不现实的。另外,如果在使蓄冷材占有率比50%高之后,使蒸发器100大型化,则能够确保蒸发器100的冷却性能。然而,鉴于蒸发器100相对于空调机构部300的搭载性,这样的结构都是不现实的。

图9的点p21所示的是指像本实施方式那样设置蓄冷单元200、且蒸发器100的蓄冷材占有率为10%的情况下的放冷时间。另外,图9的点p22所示的是指像本实施方式那样设置蓄冷单元200、且蒸发器100的蓄冷材占有率为50%情况下的放冷时间。

点p21处的放冷时间为约250秒,点p22处的放冷时间为280秒左右。这样,根据本实施方式,不会使蒸发器100大型化,且将该蓄冷材占有率抑制在50%以下,而且能够实现超过3分钟的较长的放冷时间。因此,在进行例如送货车辆的卸货的整个期间(约3分钟)中,能够在保持使内燃机60停止的状态下,进行蒸发器100中的空气的冷却。

另外,蓄冷单元200也可以配置在比蒸发器100高的位置。即,作为第二蓄冷部的蓄冷容器250也可以配置于在比作为第一蓄冷部的蓄冷容器150靠上方侧的位置。在这样的结构中,在压缩器30停止之后,进一步促进从蓄冷单元200朝向蒸发器100的低温的制冷剂的流动,更高效地进行蒸发器100中的空气的冷却。

像一边参照图8一边说明的那样,在本实施方式中,第二蓄冷材pf2的熔点th2比第一蓄冷材pf1的熔点th1低。因此,在压缩器30停止之后,作为接近熔点th2的温度的低温的制冷剂从蓄冷单元200向蒸发器100供给,向车室内吹出更低温的空调风。由此,能够将车室内保持得更舒适。另外,还存在如下的优点:在第二蓄冷材pf2的熔点th2较低的情况下,不容易产生第二蓄冷材pf2的溶解残留。

另外,也可以与上述相反,使第二蓄冷材pf2的熔点th2比第一蓄冷材pf1的熔点th1高。在这样的结构中,在压缩器30进行动作时,能够使第二蓄冷材pf2更迅速地凝固。另外,在外部空气温较高的情况下也能够可靠地使第二蓄冷材pf2凝固。

在本实施方式中,对蒸发器100追加设置蓄冷单元200。因此,若与没有设置蓄冷单元200的以往相比,蒸发器100与蓄冷单元200双方所占的空间的容积大体增加至1.6倍。

然而,假设在没有设置蓄冷单元200,而通过提高蒸发器100的蓄冷材占有率来得到与本实施方式相同的制冷性能的情况下,本发明者确认出必须将蒸发器100所占的空间的容积增加至以往的约4倍。即,在本实施方式中,通过追加设置蓄冷单元200,一边将由此导致的体积的增加抑制在最低限度一边实现较高的制冷性能。

在本实施方式中,作为第二蓄冷部的蓄冷容器250设置在循环流路20中的与蒸发器100不同的位置,具体而言设置在循环流路20中的蒸发器100的下游侧的位置。也可以取代这样的方式,采用蓄冷容器250设置于蒸发器100的上游侧的位置的方式。即,也可以采用将图1的蒸发器100与蓄冷单元200的位置相互更换的结构。在这样的方式中,也起到与本实施方式相同的效果。

另外,本实施方式的蓄冷单元200的蓄冷材占有率为100%,但也可以是蓄冷单元200的蓄冷材占有率比100%小的方式。例如,也可以是将与蒸发器100相同的结构(具有散热片140的结构)的热交换器作为蓄冷单元200来使用的方式。在该情况下,优选蓄冷单元200的蓄冷材占有率为50%以上。

在蓄冷单元200中比较不容易产生结露水的冻结,因此不需要进行已经说明的结霜控制。因此,能够向蓄冷单元200供给比0℃低的温度的制冷剂。由此,能够在短时间内使第二蓄冷材pf2凝固(即,使蓄冷结束)。在本实施方式中,储存在全部的蓄冷容器250中的第二蓄冷材pf2的量比储存在全部的蓄冷容器150中的第一蓄冷材pf1的量多,但由于上述理由而使第二蓄冷材pf2的凝固不会被限速。

一边参照图10一边对第一实施方式的变形例进行说明。在该变形例中,仅蓄冷容器150的形状与第一实施方式不同,在其他的方面上与第一实施方式相同。以下,仅对与第一实施方式不同的点进行说明,关于与第一实施方式共用的点,适当地省略说明。

