蓄冷アキュムレータおよびその製造方法
【課題】蓄冷材に、タンク接合時の熱が伝達されるおそれがない蓄冷アキュムレータを提供すること。
【解決手段】冷凍サイクルの途中に設置され、冷凍サイクルを循環される冷媒を貯留する貯留部７３と、貯留部７３に貯留された冷媒を冷却する蓄冷材７２と、を備えた蓄冷アキュムレータであって、複数の部材を結合して筒状に形成されたタンク本体７０と、タンク本体７０の外周に取り付けられ、タンク本体７０との間に蓄冷材７２が充填される充填空間７８を形成する外周カバー７１とを備えている蓄冷アキュムレータとした。
【解決手段】冷凍サイクルの途中に設置され、冷凍サイクルを循環される冷媒を貯留する貯留部７３と、貯留部７３に貯留された冷媒を冷却する蓄冷材７２と、を備えた蓄冷アキュムレータであって、複数の部材を結合して筒状に形成されたタンク本体７０と、タンク本体７０の外周に取り付けられ、タンク本体７０との間に蓄冷材７２が充填される充填空間７８を形成する外周カバー７１とを備えている蓄冷アキュムレータとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置の冷凍サイクルに用いられ、冷媒を冷却するための蓄冷材を備えた蓄冷アキュムレータおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の停車時にエンジンを自動的に停止するいわゆるアイドリングストップ制御を行うことが提案されており、また、このようなエンジン停止時にも冷房を継続可能とする車両用空調装置が提案されている。
【０００３】
そして、このような車両用空調装置に蓄冷材を備えた蓄冷アキュムレータが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
この従来の蓄冷アキュムレータは、冷媒を貯留する貯留部を備えたタンク部材と、貯留部の上部に設けられ、蓄冷材を備えた蓄冷熱交換器と、タンク部材の下部に設けられ、貯留部の下部に貯留された液状冷媒を蒸発器へ送出する電動ポンプとを備えている。また、蓄冷熱交換器は、蓄冷材を封入した蓄冷材容器をタンク部材内に設けた保持板の間に配置して構成されている。
【０００４】
この従来の蓄冷アキュムレータによれば、車両用空調装置の圧縮機がエンジンにより駆動している間、蒸発器から蒸発冷媒がタンク部材に供給され、この蒸発冷媒で蓄冷熱交換器の蓄冷材を冷却する。その後、エンジンが停止し圧縮機が停止したときには、電動ポンプにより貯留部の液状冷媒を蒸発器に送り、蒸発器で蒸発した気相冷媒が再びタンク部材に送られ、蓄冷熱交換器により冷却されて凝縮されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５１０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような従来技術では、タンク部材の貯留部の内部に蓄冷熱交換器を設置した構造であるため、タンク部材はある程度の容積を有する。したがって、このようなタンク部材を形成する場合は、例えば、円筒の部材とその上下を塞ぐカバーなどのような複数の部材を結合させて形成する。この結合方法としては、溶接などの熱の発生を伴う接合方法が一般的である。
【０００７】
しかしながら、上述の従来技術では、蓄冷材を備えた蓄冷熱交換器がタンク部材の内部に設けられた構造であるため、タンク部材を製造する場合、タンク部材の構成部材の接合前の内部が開放された状態で、タンク内部に蓄冷熱交換器を設置し、その後、タンク部材の構成部品どうしを接合するという手順になる。
このため、溶接などに伴う高温の熱が内部の蓄冷材に伝達される可能性が高く、熱が伝達されると蓄冷材の性能低下を招くという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述の従来の問題に着目して成されたもので、アキュムレータ（タンク）製造時に、蓄冷材にタンク接合時の熱が伝達されるおそれがない蓄冷アキュムレータおよびその製造方法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】
上述の目的を達成するために請求項１に係る発明は、
冷凍サイクルの途中に設置され、前記冷凍サイクルを循環される冷媒を貯留する貯留部と、この貯留部に貯留された前記冷媒を冷却する蓄冷材と、を備えた蓄冷アキュムレータであって、
前記貯留部を形成し、複数の部材を結合して筒状に形成されたタンク本体と、
このタンク本体の外周に取り付けられ、前記タンク本体との間に前記蓄冷材が充填される充填空間を形成する外周カバーと、
を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータとした。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の蓄冷アキュムレータにおいて、
前記タンク本体は、その外周から前記充填空間に突出された熱交換用のフィンが複数形成されていることを特徴とする蓄冷アキュムレータとした。
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の蓄冷アキュムレータにおいて、
前記外周カバーは、その内周から前記充填空間に突出されて周方向で前記フィンとフィンとの間に配置された突出部を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータとした。
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の蓄冷アキュムレータにおいて、
前記突出部は、前記フィンを含む前記タンク本体外周と、前記外周カバー内周との周方向の間隔が広い位置ほど突出量が大きく、狭い位置ほど突出量が少ない形状に形成されていることを特徴とする蓄冷アキュムレータとした。
請求項５に係る発明は、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の蓄冷アキュムレータにおいて、
前記フィンと前記突出部との少なくとも一方は、前記蓄冷材を周方向に流す流路を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータとした。
請求項６に係る発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の蓄冷アキュムレータの製造方法であって、
前記複数の部材を結合させてタンク本体を形成する結合工程と、
前記タンク本体の外周に前記外周カバーを取り付けて、前記タンク本体の外周に前記充填空間を形成する外周カバー取付工程と、
前記充填空間に前記蓄冷材を充填する充填工程と、
を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータの製造方法とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の蓄冷アキュムレータでは、タンク本体の外側に外周カバーを取り付け、蓄冷材を充填する充填空間をタンク本体の外周に設けた。
このため、溶接などで複数の部材を結合させてタンク本体を形成する工程後に、その外周にカバーを取り付けて充填空間を形成し、この充填空間に蓄冷材を充填するという製造方法が実施可能となる。
したがって、タンク本体の結合時の熱が、蓄冷材に伝達しないようにできる。
【００１２】
さらに、請求項２に係る発明は、貯留部に貯留された冷媒の熱が、タンク本体の外周から突出された複数のフィンから、蓄冷材に伝達される。
したがって、フィンを設けないものと比較して、タンク本体と蓄冷材との接触面積が大きくなり、冷媒と蓄冷材との熱交換が促進される。
また、請求項３に係る発明では、周方向でフィンとフィンとの間に、外周カバーの内周から突出された突出部が配置されている。
したがって、突出部を形成しないものと比較して、充填空間の容積を小さくし、蓄冷材の必要量を抑えることができ、コスト的に有利となる。
加えて、請求項４に係る発明は、タンク本体にフィンを形成した形状に関わらず、突出部により、タンク本体外周と外周カバー内周との間隔の均一化を図ることができる。
したがって、充填空間に充填された蓄冷材は、軸直交方向の厚みの均一化を図ることができ、効率的な蓄冷を行うことができる。すなわち、蓄冷材は、タンク本体からの冷却によりいったん冷却されると、タンク本体から遠い側への熱の伝達が抑制される。よって、蓄冷材の厚みが異なると、厚みが厚い部分では、蓄冷できない無駄な部分が生じるおそれが生じる。本請求項４に係る発明は、このような蓄冷材の無駄となる部分を減らすことができる。
また、請求項５に係る発明では、充填空間への蓄冷材の充填時に、蓄冷材は、フィンと突出部との少なくとも一方に形成された流路を通って周方向に流動する。
したがって、流路を設けない場合と比較して、蓄冷材の流動をスムーズにでき、蓄冷材の充填作業性を向上できる。
