蓄冷タンク装置およびそれを用いた冷凍サイクル装置
【課題】蓄冷、放冷にかかわる所望の伝熱性能を確保しつつ、小型かつ安価にできる蓄冷タンク装置およびそれを用いた冷凍サイクル装置を提供する。
【解決手段】冷媒が循環する冷凍サイクル内の低圧側で、蒸発器１５０に対して直列に配設されて使用される蓄冷タンク装置であって、蓄冷熱交換器１６０の少なくともチューブ１６１を内包する蓄冷材タンク１７０内に、冷媒によって蓄冷される、あるいは蒸発器１５０で蒸発した気相冷媒を蓄冷された蓄冷熱により冷却させる蓄冷材を充填し、蓄冷熱交換器１６０の一対のタンク１６４、１６５のうち、一方のタンク１６５の下端部が他方のタンク１６４の下端部よりも下側になるように配置されて、一方のタンク１６５は、蓄冷熱により凝縮された液相冷媒を所定量溜め得るタンク容量を有するようにする。
【解決手段】冷媒が循環する冷凍サイクル内の低圧側で、蒸発器１５０に対して直列に配設されて使用される蓄冷タンク装置であって、蓄冷熱交換器１６０の少なくともチューブ１６１を内包する蓄冷材タンク１７０内に、冷媒によって蓄冷される、あるいは蒸発器１５０で蒸発した気相冷媒を蓄冷された蓄冷熱により冷却させる蓄冷材を充填し、蓄冷熱交換器１６０の一対のタンク１６４、１６５のうち、一方のタンク１６５の下端部が他方のタンク１６４の下端部よりも下側になるように配置されて、一方のタンク１６５は、蓄冷熱により凝縮された液相冷媒を所定量溜め得るタンク容量を有するようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄冷タンク装置およびそれを用いた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクルが停止した後にも蒸発器において冷凍能力を発揮することが求められる装置として、例えば特許文献１に示される車両用空調装置がある。即ち、この空調装置には、蓄冷材を有し、冷凍サイクル中の蒸発器に対して直列配置される蓄冷熱交換器と、この蓄冷熱交換器および液冷媒循環用ポンプ手段を一体に内蔵するタンク部材とが備えられている。また、タンク部材の下部には液冷媒を溜める液冷媒タンク部が一体的に形成されている。尚、上記蓄冷熱交換器は、シェルと呼ばれる容器を貫通するように複数の冷媒チューブを配設して、シェル内に蓄冷材を封入したものや、円筒状、ボール状、カプセル状等の蓄冷材容器内に蓄冷材が封入されたものを複数束ねて、各蓄冷材容器の隙間を冷媒用通路としたもの等が使用されている。
【０００３】
そして、車両エンジンの稼働時は、冷凍サイクル中の圧縮機が作動されて、膨張弁によって減圧された後の低圧冷媒により蓄冷熱交換器の蓄冷材が冷却されて蓄冷される。一方、車両エンジンが停止して圧縮機が停止されると、液冷媒タンク部に溜められた液冷媒が液冷媒循環用ポンプ手段により蒸発器に導入されて、蒸発器で蒸発される。更に、蒸発された気相冷媒は、蓄冷熱交換器に導入されて、蓄冷材の冷熱（放冷）によって冷却凝縮され、液冷媒タンク部に溜められ、このサイクルが繰返されることで、車両エンジン停止時の空調が継続されるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−５１０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記蓄冷熱交換器においては、蓄冷材を封入するシェルや蓄冷材容器がタンク部材内で冷媒に晒されて、冷媒の圧力を受ける構造と成っている。よって、シェルや蓄冷材容器においては、上記冷媒圧力に耐え得る耐圧設計が必要となり、強度確保のための板厚の増加を招き小型化の妨げとなっている。また、高強度材を選択することによる材料費のアップを招いている。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、蓄冷、放冷にかかわる所望の伝熱性能を確保しつつ、小型かつ安価にできる蓄冷タンク装置およびそれを用いた冷凍サイクル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、冷媒が循環する冷凍サイクル内の低圧側で、蒸発器（１５０）に対して直列に配設されて使用される蓄冷タンク装置であって、複数配列されるチューブ（１６１）の長手方向両端部に接続されて連通する一対のタンク（１６４、１６５）を有し、内部を冷媒が流通する蓄冷熱交換器（１６０）と、蓄冷熱交換器（１６０）の少なくともチューブ（１６１）を内包する蓄冷材タンク（１７０）とを有し、蓄冷材タンク（１７０）内に、冷媒によって蓄冷される、あるいは蒸発器（１５０）で蒸発した気相冷媒を蓄冷された蓄冷熱により冷却させる蓄冷材を充填し、一対のタンク（１６４、１６５）のうち、一方のタンク（１６５）の下端部が他方のタンク（１６４）の下端部よりも下側になるように配置されて、一方のタンク（１６５）は、蓄冷熱により凝縮された液相冷媒を所定量溜め得るタンク容量を有することを特徴としている。
【０００８】
これにより、蓄冷熱交換器（１６０）内を蓄冷材の融点より低い温度の冷媒が流通することで、蓄冷材に蓄冷でき、また、蓄冷熱交換器（１６０）内を蓄冷材の融点より高い温度の気相冷媒が流通すると、蓄冷材からの放冷によって冷媒が冷却、凝縮され、液相冷媒として一方のタンク（１６５）に溜めることができる。チューブ（１６１）の本数、長さ等の設定、および蓄冷材の封入量によって、蓄冷タンク装置（１６０Ａ）としての蓄冷、放冷にかかわる所望の伝熱性能を確保できる。
【０００９】
そして、冷媒の圧力は蓄冷熱交換器（１６０）の内部にかかり、蓄冷材を封入する蓄冷材タンク（１７０）には、この冷媒の圧力がかからずに大気圧のみがかかるようにすることができるので、蓄冷材タンク（１７０）に耐圧性を持たせる必要が無くなる。よって、蓄冷材タンク（１７０）の薄肉化、あるいは低強度材の使用を可能として、小型化、低コスト化が可能となる。尚、蓄冷材タンク（１７０）には、耐圧性を持たせる必要がないことから、球状や円筒状等に対して、例えば平面部の広い扁平な直方体状に形成することもでき、相手側スペース内での搭載性を向上させることができる。
【００１０】
上記蓄冷タンク装置（１６０Ａ）においては、蓄冷と放冷とを繰返す中で、放冷から蓄冷に切替える際に、一方のタンク（１６５）に溜められた液相冷媒を一端、蓄冷熱交換器（１６０）の外部に流出させ、再び蓄冷熱交換器（１６０）の他方のタンク（１６４）から流入させることで、蓄冷が開始されることになる。よって、液相冷媒を外部に循環させる分だけ蓄冷に要する時間が長くかかることになる。
【００１１】
そこで、請求項２に記載の発明では、他方のタンク（１６４）内の空間を第１空間（１６４ｃ）と第２空間（１６４ｄ）とに仕切る仕切り部材（１６４ａ）が設けられ、第１空間（１６４ｃ）に連通して、冷媒を前記第１空間（１６４ｃ）に流入させる流入部（１６６ａ）と、第２空間（１６４ｄ）に連通して、冷媒を第２空間（１６４ｄ）から流出させる流出部（１６６ｂ）とが形成されたことを特徴としている。
【００１２】
これにより、放冷から蓄冷に切替える際に、一方のタンク（１６５）内に溜められた液相冷媒を他方のタンク（１６４）の第２空間（１６４ｄ）に連通するチューブ（１６１）に流通させることができるので、このチューブ（１６１）で速やかに蓄冷を開始することができ、蓄冷に要する時間を短縮して、蓄冷能力を向上させることができる。
【００１３】
また、他方のタンク（１６４）に流入部（１６６ａ）と流出部（１６６ｂ）とを設けることができるので、冷媒配管（１０１）の取回し性を向上できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、仕切り部材（１６４ａ）には、所定の開口面積を有して、第１空間（１６４ｃ）と第２空間（１６４ｄ）とを連通させる開口部（１６４ｂ）が形成されたことを特徴としている。
【００１５】
これにより、流入部（１６６ａ）から流入する冷媒の一部を開口部（１６４ｂ）を通して流出部（１６６ｂ）から直接流出させることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、複数のチューブ（１６１）のうち、第２空間（１６４ｄ）に連通する第２空間チューブ（１６１ｂ）は、冷凍サイクルで蒸発器（１５０）に接続される配管（１０１）相当の流路断面積を有する１つの管（１６２）として形成されたことを特徴としている。
【００１７】
これにより、一方のタンク（１６５）から第２空間（１６４ｄ）に至る冷媒の流通抵抗を低減することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、１つの管（１６２）は、一方のタンク（１６５）内で、下端部近傍に連通するように形成されたことを特徴としている。
【００１９】
これにより、蓄冷熱交換器（１６０）内を冷媒が流通する際に、一方のタンク（１６５）内に流入する気相、液相冷媒のうち、液相冷媒を優先的に１つの管（１６２）から第２空間（１６４ｄ）を経て流出部（１６６ｂ）から流出させて、一方のタンク（１６５）内に液相冷媒が溜まらないようにすることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明において、１つの管（１６２）が、一方のタンク（１６５）内で、下端部近傍で連通するように形成するためには、請求項６に記載の発明のように、一方のタンク（１６５）内に１つの管（１６２）側とその反対側とを仕切る隔壁（１６５ｂ）を設けて、この隔壁（１６５ｂ）の下側を開口させることでその対応が可能となる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、蓄冷材タンク（１７０）は、蓄冷熱交換器（１６０）のほぼ全体を内包し、他方のタンク（１６４）側で開口する半容器体であり、他方のタンク（１６４）の外周面と蓄冷材タンク（１７０）の開口側内周面との間にシール部材（１８０）が介在されたことを特徴としている。