如图10所示,在该变形例中,蓄冷容器150中的下方侧的部分、即下部罐120的附近的部分为冻结对策部152。在冻结对策部152中,冻结对策部152处的蓄冷容器150的宽度(在图10中为左右方向上的尺寸)比其他的部分的宽度窄。另外,第一蓄冷材pf1仅储存于冻结对策部152的上方侧的部分,不储存于冻结对策部152的内部。在冻结对策部152中,蓄冷容器150与管130不会相互抵接,在两者之间形成有间隙gp。

在蒸发器100的表面、特别是管130、蓄冷容器150的下方侧部分,容易产生由于包含湿气的空气被急剧地冷却而导致的结露水的冻结。若在管130与蓄冷容器150之间产生结露水的冻结,则有可能由于冻结时的体积膨胀而产生管130的变形、破损。

因此,在该变形例中,在蓄冷容器150中的容易产生冻结的部分设置有冻结对策部152。由于在冻结对策部152中形成有间隙gp,因此即使产生结露水的冻结,管130与蓄冷容器150之间也不会由于冰而扩宽。因此,防止因冻结引起的管130等的破损。

另一方面,在蓄冷单元200中,由于没有进行与包含湿度的空气的热交换,因此比较不容易产生管130等的表面上的冻结。因此,不需要设置这样的冻结对策部。在蓄冷容器250中,在其长边方向的整体能够储存第二蓄冷材pf2,因此能够有效地利用有限的空间而进行蓄冷。

一边参照图11一边对第二实施方式进行说明。以下,仅对第二实施方式中的与第一实施方式不同的点进行说明,关于与第一实施方式的共同点,适当地省略说明。

在本实施方式中,蒸发器100的高度方向上的尺寸比第一实施方式的情况小。另外,蓄冷单元200配置于壳体310的内侧而非壳体310的外侧,具体而言,配置于蒸发器100的正下方的位置。

在壳体310设置有防风壁312、313。防风壁312是沿着空气的流动方向而形成于蓄冷单元200的上游侧的位置的壁。在沿着空气的流动方向而从上游侧观察的情况下,蓄冷单元200的整体被防风壁312覆盖。因此,在流路fp0中流动的空气全部向蒸发器100流入,空气没有流入配置有蓄冷单元200的位置。

防风壁313是沿着空气的流动方向而形成于蓄冷单元200的下游侧的位置的壁。在沿着空气的流动方向而从下游侧观察的情况下,蓄冷单元200的整体被防风壁313覆盖。因此,通过蒸发器100后的空气在流路fp2中不会到达蓄冷单元200。

此外,在本实施方式中,蓄冷单元200的周围整体处于被防湿材料260覆盖的状态。在本实施方式中,通过这样的结构而进一步防止包含湿气的空气到达蓄冷单元200,防止在蓄冷单元200的表面产生结露水的冻结。作为防湿材料260,能够使用例如乙烯基这样的树脂。

另外,也可以取代防湿材料260,蓄冷单元200的周围被隔热材料覆盖。由此,能够进一步提高蓄冷单元200的蓄冷性能,而在更长时间内进行在内燃机60停止之后的制冷。作为隔热材料,能够使用例如由发泡性的树脂构成的片材等。

另外,也可以取代防湿材料260,蓄冷单元200的周围被防振材料覆盖。由此,抑制蓄冷单元200的振动,因此能够防止伴随着振动的蓄冷单元200的破损等。作为防振材料,能够使用例如橡胶制的密封件。

此外,蓄冷单元200的周围也可以被隔热材料、防湿材料以及防振材料中的多个部件覆盖。另外,在像第一实施方式那样在壳体310的外侧配置有蓄冷单元200的情况下,也能够采用以上这样的结构。

在本实施方式中,蒸发器100的尺寸比第一实施方式的情况小,因此蓄冷容器150的蓄冷性能也较低。然而,由于设置有蓄冷单元200的效果,而与以往的结构相比,能够长时间地确保在内燃机60停止之后的放冷时间。另外,如果放冷时间可以与以往同等,则通过进一步减少蓄冷容器150的数量、或者使蓄冷单元200更小型化,而能够使空调装置10更小型化。

另外,在像本实施方式那样,与蒸发器100接近地配置有蓄冷单元200的结构中,还存在如下的优点:能够使将两者相连的配管21更短,使整体的布局简化。

以上,一边参照具体例一边对本实施方式进行说明。但是,本发明不限于这些具体例。本领域技术人员对这些具体例适当地添加设计变更而得到的发明只要具备本发明的特征,就包含在本发明的范围内。上述的各具体例所具备的各要素及其配置、条件、形状等不限于例示的内容,能够适当地变更。上述的各具体例所具备的各要素只要不会产生技术性的矛盾,就能够适当地改变组合。

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