【００１３】
また、請求項６に係る発明では、複数の部材を溶接などにより結合させてタンク本体を形成する結合工程の後に、タンク本体の外周に外周カバーを取り付けて、タンク本体の外周に充填空間を形成する外周カバー取付工程を実施し、その後に、充填空間に蓄冷材を充填する充填工程を実施する。
したがって、タンク本体の結合時の熱が、蓄冷材に伝達しないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣを備えた冷凍サイクル装置ＲＣを示す回路図である。
【図２】図２は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣを示す断面図であって、図３のＳ２−Ｓ２線による断面を示している。
【図３】図３は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣを示す断面図であって、図２のＳ３−Ｓ３線による断面を示している。
【図４】図４は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣの製造工程の説明図である。
【図５】図５は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣの製造工程の説明図である。
【図６】図６は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣの製造工程の説明図である。
【図７】図７は実施例２の蓄冷アキュムレータを示す断面図であり、図３と同様の位置での切断状態を示す。
【図８】図８は実施例３の蓄冷アキュムレータを示す断面図であり、図３と同様の位置での切断状態を示す。
【図９】図９は実施例４の蓄冷アキュムレータを示す断面図であり、図３と同様の位置での切断状態を示す。
【図１０】図１０は実施例５の蓄冷アキュムレータを示す断面図であり、図３と同様の位置での切断状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の実施の形態の蓄冷アキュムレータ（ＡＣ）は、冷凍サイクル（ＲＣ）の途中に設置され、冷凍サイクル（ＲＣ）を循環される冷媒を貯留する貯留部（７３）と、この貯留部（７３）に貯留された冷媒を冷却する蓄冷材（７２）と、を備えた蓄冷アキュムレータであって、前記貯留部（７３）を形成し、複数の部材を結合して筒状に形成されたタンク本体（７０）と、このタンク本体（７０）の外周に取り付けられ、前記タンク本体（７０）との間に前記蓄冷材（７２）が充填される充填空間（７８）を形成する外周カバー（７１）と、を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータである。
【実施例１】
【００１６】
以下に、図１〜図６に基づいて、実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣについて説明する。
（構成）
まず、実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣを適用した冷凍サイクル装置ＲＣの構成について説明する。
図１に示す冷凍サイクル装置ＲＣは、車両の空調装置に用いられており、圧縮機１０、凝縮器２０、膨張器３０、蒸発器４０が冷媒流路５０により順次環状に接続されている。
【００１７】
なお、冷媒流路５０は、圧縮機１０の出口と凝縮器２０の入口とを接続する第１流路５１と、凝縮器２０の出口と膨張器３０の入口とを接続する第２流路５２と、膨張器３０の出口と蒸発器４０の入口とを接続する第３流路５３と、蒸発器４０の出口と圧縮機１０の入口とを接続する第４流路５４とを備えている。
【００１８】
圧縮機１０は、エンジンルーム（図示省略）に配置されてエンジンＥｎｇにより駆動され、冷凍サイクル装置ＲＣ内の冷媒を高温高圧に圧縮して吐出する。
凝縮器２０は、エンジンルーム（図示省略）に配置されて、圧縮機１０により高温高圧に圧縮された冷媒を、外気との熱交換により冷却して液化する。
膨張器３０は、高圧の液状冷媒を、膨張弁やオリフィスをくぐらすことにより、減圧と流量制御を行い、低温・低圧の液状冷媒にする。
蒸発器４０は、車室内に配置された空調ユニット（図示省略）内に配置され、空調ユニット内を流れる車室内の空気と熱交換を行うことで、低温・低圧の液状冷媒を蒸発させて、低温・低圧のガス冷媒とするものであり、これにより車室空気を冷却して車室の冷房を行う。
【００１９】
さらに、蒸発器４０と圧縮機１０とを接続する第４流路５４の途中には、冷媒を貯留可能な実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣが設けられている。
この蓄冷アキュムレータＡＣは、図２および図３に示すように、タンク本体７０、外周カバー７１、蓄冷材７２を備えている。
【００２０】
タンク本体７０は、冷媒を貯留する貯留部７３を形成するもので、円筒状のボディ７４と、このボディ７４の軸方向の一端である上端を塞ぐアッパカバー７５と、前記ボディ７４の軸方向の他端である下端を塞ぐロアカバー７６とを備えている。また、ボディ７４、アッパカバー７５、ロアカバー７６は、それぞれ金属製で、ボディ７４の上端部および下端部と各カバー７５，７６とは、溶接により結合されている。
【００２１】
アッパカバー７５は、ボディ７４の一端である上端部を塞ぐ円盤状に形成されているとともに、図２に示すように、ボディの上端に溶接により接合される小径部７５ａと、この小径部７５ａよりも大径に形成されて小径部７５ａから外径方向へ突出した大径部７５ｂとを備えている。
【００２２】
さらに、アッパカバー７５を貫通して、流入管７７ａ、流出管７７ｂ、吐出管７７ｃが設けられている。
流入管７７ａは、図１に示す第４流路５４の上流側を構成する管５４ａに接続され、蒸発器４０を通過した気相冷媒を貯留部７３に導入するのに用いられ、その先端は、貯留部の上端部に配置されている。
【００２３】
流出管７７ｂは、図１に示す第４流路５４の下流側を構成する管５４ｂに接続され、貯留部７３内の冷媒を圧縮機１０へ送るのに用いられる。この流出管７７ｂは、図示のようにＵ字状に下端が湾曲され、先端の開口端７７ｄが、貯留部７３の上部に配置され、中間の湾曲部７７ｅが貯留部７３の下部に配置されている。また、湾曲部７７ｅには、図示は省略するが微小の内径の吸入孔が開口されている。
【００２４】
吐出管７７ｃは、貯留部７３の下部に溜まった液状の冷媒を蒸発器４０の上流へ吐出するのに使用され、下端が、貯留部７３の底部に設けられた冷媒ポンプ８０に接続され、上端部は、吐出路８１に接続されている。この吐出路８１は、図１に示すように、蒸発器４０の上流の第３流路５３の途中に接続されている。したがって、冷媒ポンプ８０により吸引した蓄冷アキュムレータＡＣに貯留された液状の冷媒は、第３流路５３に吐出される。
【００２５】
また、膨張器３０と蒸発器４０との間の第３流路５３において、吐出路８１の接続位置よりも上流に、この第３流路５３を開閉する冷媒流路開閉弁６０が設けられている。この冷媒流路開閉弁６０の開閉および冷媒ポンプ８０の駆動は空調制御回路１００により制御される。
【００２６】
また、吐出路８１の途中には、冷媒の流れる方向を冷媒ポンプ８０から第３流路５３の方向のみに制限する逆止弁８２が設けられている。さらに、第４流路５４の下流側の管５４ｂの途中にも、冷媒の流れる方向を蓄冷アキュムレータＡＣから圧縮機１０の方向のみに制限する逆止弁５５が設けられている。
【００２７】
図２に戻り、ロアカバー７６は、アッパカバー７５と上下対称の形状に形成され、ボディ７４の他端である下端部を塞ぐ円盤状に形成されているとともに、ボディ７４の下端に溶接により接合される小径部７６ａと、この小径部７６ａよりも大径に形成されて小径部７６ａから外径方向へ突出した大径部７６ｂとを備えている。また、小径部７６ａには、前述した冷媒ポンプ８０を収容する収容凹部７６ｃが形成され、かつ、収容凹部７６ｃに連続する貫通穴７６ｄに、冷媒ポンプ８０のモータ８０ｍが、貫通状態で支持されている。
【００２８】
アッパカバー７５の大径部７５ｂとロアカバー７６の大径部７６ｂとには、外周カバー７１が装着され、タンク本体７０の外周に、充填空間７８が形成されている。
外周カバー７１は、熱伝導性の低い合成樹脂などにより形成され、図示のように、タンク本体７０を内部に収容可能であるとともに、両カバー７５，７６の大径部７５ｂ，７６ｂの外周に装着可能な内径寸法の円筒形状に形成されている。そして、外周カバー７１下端部には、ロアカバー７６の下面を受け止めるフランジ７１ｆが、内周方向に折り曲げられて形成されている。なお、両カバー７５，７６の大径部７５ｂ，７６ｂの外周端面にはＯリング７９，７９が装着され、このＯリング７９が外周カバー７１の内周に接して充填空間７８をシールしている。
【００２９】