【００２２】
これにより、簡便な構成で、蓄冷材タンク（１７０）から蓄冷材が洩れるのを防止でき、定期的な蓄冷材の補充を不要とすることができる。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明のように、蓄冷材タンク（１７０）は、蓄冷熱交換器（１６０）の全体を内包し、流入部（１６６ａ）、および流出部（１６６ｂ）に対応する位置で開口部（１７４ａ、１７４ｂ）が形成された容器体として、流入部（１６６ａ）、および流出部（１６６ｂ）の外周面と開口部（１７４ａ、１７４ｂ）の内周面との間にシール部材（１８０）が介在されるようにしても良い。
【００２４】
これにより、上記請求項７に記載の発明に対して、周長の短い領域でのシールが可能となり、安定したシールを容易に確保することができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明では、複数のチューブ（１６１）には、熱的に接合されるフィン（１６３）が設けられたことを特徴としている。
【００２６】
これにより、蓄冷材側の伝熱面積を拡大できるので、冷媒と蓄冷材との熱交換性能を向上させることができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明では、一方のタンク（１６５）から外部に連通する外部連通路（１６７ａ）と、外部から一方のタンク（１６５）内で、複数のチューブ（１６１）のうち、第２空間（１６４ｄ）に連通する第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは１つの管（１６２）に接続される接続流路（１６７ｂ）と、一方のタンク（１６５）内から、第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは１つの管（１６２）内への一方向のみに冷媒の流れを許容する第１逆止弁（１６８）とが設けられたことを特徴としている。
【００２８】
これにより、冷凍サイクル内の圧縮機（１１０）によって冷媒が循環されて蓄冷熱交換器（１６０）内を冷媒が流通する際には、一方のタンク（１６５）において、第１逆止弁（１６８）を通り、第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは１つの管（１６２）に流入する冷媒流れを形成することができる。一方、冷凍サイクル内の冷媒が循環されない時には、外部連通路（１６７ａ）から接続流路（１６７ｂ）に冷媒を流すポンプ手段（１９０）を設けることで、蓄冷熱交換器（１６０）内の冷媒流れを形成できる。
【００２９】
請求項１１に記載の発明では、一方のタンク（１６５）は、他方のタンク（１６４）と略同一仕様で形成された小タンク（１６５ｃ）と、小タンク（１６５ｃ）の下側に配設されて、小タンク（１６５ｃ）に連通される液タンク（１６５ｈ）とから成ることを特徴としている。
【００３０】
これにより、通常使用されるチューブ（１６１）と一対の小タンク（１６５ｃ）とを用いて形成される標準的な熱交換器をベースにして、液タンク（１６５ｈ）を追加するのみで蓄冷熱交換器（１６０）を形成することができる。
【００３１】
請求項１２に記載の発明では、液タンク（１６５ｈ）は、円筒状に形成されたことを特徴としている。
【００３２】
これにより、例えば直方体のような複数の平面から成るタンクに比べて液タンク（１６５ｈ）の耐圧性を向上させることができるので、液相冷媒を所定量溜めるために、その容量を大きく設定する必要がある場合でも、補強構造等を不要とした対応が可能となる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明では、流入部（１６６ａ）と流出部（１６６ｂ）とは、共に近接するように配置されて、一体的に形成されたことを特徴としている。
【００３４】
これにより、部品点数を低減して、コストダウンすることができる。
【００３５】
請求項１４に記載の発明は、圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、蒸発器（１５０）を構成要素として含み、これら構成要素が配管（１０１）によって順次環状に接続されて成る冷凍サイクル装置に関するものであり、請求項１〜請求項９、請求項１１〜請求項１３に記載の蓄冷タンク装置（１６０Ａ）が、蒸発器（１５０）と圧縮機（１１０）との間に配設されて、冷媒が蓄冷熱交換器（１６０）内を流通するようにしたことを特徴としている。
【００３６】
これにより、圧縮機（１１０）の作動により冷媒が冷凍サイクル内を循環する際には、蒸発器（１５０）で冷媒が吸熱することによって空調空気が冷却されると共に、蒸発器（１５０）から流出される低温の冷媒によって蓄冷タンク装置（１６０Ａ）の蓄冷材が蓄冷される。そして、圧縮機（１１０）が停止された際には、蒸発器（１５０）で空調空気から吸熱して蒸発された冷媒は、蓄冷タンク装置（１６０Ａ）の蓄冷材からの放冷によって凝縮液化されて冷媒体積を縮小させ、一方のタンク（１６５）内に液相冷媒として溜められていく。よって、蒸発器（１５０）側の圧力を低圧に維持するので、蓄冷材の蓄冷熱が保持されている間は凝縮器（１２０）と蒸発器（１５０）との間の残圧により、冷媒は継続して蒸発器（１５０）に流入可能となり、蒸発器（１５０）による空調空気の冷却を継続可能とすることができる。
【００３７】
請求項１５に記載の発明では、蓄冷タンク装置（１６０Ａ）および圧縮機（１１０）の間の冷媒と、凝縮器（１２０）および減圧器（１４０）の間の冷媒との間で熱交換する内部熱交換器（２００）が設けられたことを特徴としている。
【００３８】
これにより、内部熱交換器（２００）によって蓄冷タンク装置（１６０Ａ）と圧縮機（１１０）との間の冷媒（低圧側冷媒）に過熱度を持たせることができるので、蒸発器（１５０）から流出される冷媒に過熱度を持たす必要が無くなる。よって、蒸発器（１５０）における冷媒圧力を下げること無く、つまり、冷凍サイクル装置（１００）としての冷凍機効率（ＣＯＰ）を低下させること無く、蓄冷タンク装置（１６０Ａ）に流入する冷媒温度を低下させて、蓄冷材に対する確実な蓄冷が可能となる。そして、蓄冷タンク装置（１６０Ａ）から流出する低圧側冷媒は、内部熱交換器（２００）によって過熱され確実に気相冷媒となるので、圧縮機（１１０）に対する液圧縮を防止できる。
【００３９】
また、凝縮器（１２０）から流出する高圧側冷媒は、内部熱交換器（２００）によって過冷却され、液相冷媒量を増加させて蒸発器（１５０）側に供給できる。蒸発器（１５０）では液相冷媒量の増加に伴い冷媒流通抵抗が減少し、空調空気の冷却能力が向上する。更に、蒸発器（１５０）において過熱度を小さく設定できることから、冷媒温度を低下させて、空調空気との温度差を拡大して空調空気の冷却性能を向上させることができる。
【００４０】
請求項１６に記載の発明では、減圧器（１４０）は、蒸発器（１５０）から流出される冷媒の温度に応じて絞り開度が調整される温度式膨張弁（１４０）であり、温度式膨張弁（１４０）に並列に介在される固定絞り部（２１１）を有することを特徴としている。
【００４１】
これにより、圧縮機（１１０）の停止時に温度式膨張弁（１４０）の絞り開度が冷媒温度に応じて小さく調整されても、凝縮器（１２０）からの冷媒を固定絞り部（２１１）を通して蒸発器（１５０）に流入させることができるので、圧縮機（１１０）停止時における冷凍能力を確保することができる。
【００４２】
請求項１７に記載の発明では、圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、蒸発器（１５０）を構成要素として含み、これら構成要素が配管（１０１）によって順次環状に接続されて成る冷凍サイクル装置において、請求項１０に記載の蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）が、減圧器（１４０）と蒸発器（１５０）との間に配設されると共に、減圧器（１４０）と流入部（１６６ａ）とが接続され、流出部（１６６ｂ）と蒸発器（１５０）とが接続され、外部連通路（１６７ａ）から接続流路（１６７ｂ）に冷媒を圧送するポンプ手段（１９０）と、蒸発器（１５０）の冷媒流出側から蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の冷媒流入側へ接続される冷媒流路（１０２）と、冷媒流路（１０２）に配設されて、蒸発器（１５０）から蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）への一方向のみに冷媒流れを許容する第２逆止弁（１０３）とが設けられたことを特徴としている。
【００４３】
これにより、圧縮機（１１０）の作動により冷媒が冷凍サイクル内を循環する際には、減圧器（１４０）で減圧された低温の冷媒が、蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）において、内部の第１逆止弁（１６８）を開弁させて流通して、その間に蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の蓄冷材は低温の冷媒によって蓄冷される。蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）から流出する冷媒は、蒸発器（１５０）で空調空気から吸熱して、空調空気を冷却する。
【００４４】