さらに、アッパカバー７５の大径部７５ｂを貫通して、充填空間７８に連通された充填孔７５ｃが穿設されている。
【００３０】
図３の断面図に示すように、ボディ７４の外周には複数のフィン７４ｆが放射状に突出され、これらのフィン７４ｆが充填空間７８内に配置されている。また、フィン７４ｆには、ボディ７４の軸方向である上下方向に所定の高さで一部を切り欠いた切欠部（流路）７４ｇが設けられている（図２参照）。
この切欠部７４ｇは、充填空間７８内の蓄冷材７２を周方向に流動させるためのものであり、少なくとも、充填孔７５ｃが形成されている付近のフィン７４ｆに形成するのが好ましい。この切欠部７４ｇは、少なくとも１枚のフィン７４ｆに設けられていればよいが、本実施例１では、複数あるいは全てのフィン７４ｆに設けられているものとする。また、複数枚のフィン７４ｆに切欠部７４ｇを設ける場合、上下方向で同じ高さに設けてもよいが、高さ方向の位置を異ならせて配置してもよい。
【００３１】
さらに、外周カバー７１には、周方向でフィン７４ｆとフィン７４ｆとの間に配置されて、内径方向に突出部７１ｔが形成されている。
本実施例１では、突出部７１ｔは、突出部７１ｔとフィン７４ｆとの水平方向の間隔が一定になるように形成されている。すなわち、図３に示すように、突出部７１ｔは、フィン７４ｆを含むボディ７４の外周と、外周カバー７１の内周との周方向の間隔が広い位置ほど突出量が大きく、狭い位置ほど突出量が少ない断面山形形状に形成され、これにより、周方向の間隔ｔ１、外径方向の間隔ｔ２、内径方向の間隔ｔ３が略均一となるように形成されている。
【００３２】
充填空間７８には、蓄冷材７２が充填されている。この蓄冷材７２としては、水と高吸水性樹脂（ポリアクリル酸ナトリウム）を含むものや、パラフィンなど周知の流動性を有したものが用いられている。本実施例１の場合、蓄冷材７２は、切欠部７４ｇを除いて、フィン７４ｆと突出部７１ｔとの間に、略一定の厚みで配置されている。
【００３３】
最後に、空調制御回路１００による制御について簡単に説明する。
空調制御回路１００は、いわゆるアイドリングストップ制御に伴って圧縮機１０が停止した際に、蒸発器４０による冷却作動を継続させるための冷却継続制御を行う。なお、アイドリングストップ制御は、走行中の一時的な停車を検出した際に、エンジンＥｎｇの駆動を停止させ、発進操作を検出した際にはエンジンＥｎｇを始動させる制御である。
上述の冷却継続制御にあっては、空調制御回路１００は、通常は開弁している冷媒流路開閉弁６０を閉弁させるとともに、通常は停止している冷媒ポンプ８０を駆動させる。また、この冷却継続制御は、アイドリングストップ制御の終了あるいは、あらかじめ設定された時間の経過時に終了する。
【００３４】
（作用）
次に、実施例１の作用を説明する。
＜製造手順＞
本実施例１の、蓄冷アキュムレータＡＣの製造手順を説明する。
まず、図示は省略するが、ボディ７４、アッパカバー７５、ロアカバー７６をそれぞれ製造する。
そして、図４に示すように、アッパカバー７５に、このアッパカバー７５を貫通して、 流入管７７ａ、流出管７７ｂ、吐出管７７ｃを取り付ける。
また、ロアカバー７６には、収容凹部７６ｃおよび貫通穴７６ｄを形成した後、冷媒ポンプ８０を取り付ける。
【００３５】
さらに、図示のように、アッパカバー７５に取り付けた流入管７７ａ、流出管７７ｂ、吐出管７７ｃをボディ７４に挿入するとともに、アッパカバー７５とボディ７４との周方向の相対位置を充填孔７５ｃが切欠部７４ｇを有したフィン７４ｆの位置に軸方向で重なるように配置する。
また、ロアカバー７６についても、冷媒ポンプ８０と吐出管７７ｃとの位置を調節した上で、ボディ７４の下端に当接させる。
【００３６】
そして、ボディ７４の下端部とロアカバー７６の小径部７６ａとを、図５に示すように、溶接により結合し、かつ、アッパカバー７５の小径部７５ａとボディ７４の上端部とを溶接により結合してタンク本体７０を形成する。なお、図においてＹが溶接部を示す。
【００３７】
次に、図６に示すように、両カバー７５，７６の大径部７５ｂ，７６ｂの外周にＯリング７９を装着した上で、タンク本体７０を、外周カバー７１にフランジ７１ｆに突き当たるまで挿入する。このとき、外周カバー７１の内周に設けた突出部７１ｔが、周方向でボディ７４の外周に設けたフィン７４ｆとフィン７４ｆとの間の中央に配置されるように位置決めした上で挿入する。
これにより、タンク本体７０と外周カバー７１との間に、充填空間７８が形成される。
【００３８】
その後、蓄冷材充填機９０により、アッパカバー７５の充填孔７５ｃから粘性を有した流動体状の蓄冷材７２を充填空間７８へ充填する。このとき、フィン７４ｆには切欠部７４ｇを設けているため、充填孔７５ｃから充填された蓄冷材７２は、切欠部７４ｇを通って周方向への流動がスムーズに行われる。
【００３９】
以上のように、溶接を用いてボディ７４と両カバー７５，７６とを結合させる工程の後に蓄冷材７２を充填するため、蓄冷材７２に溶接の熱による悪影響を与えることがない。
【００４０】
＜走行時（非アイドリングストップ時）＞
次に、実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣを用いた冷凍サイクル装置ＲＣの作動を説明する。
エンジンＥｎｇを駆動させている走行時には、圧縮機１０が駆動しており、圧縮機１０は、冷媒を高温高圧に圧縮して吐出する。この高温高圧の冷媒は、凝縮器２０において外気と熱交換（冷却）されて液化して、膨張器３０に送られる。膨張器３０では、冷媒が減圧されて低温・低圧の液状となり、さらに、冷媒は、蒸発器４０において、車室内の空気と熱交換され、車室内空気を冷却するとともに、蒸発して低温・低圧のガス冷媒となり、蓄冷アキュムレータＡＣの貯留部を通って圧縮機１０に吸引される。
【００４１】
また、蓄冷アキュムレータＡＣでは、冷媒が蓄冷材７２から吸熱し、蓄冷材７２が冷却される。そして、車室内の空調が安定してくると、蒸発器４０の負荷が下がるため、冷媒は蓄冷アキュムレータＡＣの貯留部内に液化して蓄えられる。
【００４２】
すなわち、蓄冷アキュムレータＡＣにあっては、第４流路５４の上流側の管５４ａからタンク本体７０に流入した冷媒は、液化した冷媒が貯留部の下部に溜まり、気化した冷媒は貯留部の上部に溜まる。そして、上部の気化した冷媒は、下流側の管の開口端から吸入され、湾曲部７７ｅの吸入孔（図示省略）からタンク本体７０の下部の液状冷媒を僅かに吸い込んで混合されながら圧縮機１０に吸入される。なお、冷媒には潤滑油が含まれており、この潤滑油成分を圧縮機１０に供給するために吸入孔（図示省略）から液状冷媒を吸い込むようにしている。
【００４３】
＜アイドリングストップ時＞
車両の停車時に、図示を省略した総合コントローラの制御に基づいて、アイドリングストップ制御が実行された際には、エンジンＥｎｇの駆動を停止するのに伴い圧縮機１０の駆動が停止され、圧縮機１０からの高圧冷媒の吐出が停止される。
【００４４】
このとき、空調制御回路１００は、アイドリングストップ制御の実行に応じて、冷媒ポンプ８０の駆動を開始するとともに、冷媒流路開閉弁６０を閉弁させる。
【００４５】
したがって、蓄冷アキュムレータＡＣに貯留された低圧の液状冷媒が冷媒ポンプ８０に吸入されて吐出路８１から第３流路５３を介して蒸発器４０に供給される。これにより、蒸発器４０では、液状冷媒の蒸発が継続され、蒸発器４０による冷却を維持することができる。
しかも、このとき、冷媒流路開閉弁６０が閉弁されており、かつ、圧縮機１０の上流の第４流路５４に逆止弁５５が設けられているため、圧縮機１０および凝縮器２０側の高圧の冷媒と、蒸発器４０および蓄冷アキュムレータＡＣ側の低圧の冷媒とは、圧力差による冷媒の移動が規制され、蒸発器４０側では低圧に維持される。
加えて、蓄冷アキュムレータＡＣでは、蒸発器４０で気化した冷媒が流入するが、蓄冷材７２により吸熱して凝縮させるため、低圧冷媒の圧力上昇を抑えることができ、これによっても、蒸発器４０における冷却力を、より長く維持することができる。
【００４６】
（実施例１の効果）
以上説明した実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣは、以下に列挙する効果を奏する。
ａ）蓄冷材７２を充填する充填空間７８をタンク本体７０の外周に設けた。このため、タンク本体７０の製造においてボディ７４と両カバー７５，７６とを溶接により結合してタンク本体７０を形成した後に、タンク本体７０と外周カバー７１との間に充填空間７８を形成し、この充填空間７８に蓄冷材７２を充填するという製造手順となる。
したがって、蓄冷材７２に、タンク本体７０の製造時の溶接による熱が伝達しないようにでき、この熱で蓄冷材７２の性能低下が生じるのを防止できる。
【００４７】
ｂ）ボディ７４には、充填空間７８に突出する複数のフィン７４ｆを形成した構造とした。このため、フィン７４ｆを形成しないものと比較して、貯留部７３の冷媒温度の伝達効率が高くなる。