一方、圧縮機（１１０）が停止された際には、ポンプ手段（１９０）を作動させることで、冷媒は、蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の接続流路（１６７ｂ）から第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは１つの管（１６２）、流出部（１６６ｂ）、蒸発器（１５０）、冷媒流路（１０２）、第２逆止弁（１０３）、蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の流入部（１６６ａ）、複数のチューブ（１６１）、外部連通路（１６７ａ）、ポンプ手段（１９０）の順に循環する。よって、蒸発器（１５０）で空調空気から吸熱して蒸発された冷媒は、蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の蓄冷材からの放冷によって凝縮液化されて、一方のタンク（１６５）内に液相冷媒として溜められていく。そして、その液相冷媒が再び蒸発器（１５０）に送られてそのサイクルを繰返すので、蒸発器（１５０）による空調空気の冷却を継続可能とすることができる。
【００４５】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
（第１実施形態）
第１実施形態の冷凍サイクル装置１００は、例えば信号待ち等のように走行状態からアイドリングでの停車状態に移行した際にエンジンが停止されるいわゆるアイドルストップ車両に適用されたものであり、以下、図１〜図３を用いてその基本構成について説明する。尚、図１は冷凍サイクル装置１００の全体構成を示す模式図、図２は蓄冷タンク装置１６０Ａを示す分解斜視図、図３は蓄冷熱交換器１６０の戻りパイプ１６２および下部タンク１６５を示す断面図である。
【００４７】
冷凍サイクル装置１００は、低温側の熱を高温側に移動させて冷熱および温熱を空調に利用するもので、図１に示すように、通常の圧縮機１１０、凝縮器１２０、受液タンク１３０、温度式膨張弁１４０、蒸発器１５０が配管１０１によって順次環状に接続されるサイクルに、蓄冷タンク装置１６０Ａが付加されて形成されるようにしている。
【００４８】
圧縮機１１０は、車両のエンジン（図示せず）を駆動源として作動され、冷凍サイクル装置１００内の冷媒（例えばＨＦＣ１３４ａ）を高温高圧に圧縮して吐出する流体機械である。凝縮器１２０は、圧縮機１１０の冷媒吐出側に設けられ、高温高圧に圧縮された冷媒を冷却して、凝縮液化する熱交換器である。受液タンク１３０は、凝縮器１２０で凝縮された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を流出させるレシーバである。
【００４９】
温度式膨張弁（本発明における減圧器に対応し、以下膨張弁）１４０は、受液タンク１３０で分離された液相冷媒を等エンタルピ的に減圧膨脹させるもので、弁部１４１と、蒸発器１５０の冷媒流出側（蒸発器１５０と蓄冷タンク装置１６０Ａとの間）に設けられた感温部１４２とを有している。膨張弁１４０は、感温部１４２で検出される冷媒温度に応じて弁部１４１の絞り開度が制御されて、蒸発器１５０から流出される冷媒の過熱度を所定値（例えば５〜１０℃）とするようになっている。
【００５０】
蒸発器１５０は、膨張弁１４０にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮する熱交換器であり、空調ケース１５１内に配設されて、この空調ケース１５１内に供給される空調空気を冷却（空調空気から吸熱）する。尚、空調ケース１５１内には、この他に図示しない空調空気送風用の送風機、空調空気加熱用の熱交換器、冷却空気および加熱空気の混合割合を調整するエアミックスドア機構等が設けられて、室内ユニット１５０Ａを形成しており、この室内ユニット１５０Ａは車室内のインストルメントパネル内に配設されている。
【００５１】
そして、蒸発器１５０と圧縮機１１０との間には（蒸発器１５０に対して直列となるように）、蓄冷タンク装置１６０Ａが配設されている。蓄冷タンク装置１６０Ａは、図２、図３に示すように、蓄冷材タンク１７０内に蓄冷材が充填されると共に蓄冷熱交換器１６０が配設され、両者１６０、１７０間にシール部材としてのパッキン１８０が介在されて形成されている。
【００５２】
蓄冷熱交換器１６０は、蒸発器１５０から流出される冷媒を内部に流通させると共に、この冷媒と蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材との間で熱交換を行う熱交換器である。具体的には、蓄冷熱交換器１６０は、マルチフロータイプの熱交換器としており、１列に積層（配列）される複数の冷媒チューブ１６１の長手方向両端部に一対のタンク１６４、１６５が接続されて形成されている。冷媒チューブ１６１は、その長手方向が略上下方向を向くように使用される。また、一対のタンク１６４、１６５は、その長手方向が略水平方向を向くように使用され、一対のタンク１６４、１６５は、上部タンク１６４、下部タンク１６５として、両者１６４、１６５が上下の位置関係となるようにしている。
【００５３】
尚、蓄冷熱交換器１６０を形成する各部材（以下、詳述）は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、互いに当接する部位に設けられたろう材によって、一体的にろう付けされている。
【００５４】
冷媒チューブ１６１は、押出し加工によって成形されたもので、長手方向に直交する断面が扁平状を成して、扁平状の長辺側同士を繋ぐ複数の隔壁によって内部流路が複数に区画されている。冷媒チューブ１６１は、図２中の左右方向に複数並べられて（積層されて）、各冷媒チューブ１６１の間には、冷媒チューブ１６１よりも薄肉の帯板材からローラ加工によって波状に形成されると共に、平面部に複数のルーバが形成されたコルゲートタイプのフィン１６３が介在されている（ろう付けによって熱的に接合されている）。冷媒チューブ１６１と、フィン１６３とによって熱交換部が形成されている。
【００５５】
上部タンク（本発明における他方のタンクに対応）１６４と、下部タンク（本発明における一方のタンクに対応）１６５は共に、平板材の折り曲げ、あるいは平板材同士の接合により形成された細長直方体の容器体である。両タンク１６４、１６５には、冷媒チューブ１６１の位置に対応するように、チューブ孔が形成されており、各冷媒チューブ１６１の長手方向両端部がそれぞれのチューブ孔に挿入、接合されて、両タンク１６４、１６５は各冷媒チューブ１６１と連通している。
【００５６】
冷媒チューブ１６１の積層方向の一方の外方（図２中では右側）には、戻りパイプ（本発明における１つの管に対応）１６２が設けられて、上部タンク１６４と下部タンク１６５とに連通している。戻りパイプ１６２は、円筒状の太い管部材として設定されており、その流路断面積は、冷凍サイクル装置１００の配管１０１のうち、蒸発器１５０から圧縮機１１０に接続される配管（後述する流入配管１０１ａ、流出配管１０１ｂ）に相当するものとしている。
【００５７】
そして、戻りパイプ１６２の下端部は、図３に示すように、下部タンク１６５の下面近傍まで延びて、戻りパイプ１６２は下部タンク１６５内の下端部近傍で連通するようにしている。尚、戻りパイプ１６２は、流路断面積が略同等であって、下部タンク１６５の下面近傍まで延びる複数の冷媒チューブ（本発明における第２空間チューブに対応）１６１に置き換えても良い。
【００５８】
上部タンク１６４内において、複数の冷媒チューブ１６１と戻りパイプ１６２との間となる位置には、仕切り部材としてのセパレータ１６４ａが設けられている。このセパレータ１６４によって、上部タンク１６４内は、冷媒チューブ１６１側となる第１空間１６４ｃと、戻りパイプ１６２側となる第２空間１６４ｄとに区画されている。そして、セパレータ１６４ａの中央部には、所定の開口面積を有する円形状の開口穴（本発明における開口部に対応）１６４ｂが形成されており、第１空間１６４ｃ内に流入する冷媒（気相冷媒）のうち、所定量の冷媒が直接第２空間１６４ｃ内に流入可能となっている。
【００５９】
上部タンク１６４の長手方向の一方側の端部には、第１空間１６４ｃ内に連通する入口ジョイント（本発明における流入部に対応）１６６ａが接続されている。また、上部タンク１６４の長手方向の他方側の端部には、第２空間１６４ｄ内に連通する出口ジョイント（本発明における流出部に対応）１６６ｂが接続されている。
【００６０】
下部タンク１６５は、冷媒を集合させると共に冷媒を溜める機能を持たせるために、上部タンク１６４に対して、その上下方向の寸法が大きく取られて、内部容量が大きくなるように設定されている。この内部容量は、後述するように蓄冷熱交換器１６０に流入した過熱ガス冷媒が蓄冷された蓄冷材によって冷却される際に凝縮されて液冷媒となるが、この液冷媒を所定量溜め得るだけの容量としている。
【００６１】
この下部タンク１６５の容量は、圧縮機１１０の停止中に、所定時間にわたって、冷房を提供できるように設定される。例えば、圧縮機１１０の停止中に、短い時間にわたって、比較的弱い冷房を提供できるように設定される。例えば、アイドルストップ車両においては、アイドルストップ期間中に乗員の快適性の悪化を抑制することができるか、あるいは乗員に冷房の継続を感じさせることができる程度の比較的弱い冷房を持続できる容量、あるいはそれ以上の容量とすることができる。よって、この容量は、蓄冷タンク装置が適用された冷凍サイクル装置の用途などに応じて設定される。この下部タンク１６５の容量は、蓄冷材の蓄冷能力に応じて、その蓄冷材によって液化されうる液冷媒量を溜めることができるように設定される場合がある。この下部タンク１６５の容量は、圧縮機１１０の作動中に冷媒が流れるために必要とされる容量を越えて設定される場合がある。
【００６２】