【００４８】
ｃ）フィン７４ｆには、流路としての切欠部７４ｇを形成したため、蓄冷材７２の充填時に、蓄冷材７２がこの切欠部７４ｇを通って周方向に流動するのが容易となる。
したがって、切欠部７４ｇを形成しないものと比較して、充填作業がスムーズとなり、作業能率を向上できるとともに、充填空間７８における蓄冷材７２の充填不足などの不具合が生じるのを抑制できる。
【００４９】
ｄ）外周カバー７１には、充填空間７８に突出する突出部７１ｔを形成した。このため、突出部７１ｔを形成しない場合と比較して、充填空間７８に充填する蓄冷材７２の必要量を抑えることができる。
特に、本実施例１では、ボディ７４に形成したフィン７４ｆとの間隔が、周方向の間隔ｔ１、外径方向の間隔ｔ２、内径方向の間隔ｔ３が略一致するようにした。蓄冷材７２は、蓄冷されると硬化し、その硬化部分よりも遠い部分は、蓄冷されにくく、十分な蓄冷作用を発揮できなくなる場合がある。このように、蓄冷材７２を一定の厚みに形成することで、蓄冷材７２を、実質的に固化して蓄冷できる範囲の一定の厚みとすることができ、無駄な蓄冷材７２を省いて、コスト低減を図ることが可能となる。
【００５０】
ｅ）第３流路５３において吐出路８１の接続位置よりも上流に冷媒流路開閉弁６０を設け、圧縮機１０の停止時には、冷媒流路開閉弁６０を閉弁させるようにした。
したがって、圧縮機１０の停止時に、冷媒流路開閉弁６０の閉弁により蒸発器４０側を低圧に保ち、冷房継続時間の確保、蓄冷材７２の容量削減を図ることが可能となる。
【００５１】
（他の実施例）
以下に、他の実施例について説明するが、これら他の実施例は、実施例１の変形例であるため、その相違点についてのみ説明し、実施例１あるいは他の実施例と共通する構成については同じ符号を付けることで説明を省略するとともに、作用効果についても実施例１と共通する説明は省略する。
【実施例２】
【００５２】
図７に基づいて実施例２の蓄冷アキュムレータについて説明する。
この実施例２の蓄冷アキュムレータは、充填空間７８への蓄冷材７２の充填時に、蓄冷材７２を周方向に流動させる流路２７１ｇを、外周カバー２７１の突起部２７１ｔに形成した例である。
この流路２７１ｇは、実施例１の場合と同様に、周方向に複数設けられた突起部２７１ｔの一部あるいは全てに形成してもよい。あるいは、複数の突起部２７１ｔのうち、充填孔７５ｃと軸方向で一致する位置に設けられた突起部２７１ｔについてその全て無くしてこれを流路２７１ｇとして、充填孔７５ｃからの蓄冷材７２の充填を促進させるようにしてもよい。
なお、この実施例２にあっても、上記ａ）ｂ）ｄ）ｅ）の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００５３】
図８に基づいて実施例３の蓄冷アキュムレータについて説明する。
この実施例３の蓄冷アキュムレータは、突出部７１ｔおよびフィン７４ｆのいずれにも流路を形成しない例である。この場合も、フィン７４ｆの先端部と外周カバー７１の内周との間に間隔が空けられており、また、図２に示すように、フィン７４ｆの上端と、アッパカバー７５の大径部７５ｂとの間に、十分な間隔が確保されているため、蓄冷材７２は周方向に移動することができる。
【００５４】
また、流路を設けない場合、走行時に、蓄冷材７２が周方向に移動するのを抑えることが可能となる。
なお、実施例３では、図示は省略するが、突出部７１ｔおよびフィン７４ｆの両方あるいはいずれか一方に前述した切欠部７４ｇあるいは流路２７１ｇが形成されているものとする。したがって、この実施例３にあっても、上記ａ）ｂ）ｄ）ｅ）の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００５５】
図９に基づいて実施例４の蓄冷アキュムレータについて説明する。
この実施例４の蓄冷アキュムレータは、突出部７１ｔを形成しない外周カバー４７１を用いた例である。
なお、実施例４では、図示は省略するが、フィン７４ｆに切欠部７４ｇが形成されているものとする。したがって、この実施例４にあっても、上記ａ）ｂ）ｃ）ｅ）の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００５６】
図１０に基づいて実施例５の蓄冷アキュムレータについて説明する。
この実施例５の蓄冷アキュムレータは、ボディ５７４のフィン５７４ｆの先端を外周カバー４７１の内周に当接させた例である。なお、実施例５では、フィン５７４ｆには、切欠部７４ｇを設けない構成としている。
【００５７】
この実施例５では、充填空間７８が、フィン５７４ｆで周方向に仕切られるため、走行時に、蓄冷材７２が周方向に移動することが無く、周方向の場所により蓄冷材７２の量（高さ）が異なることが無く、安定した蓄冷性能を得ることができる。
【００５８】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１〜実施例５について詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例１〜実施例５に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００５９】
例えば、実施例１〜５では、本発明の冷媒サイクル装置を車両の空調装置に適用した例を示したが、流体を貯留し、かつ、貯留部の内部に流体流路を形成するものであれば、その適用範囲は、車両に限定されるものではなく、家庭用、産業用の空調装置などにも適用できる。
【００６０】
また、実施例１，２では、蓄冷材を周方向に移動させる流路をフィン７４ｆと突出部２７１ｔのいずれか一方に設けた例を示したが、その両方に設けてもよい。
【００６１】
また、実施例１〜５では、蓄冷材７２の充填時に、蓄冷材７２が周方向へ流動を促進させるために、フィン７４ｆあるいは突出部７１ｔに切欠部７４ｇや流路２７１ｇを形成した例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、外周カバーの一部に、充填空間７８を外径方向に拡げるための膨らみを形成してもよい。
【００６２】
また、実施例１〜５では、ボディ７４にフィン７４ｆを形成した例を示したが、ボディには、フィンを形成しなくても、所期の効果は得ることができる。
【００６３】
また、実施例１〜５では、蓄冷アキュムレータに貯留した冷媒を蒸発器４０に戻す冷媒ポンプ８０を設けた例を示したが、このような冷媒ポンプを有しない蓄冷アキュムレータにも適用できる。
【符号の説明】
【００６４】
ＡＣ 蓄冷アキュムレータ
ＲＣ 冷凍サイクル装置
７０ タンク本体
７１ 外周カバー
７１ｔ 突出部
７２ 蓄冷材
７３ 貯留部
７４ ボディ（複数の部材）
７４ｆ フィン
７４ｇ 切欠部（流路）
７５ アッパカバー（複数の部材）
７６ ロアカバー（複数の部材）
７８ 充填空間
２７１ 外周カバー
２７１ｇ 流路
２７１ｔ 突起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置の冷凍サイクルに用いられ、冷媒を冷却するための蓄冷材を備えた蓄冷アキュムレータおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の停車時にエンジンを自動的に停止するいわゆるアイドリングストップ制御を行うことが提案されており、また、このようなエンジン停止時にも冷房を継続可能とする車両用空調装置が提案されている。
【０００３】
そして、このような車両用空調装置に蓄冷材を備えた蓄冷アキュムレータが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
この従来の蓄冷アキュムレータは、冷媒を貯留する貯留部を備えたタンク部材と、貯留部の上部に設けられ、蓄冷材を備えた蓄冷熱交換器と、タンク部材の下部に設けられ、貯留部の下部に貯留された液状冷媒を蒸発器へ送出する電動ポンプとを備えている。また、蓄冷熱交換器は、蓄冷材を封入した蓄冷材容器をタンク部材内に設けた保持板の間に配置して構成されている。
【０００４】
この従来の蓄冷アキュムレータによれば、車両用空調装置の圧縮機がエンジンにより駆動している間、蒸発器から蒸発冷媒がタンク部材に供給され、この蒸発冷媒で蓄冷熱交換器の蓄冷材を冷却する。その後、エンジンが停止し圧縮機が停止したときには、電動ポンプにより貯留部の液状冷媒を蒸発器に送り、蒸発器で蒸発した気相冷媒が再びタンク部材に送られ、蓄冷熱交換器により冷却されて凝縮されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５１０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような従来技術では、タンク部材の貯留部の内部に蓄冷熱交換器を設置した構造であるため、タンク部材はある程度の容積を有する。したがって、このようなタンク部材を形成する場合は、例えば、円筒の部材とその上下を塞ぐカバーなどのような複数の部材を結合させて形成する。この結合方法としては、溶接などの熱の発生を伴う接合方法が一般的である。