下部タンク１６５は、上記の容量設定により、長手側となる側壁の面積が大きくなり、冷媒内圧による変形を受け易くなるために、下部タンク１６５内には、水平方向に配設されて、対向する長手側壁同士を連結する補強板１６５ａが設けられている。尚、補強板１６５ａには、上下方向に貫通する穴を複数設けるようにしても良い。あるいは、補強板１６５ａは、上記セパレータ１６４ａのように、開口部を有して、下部タンク１６５内の長手方向に複数並ぶように配列されたもの等としても良い。
【００６３】
一方、蓄冷材タンク１７０は、車両への取付け部となる取付けブラケット１７１が一体形成された扁平の半容器体であり、例えば薄肉の樹脂材からインジェクション成形によって形成されている。容器体としては、ほぼ、上記蓄冷熱交換器１６０の全体を内包する大きさを有している。蓄冷材タンク１７０内には、その開口側から蓄冷材（例えば、パラフィン、氷）が所定量充填されて、更に、蓄冷熱交換器１６０が配設されている。
【００６４】
上部タンク１６４の側壁面（外周面）と、蓄冷材タンク１７０の開口側内壁面（内周面）との間にシール部材としてのリング状のパッキン１８０が介在されて、蓄冷材が蓄冷材タンク１７０から漏れないようにしている。よって、蓄冷材タンク１７０内において、蓄冷材が蓄冷熱交換器１６０の冷媒チューブ１６１、フィン１６３と接触し、蓄冷材と冷媒チューブ１６１、フィン１６３との間で、主に熱伝導による熱の出入を可能とする蓄冷タンク装置１６０Ａが形成される。
【００６５】
そして、蒸発器１５０の冷媒流出側から延びる流入配管１０１ａが蓄冷タンク装置１６０Ａの入口ジョイント１６６ａに接続され、また、圧縮機１１０の吸入側に接続される流出配管１０１ｂが蓄冷タンク装置１６０Ａの出口ジョイント１６６ｂに接続されている。
【００６６】
次に、上記構成に基づく冷凍サイクル装置１００の作動およびその作用効果について説明する。
【００６７】
１．蓄冷モード
車両走行時に、エンジンにより圧縮機１１０が駆動され、冷凍サイクル装置１００が作動する。圧縮機１１０で圧縮吐出された冷媒は、凝縮器１２０で凝縮液化され、受液タンク１３０を経て膨張弁１４０で減圧され、蒸発器１５０で空調空気から吸熱して蒸発し、空調空気を冷却する（冷房する）。
【００６８】
そして、蒸発器１５０から流出される冷媒は、流入配管１０１ａを通り、蓄冷タンク装置１６０Ａに流入する。具体的には、冷媒は蓄冷熱交換器１６０の入口ジョイント１６６ａから上部タンク１６４の第１空間１６４ｃを経て、冷媒チューブ１６１を通流する。そして、蓄冷材融点より低い温度の冷媒によって蓄冷材を液相から固相に変化させて、その凝固潜熱を蓄える。即ち、冷媒は、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材を冷却し、蓄冷する。
【００６９】
蒸発器１５０、蓄冷熱交換器１６０（冷媒チューブ１６１）でそれぞれ空調空気、蓄冷材から吸熱した冷媒は、過熱ガス冷媒となって下部タンク１６５内に至り、戻りパイプ１６２の下端部から上部タンク１６４の第２空間１６４ｄ、出口ジョイント１６６ｂ、流出配管１０１ｂを経て圧縮機１１０に戻る。尚、冷凍サイクル装置１００としては、車室内熱負荷に加えてこの蓄冷材の冷却熱負荷がトータルの冷房負荷となり、蓄冷材への蓄冷が完了すると、蓄冷タンク装置１６０Ａでの冷媒と蓄冷材との間の熱移動は停止される。
【００７０】
２．放冷モード
車両が停車してエンジンが停止されると、圧縮機１１０も停止される。この時、冷凍サイクル装置１００内では高圧側となる凝縮器１２０、受液タンク１３０から、低圧側となる蒸発器１５０、蓄冷タンク装置１６０Ａに、その残圧により膨張弁１４０を通じて冷媒が流入する。
【００７１】
蒸発器１５０に流入した冷媒は空調空気との熱交換により空調空気を冷却して、蓄冷材の融点よりも高い温度の過熱ガス冷媒となる。過熱ガス冷媒は、流入配管１０１ａから蓄冷タンク装置１６０Ａに流入して、蓄冷材に融解潜熱を与えて放冷する。換言すれば、過熱ガス冷媒は、蓄冷材の蓄冷熱により冷却されて凝縮液化し、重力により下部タンク１６５内に液冷媒として溜められる。
【００７２】
つまり、蒸発器１５０からの過熱ガス冷媒は、蓄冷熱交換器１６０の冷媒チューブ１６１で凝縮されて体積を縮小させて、下部タンク１６５内に液冷媒として溜められて圧力を低圧に維持するので、圧縮機１１０が停止されても蓄冷材の蓄冷熱が保持されている間は凝縮器１２０と蒸発器１５０との間の残圧により、冷媒は継続して蒸発器１５０に流入可能となり、蒸発器１５０による空調空気の冷却を継続可能とすることができる。尚、上記蓄冷タンク装置１６０Ａとしての蓄冷、放冷にかかわる伝熱性能は、チューブ１６１の本数、長さ等の設定、および蓄冷材の封入量によって確保される。
【００７３】
ここで、本実施形態では冷媒が流通する蓄冷熱交換器１６０の外部に蓄冷材タンク１７０を設けて、この蓄冷材タンク１７０内に蓄冷材を充填するようにしているので、冷媒の圧力は蓄冷熱交換器１６０の内部にかかり、蓄冷材を封入する蓄冷材タンク１７０には、この冷媒の圧力がかからずに大気圧のみがかかるようにすることができ、蓄冷材タンク１７０に耐圧性を持たせる必要が無くなる。よって、蓄冷材タンク１７０の薄肉化、あるいは低強度材の使用を可能として、小型化、低コスト化が可能となる。尚、蓄冷材タンク１７０には、耐圧性を持たせる必要がないことから、球状や円筒状等に対して、本実施例のように平面部の広い扁平な直方体状に形成することもでき、車両エンジンルーム内での搭載性を向上させることができる。
【００７４】
また、蓄冷熱交換器１６０の一対のタンク１６４、１６５を上部タンク１６４、下部タンク１６５として形成しているので、蓄冷材によって凝縮された液冷媒が重力によって下部タンク１６５内に流れ落ちて、蓄冷熱交換器１６０の冷媒チューブ１６１内に停滞することが無くなり、蓄冷熱交換器１６０における冷媒と蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材との熱交換を効率良く行うことができる。即ち、凝縮した液冷媒が蓄冷熱交換器１６０の冷媒チューブ１６１の内壁面に厚い膜となって残らないので、蓄冷材との伝熱面が充分確保され、効率的な熱交換が可能となる訳である。
【００７５】
また、上部タンク１６４内を第１空間１６４ｃと第２空間１６４ｄとに区画して、第１空間１６４ｃ、第２空間１６４ｄにそれぞれ入口ジョイント１６６ａ、出口ジョイント１６６ｂを設けるようにしているので、上部タンク１６４側に各配管１０１ａ、１０１ｂを集合させて、各配管１０１ａ、１０１ｂの取回し性を向上することができる。
【００７６】
また、上部タンク１６４内に配設したセパレータ１６４ａに開口穴１６４ｂを設けるようにしているので、入口ジョイント１６６ａから流入する冷媒の一部を開口穴１６４ｂを通して出口ジョイント１６６ｂから直接流出させることができる。即ち、上記放冷モードの後に、車両が走行状態に移行するとエンジンが始動され、圧縮機１１０も作動される。そして、圧縮機１１０は、蓄冷タンク装置１６０Ａから冷媒を吸引する。この時、圧縮機１１０は、放冷モード時に蓄冷材によって下部タンク１６５内に凝縮された液冷媒を主に吸引することになり、液圧縮となる。しかし、蒸発器１５０で蒸発された過熱ガス冷媒の一部を入口ジョイント１６６ａから開口穴１６４ｂを通して出口ジョイント１６６ｂに流して圧縮機１１０に吸引させることができるので、圧縮機１１０での液圧縮の度合いを低減できる。
【００７７】
また、下部タンク１６５と上部タンク１６４の第２空間１６４ｄとの間を冷媒チューブ１６１に代えて、戻りパイプ１６２によって連通させるようにしているので、下部タンク１６５から第２空間１６４ｄに至る冷媒の流通抵抗を低減することができる。
【００７８】
また、戻りパイプ１６２は、下部タンク１６５内の下端部近傍で連通するようにしているので、蓄冷熱交換器１６０内を冷媒が流通する際に、下部タンク１６５内に流入する過熱ガス冷媒、液冷媒のうち、液冷媒を優先的に戻りパイプ１６２から第２空間１６４ｄを経て出口ジョイント１６６ｂから流出させて、下部タンク１６５内に液冷媒が溜まらないようにすることができる。即ち、蓄冷モードにおいて圧縮機１１０により冷媒が冷凍サイクル内を循環している時に、下部タンク１６５内に液冷媒を溜めないようにして、放冷モードに備えることができる。そして、放冷モードにおいて圧縮機１１０が停止した時には、蒸発器１５０から流出される過熱ガス冷媒を蓄冷材で凝縮させて、下部タンク１６５に溜めることができる。
【００７９】
また、蓄冷材タンク１７０を半容器体として、蓄冷材と共に蓄冷熱交換器１６０を内部配設した後に、パッキン１８０で両者１６０、１７０間をシールするようにしているので、簡便な構成で、蓄冷材タンク１７０から蓄冷材が洩れるのを防止できる。つまり、定期的な蓄冷材の補充を不要とすることができる。
【００８０】
また、複数の冷媒チューブ１６１間にフィン１６３を介在させてろう付けしているので、蓄冷材側の伝熱面積を拡大でき、冷媒と蓄冷材との熱交換性能を向上させることができる。
【００８１】
尚、凝縮器１２０においては、冷媒の過冷却域まで冷却する方式（いわゆるサブクールコンデンサ）にあっては、凝縮器１２０内にモジュレータタンクとして一体的に構成される場合もあり、この場合には受液タンク１３０は省略しても良い。
【００８２】
また、本実施形態の方式では高圧側冷媒量が多いほど放冷時間が長く確保できる特性があることから、圧縮機１１０停止可能時間を所定時間以上長く維持すべき場合には、必要に応じてこの受液タンク１３０を追加したり、受液タンク１３０の容量あるいは高圧配管径を拡大する等しても良い。
【００８３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４に示す。第２実施形態は上記第１実施形態に対して、冷凍サイクル装置１００Ａに内部熱交換器２００を追加したものである。
【００８４】
内部熱交換器２００は、凝縮器１２０と膨張弁１４０との間（具体的には受液タンク１３０と膨張弁１４０との間）の高圧側冷媒と、蓄冷タンク装置１６０Ａと圧縮機１１０との間の低圧側冷媒との間で熱交換するものである。内部熱交換器２００は、例えば、上記高圧側冷媒が流通する高圧側配管の所定領域（所定長さ）の中に、上記低圧側冷媒が流通する低圧側配管を配設した二重管構造のものとして形成される。つまり、高圧側配管と低圧側配管との間に高圧側冷媒が流れ、低圧側配管内を流れる低圧側冷媒と熱交換する訳である。高圧側冷媒は低圧側冷媒によって過冷却され、低圧側冷媒は高圧側冷媒によって過熱されるようにしている。
【００８５】
また、ここでは、上記のように内部熱交換器２００によって圧縮機１１０に流入する前の冷媒が過熱されることから、蒸発器１５０から流出される冷媒には、できるだけ過熱度を持たせない（過熱度を小さくする）ようにしている。具体的には、過熱度が０〜３℃となるように、膨張弁１４０の設定（感温部１４２における冷媒温度に対して絞り開度がより大きくなるように設定等）を行っている。
【００８６】
以上のように構成される第２実施形態においては、蓄冷タンク装置１６０Ａによって、上記第１実施形態と同様の蓄冷モードおよび放冷モードを行い、圧縮機１１０停止時の冷凍機能の継続を可能とする。
【００８７】
また、内部熱交換器２００によって低圧側冷媒に過熱度を持たせることができることから、膨張弁１４０の設定により蒸発器１５０から流出される冷媒に過熱度を持たせないようにしているので、蒸発器１５０における冷媒圧力を下げること無く、つまり、冷凍サイクル装置１００Ａとしての冷凍機効率（ＣＯＰ）を低下させること無く、蓄冷タンク装置１６０Ａに流入する冷媒温度を低下させて、蓄冷材に対する確実な蓄冷が可能となる。
【００８８】
また、内部熱交換器２００を追加することで、凝縮器１２０から蒸発器１５０へ流入する冷媒の過冷却度を高めることができ、凝縮器１２０から流出する液相冷媒量を増加させて蒸発器１５０側に供給できるようになるので、蒸発器１５０では液相冷媒量の増加に伴い冷媒流通抵抗が減少し、空調空気の冷却性能を向上させることができる。更に、蒸発器１５０における過熱度を小さく設定できることから、冷媒温度を低下させて、空調空気との温度差を拡大して空調空気の冷却性能を向上させることができる。そして、蓄冷タンク装置１６０Ａから流出する冷媒は、内部熱交換器２００によって過熱され確実に気相冷媒となるので、圧縮機１１０に対する液圧縮を防止できる。
【００８９】
尚、蒸発器１５０における過熱度は、上記説明では例えば０〜３℃としたが、内部熱交換器２００で所定の過熱度が取れる（気相冷媒とする）ようにすれば、蒸発器１５０においては過熱度を完全に持たせない、つまり過熱度を０℃以下として、冷媒が気液二相状態となるようにしても良い。
【００９０】
また、内部熱交換器２００は、二重管構造のものに限らず、内部に並列となる２つの流路が設けられて、一方の流路に高圧側冷媒が流れ、他方の流路に低圧側流体が流れ、両者間での熱の授受がされるものとしても良い。
【００９１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図５に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、冷凍サイクル装置１００Ｂにおいて、膨張弁１４０に対して並列配置される固定絞り部１９１を設けたものである。
【００９２】
具体的には、膨張弁１４０の弁部１４１をバイパスするバイパス流路２１０を設けて、このバイパス流路２１０に、所定開度に固定された固定絞り部２１１を設けている。
【００９３】
蓄冷モード時（圧縮機１１０が作動されている時）は、膨張弁１４０は感温部１４２の冷媒温度（冷媒過熱度）に応じて弁部１４１を所定開度に開くが、放冷モード時では圧縮機１１０の停止によって低圧側圧力が上昇する一方、感温部１４２が冷えているために弁部１４１は次第に閉じてゆく場合がある。
【００９４】
このように、放冷モード時の冷房能力はこの時の膨張弁１４０の開度によって制限されることになるが、本第３実施形態では、固定絞り部２１１を設けるようにしているので、凝縮器１２０から流出される冷媒を、可変される膨張弁１４０の絞り開度に関わらず、固定絞り部２１１を通して蒸発器１５０に流入させることができるので、圧縮機１１０停止時における冷房能力を確保することができる。
【００９５】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図６、図７に示す。第４実施形態は、上記第１実施形態に対して、冷凍サイクル装置１００Ｃにおいて、蓄冷タンク装置１６０Ｂの冷媒流れ構造を変更すると共に、ポンプ手段としての液冷媒循環ポンプ（以下、ポンプ）１９０を設けて、放冷モード時に冷媒を蒸発器１５０と蓄冷タンク装置１６０Ｂとの間で循環させて、蒸発器１５０による空調空気の冷却を継続可能としたものである。
【００９６】
蓄冷タンク装置１６０Ｂにおいて、図７に示すように、蓄冷材タンク１７０の底面に開口部１７２、１７３を設けている。そして、開口部１７２を貫通して、下部タンク１６５内から蓄冷材タンク１７０の外部に連通する外部連通路１６７ａを設けている。外部連通路１６７ａと開口部１７２との間は、蓄冷材が外部に漏れないように、図示しないシール部材によってシールされている。
【００９７】
また、開口部１７３を貫通して、蓄冷材タンク１７０の外部から下部タンク１６５内の戻りパイプ１６２に接続される接続流路１６７ｂを設けている。接続流路１６７ｂと開口部１７３との間は、蓄冷材が外部に漏れないように、上記と同様に図示しないシール部材によってシールされている。
【００９８】
そして、下部タンク１６５内において、戻りパイプ１６２の側壁に逆止弁（本発明における第１逆止弁に対応）１６８を設けている。逆止弁１６８は、下部タンク１６５内から戻りパイプ１６２内への一方向のみに冷媒が流れることを許容する弁である。
【００９９】
蓄冷タンク装置１６０Ｂは、図６に示すように、膨張弁１４０と蒸発器１５０との間に配設されている。即ち、入口ジョイント１６６ａが膨張弁１４０の冷媒流出側と接続され、また、出口ジョイント１６６ｂが蒸発器１５０の冷媒流入側と接続されている。更に、ポンプ１９０が外部連通路１６７ａと接続流路１６７ｂとの間に配設され、冷媒が外部連通路１６７ａ側から接続流路１６７ｂ側に圧送されるようにしている。
【０１００】
また、蒸発器１５０の冷媒流出側から蓄冷タンク装置１６０Ｂの冷媒流入側（膨張機１４０と入口ジョイント１６６ａとの間）に接続される冷媒流路１０２が形成されており、この冷媒流路１０２には、蒸発器１５０側から蓄冷タンク装置１６０Ｂ側への一方向のみに冷媒が流れることを許容する逆止弁（本発明における第２逆止弁に対応）１０３が設けられている。
【０１０１】
本実施形態の冷凍サイクル装置１００Ｃでは、蓄冷モード時において、圧縮機１１０の作動により冷媒が冷凍サイクル内を循環する際に、減圧器１４０で減圧された低温の冷媒が、蓄冷タンク装置１６０Ｂ内で逆止弁１６８を開弁させて流通して、その間に蓄冷タンク装置１６０Ｂの蓄冷材は低温の冷媒によって蓄冷される。蓄冷タンク装置１６０Ｂから流出する冷媒は、蒸発器１５０で空調空気から吸熱して、空調空気を冷却する。
【０１０２】
一方、放冷モードにおいて、圧縮機１１０が停止された際には、ポンプ１９０が作動されて、冷媒は、蓄冷タンク装置１６０Ｂの接続流路１６７ｂから戻りパイプ１６２、出口ジョイント１６６ｂ、蒸発器１５０、冷媒流路１０２、逆止弁１０３、蓄冷タンク装置１６０Ｂの入口ジョイント１６６ａ、上部タンク１６４、チューブ１６１、下部タンク１６５、外部連通路１６７ａ、ポンプ１９０の順に循環する。よって、蒸発器１５０で空調空気から吸熱して蒸発された冷媒は、蓄冷タンク装置１６０Ｂ内に流入して、蓄冷材からの放冷によって凝縮液化されて、下部タンク１６５内に液冷媒として溜められていく。そして、その液冷媒が再び蒸発器１５０に送られてそのサイクルを繰返すので、蒸発器１５０による空調空気の冷却を継続可能とすることができる。
【０１０３】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図８、図９に示す。第５実施形態は上記第１実施形態に対して蓄冷熱交換器１６０の細部構造を変更したものである。
【０１０４】
蓄冷熱交換器１６０の熱交換部を形成するフィン１６３は、上記第１実施形態のコルゲートタイプのものに代えて、図８に示すように、プレートタイプのフィン１６３ａとしても良い。フィン１６３ａは、薄肉の帯板材の長手方向に冷媒チューブ１６１の位置に合わせて、チューブ用バーリング穴、あるいは切り込みが複数設けられたものである。尚、フィン１６３ａの表面には、熱交換効率を向上させるために、微細な凹凸やルーバ等を形成しても良い。
【０１０５】
フィン１６３ａが複数枚積層された後に、各チューブ用バーリング穴、あるいは切り込みに冷媒チューブ１６１が挿通され、チューブ１６１が拡管されることで、フィン１６３ａはチューブ１６１の外表面に圧着される。更に、フィン１６３ａは、チューブ１６１の外表面にろう付けされている。プレートタイプのフィン１６３ａは、ローラ成形に代えて、プレス加工での成形が可能であり、安価な製造が可能となる。
【０１０６】
また、戻りパイプ１６２は、図９に示すように、その下端側を下部タンク１６５の上面に接合している。そして、下部タンク１６５の内部を戻りパイプ１６２側とその反対側とに仕切る隔壁としてのセパレータ１６５ｂを設けていおり、セパレータ１６５ｂの下側が開口するようにしている。即ち、セパレータ１６５ｂは、下部タンク１６５の上面から下面側に向けて延びるようにして、セパレータ１６５ｂの下端部と下部タンク１６５の下面との間に隙間が形成されるようにしている。
【０１０７】
よって、戻りパイプ１６２は、セパレータ１６５ｂを介して下部タンク１６５の下端部近傍に連通し、上記第１実施形態と同様の機能を発揮させることができる。
【０１０８】