【０００７】
しかしながら、上述の従来技術では、蓄冷材を備えた蓄冷熱交換器がタンク部材の内部に設けられた構造であるため、タンク部材を製造する場合、タンク部材の構成部材の接合前の内部が開放された状態で、タンク内部に蓄冷熱交換器を設置し、その後、タンク部材の構成部品どうしを接合するという手順になる。
このため、溶接などに伴う高温の熱が内部の蓄冷材に伝達される可能性が高く、熱が伝達されると蓄冷材の性能低下を招くという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述の従来の問題に着目して成されたもので、アキュムレータ（タンク）製造時に、蓄冷材にタンク接合時の熱が伝達されるおそれがない蓄冷アキュムレータおよびその製造方法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】
上述の目的を達成するために請求項１に係る発明は、
冷凍サイクルの途中に設置され、前記冷凍サイクルを循環される冷媒を貯留する貯留部と、この貯留部に貯留された前記冷媒を冷却する蓄冷材と、を備えた蓄冷アキュムレータであって、
前記貯留部を形成し、複数の部材を結合して筒状に形成されたタンク本体と、
このタンク本体の外周に取り付けられ、前記タンク本体との間に前記蓄冷材が充填される充填空間を形成する外周カバーと、
を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータとした。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の蓄冷アキュムレータにおいて、
前記タンク本体は、その外周から前記充填空間に突出された熱交換用のフィンが複数形成されていることを特徴とする蓄冷アキュムレータとした。
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の蓄冷アキュムレータにおいて、
前記外周カバーは、その内周から前記充填空間に突出されて周方向で前記フィンとフィンとの間に配置された突出部を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータとした。
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の蓄冷アキュムレータにおいて、
前記突出部は、前記フィンを含む前記タンク本体外周と、前記外周カバー内周との周方向の間隔が広い位置ほど突出量が大きく、狭い位置ほど突出量が少ない形状に形成されていることを特徴とする蓄冷アキュムレータとした。
請求項５に係る発明は、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の蓄冷アキュムレータにおいて、
前記フィンと前記突出部との少なくとも一方は、前記蓄冷材を周方向に流す流路を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータとした。
請求項６に係る発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の蓄冷アキュムレータの製造方法であって、
前記複数の部材を結合させてタンク本体を形成する結合工程と、
前記タンク本体の外周に前記外周カバーを取り付けて、前記タンク本体の外周に前記充填空間を形成する外周カバー取付工程と、
前記充填空間に前記蓄冷材を充填する充填工程と、
を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータの製造方法とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の蓄冷アキュムレータでは、タンク本体の外側に外周カバーを取り付け、蓄冷材を充填する充填空間をタンク本体の外周に設けた。
このため、溶接などで複数の部材を結合させてタンク本体を形成する工程後に、その外周にカバーを取り付けて充填空間を形成し、この充填空間に蓄冷材を充填するという製造方法が実施可能となる。
したがって、タンク本体の結合時の熱が、蓄冷材に伝達しないようにできる。
【００１２】
さらに、請求項２に係る発明は、貯留部に貯留された冷媒の熱が、タンク本体の外周から突出された複数のフィンから、蓄冷材に伝達される。
したがって、フィンを設けないものと比較して、タンク本体と蓄冷材との接触面積が大きくなり、冷媒と蓄冷材との熱交換が促進される。
また、請求項３に係る発明では、周方向でフィンとフィンとの間に、外周カバーの内周から突出された突出部が配置されている。
したがって、突出部を形成しないものと比較して、充填空間の容積を小さくし、蓄冷材の必要量を抑えることができ、コスト的に有利となる。
加えて、請求項４に係る発明は、タンク本体にフィンを形成した形状に関わらず、突出部により、タンク本体外周と外周カバー内周との間隔の均一化を図ることができる。
したがって、充填空間に充填された蓄冷材は、軸直交方向の厚みの均一化を図ることができ、効率的な蓄冷を行うことができる。すなわち、蓄冷材は、タンク本体からの冷却によりいったん冷却されると、タンク本体から遠い側への熱の伝達が抑制される。よって、蓄冷材の厚みが異なると、厚みが厚い部分では、蓄冷できない無駄な部分が生じるおそれが生じる。本請求項４に係る発明は、このような蓄冷材の無駄となる部分を減らすことができる。
また、請求項５に係る発明では、充填空間への蓄冷材の充填時に、蓄冷材は、フィンと突出部との少なくとも一方に形成された流路を通って周方向に流動する。
したがって、流路を設けない場合と比較して、蓄冷材の流動をスムーズにでき、蓄冷材の充填作業性を向上できる。
【００１３】
また、請求項６に係る発明では、複数の部材を溶接などにより結合させてタンク本体を形成する結合工程の後に、タンク本体の外周に外周カバーを取り付けて、タンク本体の外周に充填空間を形成する外周カバー取付工程を実施し、その後に、充填空間に蓄冷材を充填する充填工程を実施する。
したがって、タンク本体の結合時の熱が、蓄冷材に伝達しないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣを備えた冷凍サイクル装置ＲＣを示す回路図である。
【図２】図２は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣを示す断面図であって、図３のＳ２−Ｓ２線による断面を示している。
【図３】図３は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣを示す断面図であって、図２のＳ３−Ｓ３線による断面を示している。
【図４】図４は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣの製造工程の説明図である。
【図５】図５は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣの製造工程の説明図である。
【図６】図６は実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣの製造工程の説明図である。
【図７】図７は実施例２の蓄冷アキュムレータを示す断面図であり、図３と同様の位置での切断状態を示す。
【図８】図８は実施例３の蓄冷アキュムレータを示す断面図であり、図３と同様の位置での切断状態を示す。
【図９】図９は実施例４の蓄冷アキュムレータを示す断面図であり、図３と同様の位置での切断状態を示す。
【図１０】図１０は実施例５の蓄冷アキュムレータを示す断面図であり、図３と同様の位置での切断状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の実施の形態の蓄冷アキュムレータ（ＡＣ）は、冷凍サイクル（ＲＣ）の途中に設置され、冷凍サイクル（ＲＣ）を循環される冷媒を貯留する貯留部（７３）と、この貯留部（７３）に貯留された冷媒を冷却する蓄冷材（７２）と、を備えた蓄冷アキュムレータであって、前記貯留部（７３）を形成し、複数の部材を結合して筒状に形成されたタンク本体（７０）と、このタンク本体（７０）の外周に取り付けられ、前記タンク本体（７０）との間に前記蓄冷材（７２）が充填される充填空間（７８）を形成する外周カバー（７１）と、を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータである。
【実施例１】
【００１６】
以下に、図１〜図６に基づいて、実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣについて説明する。