尚、第５実施形態の変形例として、戻りパイプ１６２については、図１０に示すように、長手方向の端部側が閉塞されて、端部側の円周面に流入穴１６２ａを設けて、下部タンク１６５の長手方向端部から下部タンク１６５内に連通するようにしても良い。
【０１０９】
また、蓄冷タンク装置１６０Ａのパッキン１８０は、蓄冷熱交換器１６０と蓄冷材タンク１７０とは独立した構造としたが、蓄冷材タンク１７０の材料を例えば弾性を有するゴム状の材料として、蓄冷材タンク１７０と一体で形成するようにしても良い。
【０１１０】
また、蓄冷タンク装置１６０Ａに対する各配管１０１ａ、１０１ｂの取回しに制約がなければ、戻りパイプ１６２、セパレータ１６４ａを廃止して、出口ジョイント１６６ｂを下部タンク１６５に設けるようにしても良い。
【０１１１】
また、セパレータ１６４ａの開口穴１６４ｂは、放冷モードから蓄冷モードに移行する際の圧縮機１１０への液圧縮の影響度合いに応じて、廃止するようにしても良い。
【０１１２】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図１１〜図１５に示す。第６実施形態は、上記第１実施形態に対して蓄冷熱交換器１６０、蓄冷材タンク１７０、パッキン１８０の構造をそれぞれ変更して、蓄冷タンク装置１６０Ｃとしたものである。
【０１１３】
図１１〜図１３に示すように、蓄冷熱交換器１６０の熱交換部は、２列に積層（配列）される複数のチューブ１６１から形成されている。ここでは、便宜上、図１１中の紙面奥側の１列目のチューブ群を第１空間チューブ１６１ａ、図１１中の紙面手前側の２列目のチューブ群を第２空間チューブ１６１ｂとしている。尚、フィン１６３は、チューブ１６１の２列分の奥行きに相当する寸法に設定されて、各チューブ１６１間に介在（接合）されている。
【０１１４】
上部タンク１６４は、２本の円筒状部材が並列配置されて、両者が長手方向の側壁で互いに接合されるようにして形成されており、チューブ１６１の長手方向端部の一方が接合されている。更に詳述すると、上部タンク１６４には、２本の円筒状部材によって第１空間１６４ｃと第２空間１６４ｄとが形成されており、第１空間１６４ｃには第１空間チューブ１６１ａが連通し、第２空間１６４ｄには第２空間チューブ１６１ｂが連通している。そして、２本の円筒状部材が互いに接合される部位（本発明における仕切り部材に対応）の略中央には、上記第１実施形態と同様の開口穴１６４ｂが設けられている。
【０１１５】
上部タンク１６４の長手方向の両端部には、扁平状のカップタンク１６４ｅ、１６４ｆが接続されている。上部タンク１６４の第１空間１６４ｃは、連通孔１６４ｇによって、カップタンク１６４ｅ内と連通している。また、上部タンク１６４の第２空間１６４ｄは、連通孔１６４ｈによって、カップタンク１６４ｆ内と連通している。
【０１１６】
下部タンク１６５は、小タンク１６５ｃ、液タンク１６５ｈ、カップタンク１６５ｄ、１６５ｅから形成されている。小タンク１６５ｃは、上記上部タンク１６４と略同一仕様を成すタンクであり、２本の円筒状部材によって内部には第１空間１６５ｃ１と第２空間１６５ｃ２とが形成されている。小タンク１６５ｃにはチューブ１６１の長手方向端部の他方が接合されている。即ち、第１空間１６５ｃ１には第１空間チューブ１６１ａが連通し、第２空間１６５ｃ２には第２空間チューブ１６１ｂが連通している。
【０１１７】
液タンク１６５ｈは、小タンク１６５ｃの各円筒状部材よりも内径の大きく設定された大径円筒状部材から成るタンクであり、小タンク１６５ｃの下側に配設されている。小タンク１６５ｃと液タンク１６５ｈとを合わせた内容積は、上記第１実施形態と同様に、蓄冷熱交換器１６０に流入した過熱ガス冷媒が蓄冷された蓄冷材によって冷却される際に凝縮される液冷媒を所定量溜め得るだけの容量としている。
【０１１８】
そして、小タンク１６５ｃ、液タンク１６５ｈの長手方向の両端部には、扁平状のカップタンク１６５ｄ、１６５ｅが接続されている。小タンク１６５ｃの第１空間１６５ｃ１は、連通孔１６５ｆによって、カップタンク１６５ｄ内と連通している。また、小タンク１６５ｃの第２空間１６５ｃ２は、連通孔１６５ｇによって、カップタンク１６５ｅ内と連通している。更に、液タンク１６５ｈ内の空間は、連通孔１６５ｉ、１６５ｊによって、カップタンク１６５ｄ、１６５ｅ内と連通している。
【０１１９】
入口ジョイント１６６ａは、円筒状に形成されたブロック部材としており、上部タンク１６４のカップタンク１６４ｅ側に配設されて、このカップタンク１６４ｅ内と連通するように接続されている。また、出口ジョイント１６６ｂは、入口ジョイント１６６ａと同様に円筒状に形成されたブロック部材としており、上部タンク１６４のカップタンク１６４ｆ側に配設されて、このカップタンク１６４ｆ内と連通するように接続されている。
【０１２０】
蓄冷材タンク１７０は、上タンク１７４と下タンク１７５とから形成されている。それぞれのタンク１７４、１７５は、上記第１実施形態と同様に、例えば薄肉の樹脂材からインジェクション成形によって形成されている。
【０１２１】
上タンク１７４は、下タンク１７５側に開口して蓋状を成すタンクとしており、蓄冷熱交換器１６０の両ジョイント１６６ａ、１６６ｂと上部タンク１６４とを内包する大きさを有している。上タンク１７４の略中央には、車両への取付け部となる取付けブラケット１７１が一体形成されると共に、両ジョイント１６６ａ、１６６ｂに対応する位置で開口して、その周囲にフランジ部が形成された円形の開口部１７４ａ、１７４ｂが設けられている。
【０１２２】
下タンク１７５は、底の深い扁平の半容器体であり、ほぼ蓄冷熱交換器１６０の下部タンク１６５および熱交換部を内包する大きさを有している。上タンク１７４と下タンク１７５は、例えば樹脂溶着等の接合手段によって互いに接合されて、蓄冷材タンク１７０を形成する。
【０１２３】
そして、蓄冷材タンク１７０内に、蓄冷熱交換器１６０が配設され、所定量の蓄冷材が充填されると共に、両ジョイント１６６ａ、１６６ｂの外周部と上タンク１７４の開口部１７４ａ、１７４ｂ（フランジ部）の内周部との間にＯリングタイプのパッキン１８０（２つ）が介在されて、蓄冷タンク装置１６０Ｃが形成されている。
【０１２４】
次に、上記蓄冷タンク装置１６０Ｃを用いた冷凍サイクル装置１００の作動について図１４、図１５を加えて説明する。尚、冷凍サイクル内における蓄冷タンク装置１６０Ｃの配設位置は、上記第１実施形態と同様に蒸発器１５０と圧縮機１１０との間としている。
【０１２５】
１．蓄冷モード
車両走行時に、エンジンによる圧縮機１１０の駆動に伴って、圧縮機１１０で圧縮吐出され、蒸発器１５０から流出される冷媒は、蓄冷タンク装置１６０Ｃに流入する。蓄冷タンク装置１６０Ｃ内においては、図１４に示すように、冷媒は蓄冷熱交換器１６０の入口ジョイント１６６ａからカップタンク１６４ｅ→連通孔１６４ｇ→上部タンク１６４の第１空間１６４ｃを経て、第１空間チューブ１６１ａを通流する。そして、小タンク１６５ｃの第１空間１６５ｃ１→連通孔１６５ｆ→カップタンク１６５ｄ→連通孔１６５ｉ→液タンク１６５ｈ→連通孔１６５ｊ→カップタンク１６５ｅ→連通孔１６５ｇ→小タンク１６５ｃの第２空間１６５ｃ２を経て、第２空間チューブ１６１ｂを流通する。更に、上部タンク１６４の第２空間１６４ｄ→連通孔１６４ｈ→カップタンク１６４ｆを経て出口ジョイント１６６ｂから流出して圧縮機１１０に戻る。
【０１２６】
上記冷媒の流れにおいて、蓄冷材融点より低い温度の冷媒が第１空間チューブ１６１ａ、第２空間チューブ１６１ｂを流通する際に、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材を液相から固相に変化させて、その凝固潜熱を蓄える。即ち、冷媒は、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材を冷却し、蓄冷する。
【０１２７】
尚、上記冷媒の流れにおいて、冷媒の一部は上部タンク１６４の開口穴１６４ｂから熱交換部（チューブ１６１）をバイパスして出口ジョイント１６６ｂに流出する。ここで、上記蓄冷モード時には、圧縮機１１０の作動により強制的に比較的大流量（５０〜２００ｋｇ／ｈ）となる冷媒流れによって、流速は速くなり、開口穴１６４ｂでの流通抵抗が大きくなり、熱交換部に対するバイパス流量は小さく保たれ、冷媒の大半は熱交換部を流れるため、蓄冷能力の低下は事実上ほとんどない。
【０１２８】
２．放冷モード
車両停車時のエンジン停止に伴い、圧縮機１１０が停止されると、冷凍サイクル内の残圧によって低圧側となる蒸発器１５０、蓄冷タンク装置１６０Ｃに膨張弁１４０を通じて冷媒が流入する。
【０１２９】
蒸発器１５０から流出される過熱ガス冷媒は、蓄冷タンク装置１６０Ｃに流入する。蓄冷タンク装置１６０Ｃ内においては、図１５に示すように、冷媒は蓄冷熱交換器１６０の入口ジョイント１６６ａからカップタンク１６４ｅ→連通孔１６４ｇ→上部タンク１６４の第１空間１６４ｃを経て、第１空間チューブ１６１ａを通流する。また、冷媒は上部タンク１６４の第１空間１６４ｃから開口穴１６４ｂ→上部タンク１６４の第２空間１６４ｄを経て、第２空間チューブ１６１ｂにも流通する。
【０１３０】
尚、放冷モード時においては、圧縮機１１０が停止されていることから、蓄冷モード時に対して冷媒流量は少なくなり、第２空間チューブ１６１ｂを流れる冷媒流量は蓄冷モード時の約１／４以下と小さく、開口穴１６４ｂもほとんど流通抵抗とならずに冷媒を流すことができる。
【０１３１】
上記冷媒の流れにおいて、蓄冷材の融点よりも高い温度の過熱ガス冷媒が第１空間チューブ１６１ａ、および第２空間チューブ１６１ｂを流通する際に、蓄冷材に融解潜熱を与えて放冷する。即ち、過熱ガス冷媒は、蓄冷材の蓄冷熱により冷却されて凝縮液化し、液冷媒として重力により下降して、小タンク１６５ｃの第１空間１６５ｃ１→連通孔１６５ｆ→カップタンク１６５ｄ→連通孔１６５ｉ→液タンク１６５ｈに、また小タンク１６５ｃの第２空間１６５ｃ２→連通孔１６５ｇ→カップタンク１６５ｅ→連通孔１６５ｊ→液タンク１６５ｈに至る。