（構成）
まず、実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣを適用した冷凍サイクル装置ＲＣの構成について説明する。
図１に示す冷凍サイクル装置ＲＣは、車両の空調装置に用いられており、圧縮機１０、凝縮器２０、膨張器３０、蒸発器４０が冷媒流路５０により順次環状に接続されている。
【００１７】
なお、冷媒流路５０は、圧縮機１０の出口と凝縮器２０の入口とを接続する第１流路５１と、凝縮器２０の出口と膨張器３０の入口とを接続する第２流路５２と、膨張器３０の出口と蒸発器４０の入口とを接続する第３流路５３と、蒸発器４０の出口と圧縮機１０の入口とを接続する第４流路５４とを備えている。
【００１８】
圧縮機１０は、エンジンルーム（図示省略）に配置されてエンジンＥｎｇにより駆動され、冷凍サイクル装置ＲＣ内の冷媒を高温高圧に圧縮して吐出する。
凝縮器２０は、エンジンルーム（図示省略）に配置されて、圧縮機１０により高温高圧に圧縮された冷媒を、外気との熱交換により冷却して液化する。
膨張器３０は、高圧の液状冷媒を、膨張弁やオリフィスをくぐらすことにより、減圧と流量制御を行い、低温・低圧の液状冷媒にする。
蒸発器４０は、車室内に配置された空調ユニット（図示省略）内に配置され、空調ユニット内を流れる車室内の空気と熱交換を行うことで、低温・低圧の液状冷媒を蒸発させて、低温・低圧のガス冷媒とするものであり、これにより車室空気を冷却して車室の冷房を行う。
【００１９】
さらに、蒸発器４０と圧縮機１０とを接続する第４流路５４の途中には、冷媒を貯留可能な実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣが設けられている。
この蓄冷アキュムレータＡＣは、図２および図３に示すように、タンク本体７０、外周カバー７１、蓄冷材７２を備えている。
【００２０】
タンク本体７０は、冷媒を貯留する貯留部７３を形成するもので、円筒状のボディ７４と、このボディ７４の軸方向の一端である上端を塞ぐアッパカバー７５と、前記ボディ７４の軸方向の他端である下端を塞ぐロアカバー７６とを備えている。また、ボディ７４、アッパカバー７５、ロアカバー７６は、それぞれ金属製で、ボディ７４の上端部および下端部と各カバー７５，７６とは、溶接により結合されている。
【００２１】
アッパカバー７５は、ボディ７４の一端である上端部を塞ぐ円盤状に形成されているとともに、図２に示すように、ボディの上端に溶接により接合される小径部７５ａと、この小径部７５ａよりも大径に形成されて小径部７５ａから外径方向へ突出した大径部７５ｂとを備えている。
【００２２】
さらに、アッパカバー７５を貫通して、流入管７７ａ、流出管７７ｂ、吐出管７７ｃが設けられている。
流入管７７ａは、図１に示す第４流路５４の上流側を構成する管５４ａに接続され、蒸発器４０を通過した気相冷媒を貯留部７３に導入するのに用いられ、その先端は、貯留部の上端部に配置されている。
【００２３】
流出管７７ｂは、図１に示す第４流路５４の下流側を構成する管５４ｂに接続され、貯留部７３内の冷媒を圧縮機１０へ送るのに用いられる。この流出管７７ｂは、図示のようにＵ字状に下端が湾曲され、先端の開口端７７ｄが、貯留部７３の上部に配置され、中間の湾曲部７７ｅが貯留部７３の下部に配置されている。また、湾曲部７７ｅには、図示は省略するが微小の内径の吸入孔が開口されている。
【００２４】
吐出管７７ｃは、貯留部７３の下部に溜まった液状の冷媒を蒸発器４０の上流へ吐出するのに使用され、下端が、貯留部７３の底部に設けられた冷媒ポンプ８０に接続され、上端部は、吐出路８１に接続されている。この吐出路８１は、図１に示すように、蒸発器４０の上流の第３流路５３の途中に接続されている。したがって、冷媒ポンプ８０により吸引した蓄冷アキュムレータＡＣに貯留された液状の冷媒は、第３流路５３に吐出される。
【００２５】
また、膨張器３０と蒸発器４０との間の第３流路５３において、吐出路８１の接続位置よりも上流に、この第３流路５３を開閉する冷媒流路開閉弁６０が設けられている。この冷媒流路開閉弁６０の開閉および冷媒ポンプ８０の駆動は空調制御回路１００により制御される。
【００２６】
また、吐出路８１の途中には、冷媒の流れる方向を冷媒ポンプ８０から第３流路５３の方向のみに制限する逆止弁８２が設けられている。さらに、第４流路５４の下流側の管５４ｂの途中にも、冷媒の流れる方向を蓄冷アキュムレータＡＣから圧縮機１０の方向のみに制限する逆止弁５５が設けられている。
【００２７】
図２に戻り、ロアカバー７６は、アッパカバー７５と上下対称の形状に形成され、ボディ７４の他端である下端部を塞ぐ円盤状に形成されているとともに、ボディ７４の下端に溶接により接合される小径部７６ａと、この小径部７６ａよりも大径に形成されて小径部７６ａから外径方向へ突出した大径部７６ｂとを備えている。また、小径部７６ａには、前述した冷媒ポンプ８０を収容する収容凹部７６ｃが形成され、かつ、収容凹部７６ｃに連続する貫通穴７６ｄに、冷媒ポンプ８０のモータ８０ｍが、貫通状態で支持されている。
【００２８】
アッパカバー７５の大径部７５ｂとロアカバー７６の大径部７６ｂとには、外周カバー７１が装着され、タンク本体７０の外周に、充填空間７８が形成されている。
外周カバー７１は、熱伝導性の低い合成樹脂などにより形成され、図示のように、タンク本体７０を内部に収容可能であるとともに、両カバー７５，７６の大径部７５ｂ，７６ｂの外周に装着可能な内径寸法の円筒形状に形成されている。そして、外周カバー７１下端部には、ロアカバー７６の下面を受け止めるフランジ７１ｆが、内周方向に折り曲げられて形成されている。なお、両カバー７５，７６の大径部７５ｂ，７６ｂの外周端面にはＯリング７９，７９が装着され、このＯリング７９が外周カバー７１の内周に接して充填空間７８をシールしている。
【００２９】
さらに、アッパカバー７５の大径部７５ｂを貫通して、充填空間７８に連通された充填孔７５ｃが穿設されている。
【００３０】
図３の断面図に示すように、ボディ７４の外周には複数のフィン７４ｆが放射状に突出され、これらのフィン７４ｆが充填空間７８内に配置されている。また、フィン７４ｆには、ボディ７４の軸方向である上下方向に所定の高さで一部を切り欠いた切欠部（流路）７４ｇが設けられている（図２参照）。
この切欠部７４ｇは、充填空間７８内の蓄冷材７２を周方向に流動させるためのものであり、少なくとも、充填孔７５ｃが形成されている付近のフィン７４ｆに形成するのが好ましい。この切欠部７４ｇは、少なくとも１枚のフィン７４ｆに設けられていればよいが、本実施例１では、複数あるいは全てのフィン７４ｆに設けられているものとする。また、複数枚のフィン７４ｆに切欠部７４ｇを設ける場合、上下方向で同じ高さに設けてもよいが、高さ方向の位置を異ならせて配置してもよい。
【００３１】
さらに、外周カバー７１には、周方向でフィン７４ｆとフィン７４ｆとの間に配置されて、内径方向に突出部７１ｔが形成されている。
本実施例１では、突出部７１ｔは、突出部７１ｔとフィン７４ｆとの水平方向の間隔が一定になるように形成されている。すなわち、図３に示すように、突出部７１ｔは、フィン７４ｆを含むボディ７４の外周と、外周カバー７１の内周との周方向の間隔が広い位置ほど突出量が大きく、狭い位置ほど突出量が少ない断面山形形状に形成され、これにより、周方向の間隔ｔ１、外径方向の間隔ｔ２、内径方向の間隔ｔ３が略均一となるように形成されている。
【００３２】
充填空間７８には、蓄冷材７２が充填されている。この蓄冷材７２としては、水と高吸水性樹脂（ポリアクリル酸ナトリウム）を含むものや、パラフィンなど周知の流動性を有したものが用いられている。本実施例１の場合、蓄冷材７２は、切欠部７４ｇを除いて、フィン７４ｆと突出部７１ｔとの間に、略一定の厚みで配置されている。
【００３３】
最後に、空調制御回路１００による制御について簡単に説明する。
空調制御回路１００は、いわゆるアイドリングストップ制御に伴って圧縮機１０が停止した際に、蒸発器４０による冷却作動を継続させるための冷却継続制御を行う。なお、アイドリングストップ制御は、走行中の一時的な停車を検出した際に、エンジンＥｎｇの駆動を停止させ、発進操作を検出した際にはエンジンＥｎｇを始動させる制御である。
上述の冷却継続制御にあっては、空調制御回路１００は、通常は開弁している冷媒流路開閉弁６０を閉弁させるとともに、通常は停止している冷媒ポンプ８０を駆動させる。また、この冷却継続制御は、アイドリングストップ制御の終了あるいは、あらかじめ設定された時間の経過時に終了する。
【００３４】
（作用）
次に、実施例１の作用を説明する。
＜製造手順＞
本実施例１の、蓄冷アキュムレータＡＣの製造手順を説明する。
まず、図示は省略するが、ボディ７４、アッパカバー７５、ロアカバー７６をそれぞれ製造する。
そして、図４に示すように、アッパカバー７５に、このアッパカバー７５を貫通して、 流入管７７ａ、流出管７７ｂ、吐出管７７ｃを取り付ける。
また、ロアカバー７６には、収容凹部７６ｃおよび貫通穴７６ｄを形成した後、冷媒ポンプ８０を取り付ける。
【００３５】
さらに、図示のように、アッパカバー７５に取り付けた流入管７７ａ、流出管７７ｂ、吐出管７７ｃをボディ７４に挿入するとともに、アッパカバー７５とボディ７４との周方向の相対位置を充填孔７５ｃが切欠部７４ｇを有したフィン７４ｆの位置に軸方向で重なるように配置する。
また、ロアカバー７６についても、冷媒ポンプ８０と吐出管７７ｃとの位置を調節した上で、ボディ７４の下端に当接させる。
【００３６】
そして、ボディ７４の下端部とロアカバー７６の小径部７６ａとを、図５に示すように、溶接により結合し、かつ、アッパカバー７５の小径部７５ａとボディ７４の上端部とを溶接により結合してタンク本体７０を形成する。なお、図においてＹが溶接部を示す。
【００３７】
次に、図６に示すように、両カバー７５，７６の大径部７５ｂ，７６ｂの外周にＯリング７９を装着した上で、タンク本体７０を、外周カバー７１にフランジ７１ｆに突き当たるまで挿入する。このとき、外周カバー７１の内周に設けた突出部７１ｔが、周方向でボディ７４の外周に設けたフィン７４ｆとフィン７４ｆとの間の中央に配置されるように位置決めした上で挿入する。
これにより、タンク本体７０と外周カバー７１との間に、充填空間７８が形成される。
【００３８】
その後、蓄冷材充填機９０により、アッパカバー７５の充填孔７５ｃから粘性を有した流動体状の蓄冷材７２を充填空間７８へ充填する。このとき、フィン７４ｆには切欠部７４ｇを設けているため、充填孔７５ｃから充填された蓄冷材７２は、切欠部７４ｇを通って周方向への流動がスムーズに行われる。
【００３９】
以上のように、溶接を用いてボディ７４と両カバー７５，７６とを結合させる工程の後に蓄冷材７２を充填するため、蓄冷材７２に溶接の熱による悪影響を与えることがない。
【００４０】
＜走行時（非アイドリングストップ時）＞
次に、実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣを用いた冷凍サイクル装置ＲＣの作動を説明する。
エンジンＥｎｇを駆動させている走行時には、圧縮機１０が駆動しており、圧縮機１０は、冷媒を高温高圧に圧縮して吐出する。この高温高圧の冷媒は、凝縮器２０において外気と熱交換（冷却）されて液化して、膨張器３０に送られる。膨張器３０では、冷媒が減圧されて低温・低圧の液状となり、さらに、冷媒は、蒸発器４０において、車室内の空気と熱交換され、車室内空気を冷却するとともに、蒸発して低温・低圧のガス冷媒となり、蓄冷アキュムレータＡＣの貯留部を通って圧縮機１０に吸引される。
【００４１】
また、蓄冷アキュムレータＡＣでは、冷媒が蓄冷材７２から吸熱し、蓄冷材７２が冷却される。そして、車室内の空調が安定してくると、蒸発器４０の負荷が下がるため、冷媒は蓄冷アキュムレータＡＣの貯留部内に液化して蓄えられる。
【００４２】
すなわち、蓄冷アキュムレータＡＣにあっては、第４流路５４の上流側の管５４ａからタンク本体７０に流入した冷媒は、液化した冷媒が貯留部の下部に溜まり、気化した冷媒は貯留部の上部に溜まる。そして、上部の気化した冷媒は、下流側の管の開口端から吸入され、湾曲部７７ｅの吸入孔（図示省略）からタンク本体７０の下部の液状冷媒を僅かに吸い込んで混合されながら圧縮機１０に吸入される。なお、冷媒には潤滑油が含まれており、この潤滑油成分を圧縮機１０に供給するために吸入孔（図示省略）から液状冷媒を吸い込むようにしている。
【００４３】
＜アイドリングストップ時＞
車両の停車時に、図示を省略した総合コントローラの制御に基づいて、アイドリングストップ制御が実行された際には、エンジンＥｎｇの駆動を停止するのに伴い圧縮機１０の駆動が停止され、圧縮機１０からの高圧冷媒の吐出が停止される。
【００４４】
このとき、空調制御回路１００は、アイドリングストップ制御の実行に応じて、冷媒ポンプ８０の駆動を開始するとともに、冷媒流路開閉弁６０を閉弁させる。
【００４５】
したがって、蓄冷アキュムレータＡＣに貯留された低圧の液状冷媒が冷媒ポンプ８０に吸入されて吐出路８１から第３流路５３を介して蒸発器４０に供給される。これにより、蒸発器４０では、液状冷媒の蒸発が継続され、蒸発器４０による冷却を維持することができる。
しかも、このとき、冷媒流路開閉弁６０が閉弁されており、かつ、圧縮機１０の上流の第４流路５４に逆止弁５５が設けられているため、圧縮機１０および凝縮器２０側の高圧の冷媒と、蒸発器４０および蓄冷アキュムレータＡＣ側の低圧の冷媒とは、圧力差による冷媒の移動が規制され、蒸発器４０側では低圧に維持される。
加えて、蓄冷アキュムレータＡＣでは、蒸発器４０で気化した冷媒が流入するが、蓄冷材７２により吸熱して凝縮させるため、低圧冷媒の圧力上昇を抑えることができ、これによっても、蒸発器４０における冷却力を、より長く維持することができる。
【００４６】
（実施例１の効果）
以上説明した実施例１の蓄冷アキュムレータＡＣは、以下に列挙する効果を奏する。
ａ）蓄冷材７２を充填する充填空間７８をタンク本体７０の外周に設けた。このため、タンク本体７０の製造においてボディ７４と両カバー７５，７６とを溶接により結合してタンク本体７０を形成した後に、タンク本体７０と外周カバー７１との間に充填空間７８を形成し、この充填空間７８に蓄冷材７２を充填するという製造手順となる。
したがって、蓄冷材７２に、タンク本体７０の製造時の溶接による熱が伝達しないようにでき、この熱で蓄冷材７２の性能低下が生じるのを防止できる。
【００４７】
ｂ）ボディ７４には、充填空間７８に突出する複数のフィン７４ｆを形成した構造とした。このため、フィン７４ｆを形成しないものと比較して、貯留部７３の冷媒温度の伝達効率が高くなる。
【００４８】
ｃ）フィン７４ｆには、流路としての切欠部７４ｇを形成したため、蓄冷材７２の充填時に、蓄冷材７２がこの切欠部７４ｇを通って周方向に流動するのが容易となる。
したがって、切欠部７４ｇを形成しないものと比較して、充填作業がスムーズとなり、作業能率を向上できるとともに、充填空間７８における蓄冷材７２の充填不足などの不具合が生じるのを抑制できる。
【００４９】
ｄ）外周カバー７１には、充填空間７８に突出する突出部７１ｔを形成した。このため、突出部７１ｔを形成しない場合と比較して、充填空間７８に充填する蓄冷材７２の必要量を抑えることができる。
特に、本実施例１では、ボディ７４に形成したフィン７４ｆとの間隔が、周方向の間隔ｔ１、外径方向の間隔ｔ２、内径方向の間隔ｔ３が略一致するようにした。蓄冷材７２は、蓄冷されると硬化し、その硬化部分よりも遠い部分は、蓄冷されにくく、十分な蓄冷作用を発揮できなくなる場合がある。このように、蓄冷材７２を一定の厚みに形成することで、蓄冷材７２を、実質的に固化して蓄冷できる範囲の一定の厚みとすることができ、無駄な蓄冷材７２を省いて、コスト低減を図ることが可能となる。
【００５０】
ｅ）第３流路５３において吐出路８１の接続位置よりも上流に冷媒流路開閉弁６０を設け、圧縮機１０の停止時には、冷媒流路開閉弁６０を閉弁させるようにした。
したがって、圧縮機１０の停止時に、冷媒流路開閉弁６０の閉弁により蒸発器４０側を低圧に保ち、冷房継続時間の確保、蓄冷材７２の容量削減を図ることが可能となる。
【００５１】
（他の実施例）
以下に、他の実施例について説明するが、これら他の実施例は、実施例１の変形例であるため、その相違点についてのみ説明し、実施例１あるいは他の実施例と共通する構成については同じ符号を付けることで説明を省略するとともに、作用効果についても実施例１と共通する説明は省略する。
【実施例２】
【００５２】
図７に基づいて実施例２の蓄冷アキュムレータについて説明する。
この実施例２の蓄冷アキュムレータは、充填空間７８への蓄冷材７２の充填時に、蓄冷材７２を周方向に流動させる流路２７１ｇを、外周カバー２７１の突起部２７１ｔに形成した例である。
この流路２７１ｇは、実施例１の場合と同様に、周方向に複数設けられた突起部２７１ｔの一部あるいは全てに形成してもよい。あるいは、複数の突起部２７１ｔのうち、充填孔７５ｃと軸方向で一致する位置に設けられた突起部２７１ｔについてその全て無くしてこれを流路２７１ｇとして、充填孔７５ｃからの蓄冷材７２の充填を促進させるようにしてもよい。
なお、この実施例２にあっても、上記ａ）ｂ）ｄ）ｅ）の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００５３】
図８に基づいて実施例３の蓄冷アキュムレータについて説明する。
この実施例３の蓄冷アキュムレータは、突出部７１ｔおよびフィン７４ｆのいずれにも流路を形成しない例である。この場合も、フィン７４ｆの先端部と外周カバー７１の内周との間に間隔が空けられており、また、図２に示すように、フィン７４ｆの上端と、アッパカバー７５の大径部７５ｂとの間に、十分な間隔が確保されているため、蓄冷材７２は周方向に移動することができる。