【０１３２】
つまり、蒸発器１５０からの過熱ガス冷媒は、蓄冷熱交換器１６０のすべての冷媒チューブ１６１（第１、第２空間チューブ１６１ａ、１６１ｂ）で凝縮されて体積を縮小させて、下部タンク１６５内に液冷媒として溜められて圧力を低圧に維持するので、圧縮機１１０が停止されても蓄冷材の蓄冷熱が保持されている間は凝縮器１２０と蒸発器１５０との間の残圧により、冷媒は継続して蒸発器１５０に流入可能となり、蒸発器１５０による空調空気の冷却を継続可能とすることができる。
【０１３３】
３．放冷モードから蓄冷モードへの切替え
本実施形態では、上記放冷モードから再び蓄冷モードに切替えられる際に、圧縮機１１０の再起動に伴い、下部タンク１６５（液タンク１６５ｈ、小タンク１６５ｃの第１、第２空間１６５ｃ１、１６５ｃ２）に溜められた液冷媒がまず、第２空間チューブ１６１ｂを上方に向けて流通して、上部タンク１６４の第２空間１６４ｄ→連通孔１６４ｈ→カップタンク１６４ｆ→出口ジョイント１６６ｂを経て、圧縮機１１０に吸引される。本モードでは、圧縮機１１０起動時の第２空間チューブ１６１ｂを流通する冷媒によって、この時点から蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材に対する蓄冷が開始される。
【０１３４】
上記第１実施形態では、放冷モードから蓄冷モードに切替えられた場合に、下部タンク１６５に溜められた液冷媒は、基本的な熱交換機能を果たさない戻りパイプ１６２を流通することから、ほとんど蓄冷材に対する蓄冷が成されずに、圧縮機１１０に戻され、凝縮器１２０→受液タンク１３０→膨張弁１４０→蒸発器１５０を経て、蓄冷熱交換器１６０に戻り、この時点で初めて蓄冷が開始されるため、最初に冷媒を循環させる分だけ蓄冷に要する時間が長くかかる。
【０１３５】
しかしながら、本実施形態では、上記のように蓄冷モードに切替えられた時に、放冷モードで溜められた液冷媒を熱交換部としての第２空間チューブ１６１ｂに流通させることができるので、このチューブ１６１ｂで速やかに蓄冷を開始することができ、蓄冷に要する時間を短縮して、蓄冷能力を向上させることができる。
【０１３６】
また、放冷モードにおいては、蓄冷モードに対して冷媒流量が小さく抑えられることから、開口穴１６４ｂによる流通抵抗の影響を小さくして、この開口穴１６４ｂによって、実質的に冷媒を第１空間チューブ１６１ａと第２空間チューブ１６１ｂの両者に流すことができるので、放冷能力を高めることができる。
【０１３７】
また、蓄冷熱交換器１６０をチューブ１６１と、略同一仕様の上部タンク１６４および小タンク１６５ｃとで基本形を形成して、小タンク１６５ｃの下側に専用の液タンク１６５ｈを追加する形で下部タンク１６５を構成するようにしているので、通常使用されるチューブ１６１と一対のタンク（１６４、１６５ｃ）とを用いて形成される標準的な熱交換器をベースにして、液タンク１６５ｈを追加するのみで蓄冷熱交換器１６０を形成することができる。
【０１３８】
また、追加する液タンク１６５ｈは、円筒状部材から形成されるようにしているので、例えば第１実施形態での直方体のような複数の平面から成るタンクに比べて液タンク１６５ｈの耐圧性を向上させることができ、液冷媒を所定量溜めるために、その容量を大きく設定する必要がある場合でも、補強構造等を不要とした対応が可能となる。
【０１３９】
また、蓄冷材タンク１７０を蓄冷熱交換器１６０の全体を内包する容器体として、入口ジョイント１６６ａ、および出口ジョイント１６６ｂに対応する位置で開口部１７４ａ、１７４ｂを形成すると共に、各ジョイント１６６ａ、１６６ｂの外周面と開口部１７４ａ、１７４ｂの内周面との間にＯリングタイプのパッキン１８０を介在させるようにしているので、上記第１実施形態に対して、周長の短い領域でのシールが可能となり、安定したシールを容易に確保することができる。即ち、各部材の寸法公差、実際の寸法バラツキ等の影響を小さくして、全周に渡るパッキン１８０の確実な圧縮代を確保でき、安定したシールが可能となる。
【０１４０】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態を図１６〜図１８に示す。第７実施形態は、上記第６実施形態に対して上部タンク１６４内の第１空間１６４ｃ、第２空間１６４ｄ、および小タンク１６５ｃ内の第１空間１６５ｃ１、第２空間１６５ｃ２の形成方法を変更したものである。尚、図１６〜図１８中において、第６実施形態と同一の部分に関しては同一の符号を使用すると共に、重複する説明を省略し、相違点のみ説明する。
【０１４１】
本実施形態の蓄冷熱交換器１６０においては、上部タンク１６４の長手方向の略中央にセパレータ１６４ａを設けることで、図１６中の左側を第１空間１６４ｃ、右側を第２空間１６４ｄとしている。セパレータ１６４ａには、開口穴１６４ｂを設けている。また、下側となる小タンク１６５ｃの長手方向の略中央にもセパレータ１６５ｋを設けることで、図１６中の左側を第１空間１６５ｃ１、右側を第２空間１６５ｃ２としている。尚、２本の円筒状部材が並列配置されて成る各タンク１６４、１６５ｃの長手方向端部はすべて開口されて、連通孔１６４ｇ、１６４ｈ、１６５ｆ、１６５ｇが設けられている。
【０１４２】
よって、複数配列されるチューブ１６１は、上記の第１空間１６４ｃ、１６５ｃ１、および第２空間１６４ｄ、１６５ｃ２に対応して、図１６中の左側のチューブ群が第１空間チューブ１６１ａとなり、右側のチューブ群が第２空間チューブ１６１ｂとなっている。
【０１４３】
本実施形態の蓄冷熱交換器１６０においては、図１７に示すように、蓄冷モード時では、冷媒は、左側となる第１空間チューブ１６１ａを下降して、液タンク１６５ｈを流通し、更に右側となる第２空間チューブ１６１ｂを上昇して流れ、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材に対して蓄冷する。
【０１４４】
また、図１８に示すように、放冷モード時では、冷媒は、左側となる第１空間チューブ１６１ａを下降し、また、開口穴１６４ｂを通り右側となる第２空間チューブ１６１ｂを下降し、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材の蓄冷熱によって冷却されて、凝縮液化して液タンク１６５ｈに溜められる。
【０１４５】
そして、放冷モードから蓄冷モードに切替えられた時は、液タンク１６５ｈ内の液冷媒は、右側となる第２空間チューブ１６１ｂを流通して圧縮機１１０に吸引されて、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材に対して蓄冷を開始する。
【０１４６】
以上のように本実施形態では各モード共に、第１空間チューブ１６１ａ、第２空間チューブ１６１ｂ、液タンク１６５ｈ（下部タンク１６５）との間における冷媒の流れを上記第６実施形態と同一とすることができ、第６実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態を図１９に示す。第８実施形態は、上記第６実施形態に対して入口ジョイント１６６ａと出口ジョイント１６６ｂとを一体的に形成したものである。
【０１４８】
ここでは、上部タンク１６４の長手方向端部における連通孔１６４ｇ、１６４ｈを廃止すると共に、カップタンク１６４ｅ、１６４ｆを廃止している。そして、入口ジョイント（１６６ａ）と出口ジョイント（１６６ｂ）とを、１つのブロック部材から成るジョイント１６６に形成されるようにしている。即ち、ジョイント１６６は、直方体を成すブロック部材としており、このジョイント１６６には、互いに近接するようにして貫通される２つの通路（入口ジョイント、出口ジョイントに相当）が形成されるようにしている。そして、ジョイント１６６を上部タンク１６４の長手方向の略中央に配置して、２つの通路の一方が上部タンク１６４の第１空間１６４ｃ内に連通され、他方が第２空間１６４ｄ内に連通されるようにしている。
【０１４９】
これにより、カップタンク１６４ｅ、１６４ｆを廃止すると共に、入口ジョイント１６６ａおよび出口ジョイント１６６ｂを１つのジョイント１６６で形成でき、部品点数を低減して、コストダウンすることができる。
【０１５０】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態を図２０に示す。第９実施形態は、上記第７実施形態に対して入口ジョイント１６６ａと出口ジョイント１６６ｂとを一体的に形成したものである。
【０１５１】
ここでは、上部タンク１６４の長手方向端部における連通孔１６４ｇ、１６４ｈを廃止すると共に、カップタンク１６４ｅ、１６４ｆを廃止している。また、上部タンク１６４の長手方向の略中央にセパレータ１６４ａを設けることで、図２０中の左側を第１空間１６４ｃ、右側を第２空間１６４ｄとしている。
【０１５２】
そして、上記第８実施形態と同様に、入口ジョイント（１６６ａ）と出口ジョイント（１６６ｂ）とを、１つのブロック部材から成るジョイント１６６に形成されるようにしている。即ち、ブロック部材としてのジョイント１６６には、互いに近接するようにして貫通される逆Ｙ字状の２つの通路（入口ジョイント、出口ジョイントに相当）が形成されるようにしている。そして、ジョイント１６６を上部タンク１６４の長手方向の略中央に配置して、２つの通路の一方が上部タンク１６４の第１空間１６４ｃ内に連通され、他方が第２空間１６４ｄ内に連通されるようにしている。
【０１５３】
これにより、上記第８実施形態と同様に、カップタンク１６４ｅ、１６４ｆを廃止すると共に、入口ジョイント１６６ａおよび出口ジョイント１６６ｂを１つのジョイント１６６で形成でき、部品点数を低減して、コストダウンすることができる。