【００５４】
また、流路を設けない場合、走行時に、蓄冷材７２が周方向に移動するのを抑えることが可能となる。
なお、実施例３では、図示は省略するが、突出部７１ｔおよびフィン７４ｆの両方あるいはいずれか一方に前述した切欠部７４ｇあるいは流路２７１ｇが形成されているものとする。したがって、この実施例３にあっても、上記ａ）ｂ）ｄ）ｅ）の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００５５】
図９に基づいて実施例４の蓄冷アキュムレータについて説明する。
この実施例４の蓄冷アキュムレータは、突出部７１ｔを形成しない外周カバー４７１を用いた例である。
なお、実施例４では、図示は省略するが、フィン７４ｆに切欠部７４ｇが形成されているものとする。したがって、この実施例４にあっても、上記ａ）ｂ）ｃ）ｅ）の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００５６】
図１０に基づいて実施例５の蓄冷アキュムレータについて説明する。
この実施例５の蓄冷アキュムレータは、ボディ５７４のフィン５７４ｆの先端を外周カバー４７１の内周に当接させた例である。なお、実施例５では、フィン５７４ｆには、切欠部７４ｇを設けない構成としている。
【００５７】
この実施例５では、充填空間７８が、フィン５７４ｆで周方向に仕切られるため、走行時に、蓄冷材７２が周方向に移動することが無く、周方向の場所により蓄冷材７２の量（高さ）が異なることが無く、安定した蓄冷性能を得ることができる。
【００５８】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１〜実施例５について詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例１〜実施例５に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００５９】
例えば、実施例１〜５では、本発明の冷媒サイクル装置を車両の空調装置に適用した例を示したが、流体を貯留し、かつ、貯留部の内部に流体流路を形成するものであれば、その適用範囲は、車両に限定されるものではなく、家庭用、産業用の空調装置などにも適用できる。
【００６０】
また、実施例１，２では、蓄冷材を周方向に移動させる流路をフィン７４ｆと突出部２７１ｔのいずれか一方に設けた例を示したが、その両方に設けてもよい。
【００６１】
また、実施例１〜５では、蓄冷材７２の充填時に、蓄冷材７２が周方向へ流動を促進させるために、フィン７４ｆあるいは突出部７１ｔに切欠部７４ｇや流路２７１ｇを形成した例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、外周カバーの一部に、充填空間７８を外径方向に拡げるための膨らみを形成してもよい。
【００６２】
また、実施例１〜５では、ボディ７４にフィン７４ｆを形成した例を示したが、ボディには、フィンを形成しなくても、所期の効果は得ることができる。
【００６３】
また、実施例１〜５では、蓄冷アキュムレータに貯留した冷媒を蒸発器４０に戻す冷媒ポンプ８０を設けた例を示したが、このような冷媒ポンプを有しない蓄冷アキュムレータにも適用できる。
【符号の説明】
【００６４】
ＡＣ 蓄冷アキュムレータ
ＲＣ 冷凍サイクル装置
７０ タンク本体
７１ 外周カバー
７１ｔ 突出部
７２ 蓄冷材
７３ 貯留部
７４ ボディ（複数の部材）
７４ｆ フィン
７４ｇ 切欠部（流路）
７５ アッパカバー（複数の部材）
７６ ロアカバー（複数の部材）
７８ 充填空間
２７１ 外周カバー
２７１ｇ 流路
２７１ｔ 突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルの途中に設置され、前記冷凍サイクルを循環される冷媒を貯留する貯留部と、この貯留部に貯留された前記冷媒を冷却する蓄冷材と、を備えた蓄冷アキュムレータであって、
前記貯留部を形成し、複数の部材を結合して筒状に形成されたタンク本体と、
このタンク本体の外周に取り付けられ、前記タンク本体との間に前記蓄冷材が充填される充填空間を形成する外周カバーと、
を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータ。
【請求項２】
前記タンク本体は、その外周から前記充填空間に突出された熱交換用のフィンが複数形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄冷アキュムレータ。
【請求項３】
前記外周カバーは、その内周から前記充填空間に突出されて周方向で前記フィンとフィンとの間に配置された突出部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の蓄冷アキュムレータ。
【請求項４】
前記突出部は、前記フィンを含む前記タンク本体外周と、前記外周カバー内周との周方向の間隔が広い位置ほど突出量が大きく、狭い位置ほど突出量が少ない形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄冷アキュムレータ。
【請求項５】
前記フィンと前記突出部との少なくとも一方は、前記蓄冷材を周方向に流す流路を備えていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の蓄冷アキュムレータ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の蓄冷アキュムレータの製造方法であって、
前記複数の部材を結合させてタンク本体を形成する結合工程と、
前記タンク本体の外周に前記外周カバーを取り付けて、前記タンク本体の外周に前記充填空間を形成する外周カバー取付工程と、
前記充填空間に前記蓄冷材を充填する充填工程と、
を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータの製造方法。
【請求項１】
冷凍サイクルの途中に設置され、前記冷凍サイクルを循環される冷媒を貯留する貯留部と、この貯留部に貯留された前記冷媒を冷却する蓄冷材と、を備えた蓄冷アキュムレータであって、
前記貯留部を形成し、複数の部材を結合して筒状に形成されたタンク本体と、
このタンク本体の外周に取り付けられ、前記タンク本体との間に前記蓄冷材が充填される充填空間を形成する外周カバーと、
を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータ。
【請求項２】
前記タンク本体は、その外周から前記充填空間に突出された熱交換用のフィンが複数形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄冷アキュムレータ。
【請求項３】
前記外周カバーは、その内周から前記充填空間に突出されて周方向で前記フィンとフィンとの間に配置された突出部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の蓄冷アキュムレータ。
【請求項４】
前記突出部は、前記フィンを含む前記タンク本体外周と、前記外周カバー内周との周方向の間隔が広い位置ほど突出量が大きく、狭い位置ほど突出量が少ない形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄冷アキュムレータ。
【請求項５】
前記フィンと前記突出部との少なくとも一方は、前記蓄冷材を周方向に流す流路を備えていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の蓄冷アキュムレータ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の蓄冷アキュムレータの製造方法であって、
前記複数の部材を結合させてタンク本体を形成する結合工程と、
前記タンク本体の外周に前記外周カバーを取り付けて、前記タンク本体の外周に前記充填空間を形成する外周カバー取付工程と、
前記充填空間に前記蓄冷材を充填する充填工程と、
を備えていることを特徴とする蓄冷アキュムレータの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１８００５４（Ｐ２０１２−１８００５４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５３７２（Ｐ２０１１−４５３７２）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
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