【０１５４】
（その他の実施形態）
上記各実施形態においては、蓄冷熱交換器１６０は、冷媒チューブ１６１、および両タンク１６４、１６５から成るマルチフロータイプの熱交換器としたが、プレス加工によって成形されるチューブプレートを最中合わせにしたものを複数積層して形成される積層式の熱交換器としても良い。
【０１５５】
また、蓄冷熱交換器１６０を使用する姿勢として、冷媒チューブ１６１がほぼ上下方向を向くように設定したが、これに限らず、下部タンク１６５の下端部が上部タンク１６４の下端部よりも下側になるように配置されれば、ある程度の傾斜（例えば、図２中の紙面に対して、左右の傾斜、前後の傾斜等）を持つようにしても良い。
【０１５６】
また、蓄冷材タンク１７０は樹脂材から形成されるように説明したが、これに限らず、例えば、アルミニウムあるいはアルミニウム合金のような薄肉の金属材から形成されるようにしても良い。
【０１５７】
また、本発明は、例えば、冷凍サイクルが停止した後にも蒸発器１５０において冷凍能力を発揮することが求められる冷凍サイクル装置１００に適用することができる。例えば、冷凍サイクル装置１００が搭載される車両は、アイドルストップ車両に限らず、エンジンと走行用モータとを有するハイブリッド車両としても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】第１実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態における蓄冷タンク装置を示す分解斜視図である。
【図３】第１実施形態における蓄冷熱交換器の戻りパイプおよび下部タンクを示す断面図である。
【図４】第２実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図５】第３実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図６】第４実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図７】第４実施形態における蓄冷タンク装置を示す断面図である。
【図８】第５実施形態におけるフィンを示す正面図である。
【図９】第５実施形態における蓄冷熱交換器の戻りパイプおよび下部タンクを示す断面図である。
【図１０】第５実施形態の変形例における蓄冷熱交換器の戻りパイプおよび下部タンクを示す断面図である。
【図１１】第６実施形態における蓄冷タンク装置を示す分解斜視図である。
【図１２】図１１における出口ジョイント近傍を示す断面図である。
【図１３】図１１における下部タンクの一方の端部側を示す断面図である。
【図１４】第６実施形態における蓄冷モード時の蓄冷熱交換器内の冷媒流れを示す模式図である。
【図１５】第６実施形態における放冷モード時の蓄冷熱交換器内の冷媒流れを示す模式図である。
【図１６】第７実施形態における蓄冷熱交換器を示す斜視図である。
【図１７】第７実施形態における蓄冷モード時の蓄冷熱交換器内の冷媒流れを示す模式図である。
【図１８】第７実施形態における放冷モード時の蓄冷熱交換器内の冷媒流れを示す模式図である。
【図１９】第８実施形態における蓄冷熱交換器を示す斜視図である。
【図２０】第９実施形態における蓄冷熱交換器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１００ 冷凍サイクル装置
１０１ 配管
１０２ 冷媒流路
１０３ 逆止弁（第２逆止弁）
１１０ 圧縮機
１２０ 凝縮器
１４０ 温度式膨張弁（減圧器）
１４２ 感温部
１５０ 蒸発器
１６０Ａ 蓄冷タンク装置
１６０ 蓄冷熱交換器
１６１ 冷媒チューブ（チューブ）
１６１ｂ 第２空間チューブ
１６２ 戻りパイプ（１つの管）
１６３ フィン
１６４ 上部タンク（タンク、他方のタンク）
１６４ａ セパレータ（仕切り部材）
１６４ｂ 開口穴（開口部）
１６４ｃ 第１空間
１６４ｄ 第２空間
１６５ 下部タンク（タンク、一方のタンク）
１６５ｂ セパレータ（隔壁）
１６５ｃ 小タンク
１６５ｈ 液タンク
１６６ａ 入口ジョイント（流入部）
１６６ｂ 出口ジョイント（流出部）
１６７ａ 外部連通路
１６７ｂ 接続流路
１６８ 逆止弁（第１逆止弁）
１７０ 蓄冷材タンク
１７４ａ 開口部
１７４ｂ 開口部
１８０ パッキン（シール部材）
１９０ 液冷媒循環ポンプ（ポンプ手段）
２００ 内部熱交換器
２１１ 固定絞り部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄冷タンク装置およびそれを用いた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクルが停止した後にも蒸発器において冷凍能力を発揮することが求められる装置として、例えば特許文献１に示される車両用空調装置がある。即ち、この空調装置には、蓄冷材を有し、冷凍サイクル中の蒸発器に対して直列配置される蓄冷熱交換器と、この蓄冷熱交換器および液冷媒循環用ポンプ手段を一体に内蔵するタンク部材とが備えられている。また、タンク部材の下部には液冷媒を溜める液冷媒タンク部が一体的に形成されている。尚、上記蓄冷熱交換器は、シェルと呼ばれる容器を貫通するように複数の冷媒チューブを配設して、シェル内に蓄冷材を封入したものや、円筒状、ボール状、カプセル状等の蓄冷材容器内に蓄冷材が封入されたものを複数束ねて、各蓄冷材容器の隙間を冷媒用通路としたもの等が使用されている。
【０００３】
そして、車両エンジンの稼働時は、冷凍サイクル中の圧縮機が作動されて、膨張弁によって減圧された後の低圧冷媒により蓄冷熱交換器の蓄冷材が冷却されて蓄冷される。一方、車両エンジンが停止して圧縮機が停止されると、液冷媒タンク部に溜められた液冷媒が液冷媒循環用ポンプ手段により蒸発器に導入されて、蒸発器で蒸発される。更に、蒸発された気相冷媒は、蓄冷熱交換器に導入されて、蓄冷材の冷熱（放冷）によって冷却凝縮され、液冷媒タンク部に溜められ、このサイクルが繰返されることで、車両エンジン停止時の空調が継続されるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−５１０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記蓄冷熱交換器においては、蓄冷材を封入するシェルや蓄冷材容器がタンク部材内で冷媒に晒されて、冷媒の圧力を受ける構造と成っている。よって、シェルや蓄冷材容器においては、上記冷媒圧力に耐え得る耐圧設計が必要となり、強度確保のための板厚の増加を招き小型化の妨げとなっている。また、高強度材を選択することによる材料費のアップを招いている。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、蓄冷、放冷にかかわる所望の伝熱性能を確保しつつ、小型かつ安価にできる蓄冷タンク装置およびそれを用いた冷凍サイクル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、冷媒が循環する冷凍サイクル内の低圧側で、蒸発器（１５０）に対して直列に配設されて使用される蓄冷タンク装置であって、複数配列されるチューブ（１６１）の長手方向両端部に接続されて連通する一対のタンク（１６４、１６５）を有し、内部を冷媒が流通する蓄冷熱交換器（１６０）と、蓄冷熱交換器（１６０）の少なくともチューブ（１６１）を内包する蓄冷材タンク（１７０）とを有し、蓄冷材タンク（１７０）内に、冷媒によって蓄冷される、あるいは蒸発器（１５０）で蒸発した気相冷媒を蓄冷された蓄冷熱により冷却させる蓄冷材を充填し、一対のタンク（１６４、１６５）のうち、一方のタンク（１６５）の下端部が他方のタンク（１６４）の下端部よりも下側になるように配置されて、一方のタンク（１６５）は、蓄冷熱により凝縮された液相冷媒を所定量溜め得るタンク容量を有することを特徴としている。
【０００８】
これにより、蓄冷熱交換器（１６０）内を蓄冷材の融点より低い温度の冷媒が流通することで、蓄冷材に蓄冷でき、また、蓄冷熱交換器（１６０）内を蓄冷材の融点より高い温度の気相冷媒が流通すると、蓄冷材からの放冷によって冷媒が冷却、凝縮され、液相冷媒として一方のタンク（１６５）に溜めることができる。チューブ（１６１）の本数、長さ等の設定、および蓄冷材の封入量によって、蓄冷タンク装置（１６０Ａ）としての蓄冷、放冷にかかわる所望の伝熱性能を確保できる。
【０００９】
そして、冷媒の圧力は蓄冷熱交換器（１６０）の内部にかかり、蓄冷材を封入する蓄冷材タンク（１７０）には、この冷媒の圧力がかからずに大気圧のみがかかるようにすることができるので、蓄冷材タンク（１７０）に耐圧性を持たせる必要が無くなる。よって、蓄冷材タンク（１７０）の薄肉化、あるいは低強度材の使用を可能として、小型化、低コスト化が可能となる。尚、蓄冷材タンク（１７０）には、耐圧性を持たせる必要がないことから、球状や円筒状等に対して、例えば平面部の広い扁平な直方体状に形成することもでき、相手側スペース内での搭載性を向上させることができる。
【００１０】
上記蓄冷タンク装置（１６０Ａ）においては、蓄冷と放冷とを繰返す中で、放冷から蓄冷に切替える際に、一方のタンク（１６５）に溜められた液相冷媒を一端、蓄冷熱交換器（１６０）の外部に流出させ、再び蓄冷熱交換器（１６０）の他方のタンク（１６４）から流入させることで、蓄冷が開始されることになる。よって、液相冷媒を外部に循環させる分だけ蓄冷に要する時間が長くかかることになる。
【００１１】
そこで、請求項２に記載の発明では、他方のタンク（１６４）内の空間を第１空間（１６４ｃ）と第２空間（１６４ｄ）とに仕切る仕切り部材（１６４ａ）が設けられ、第１空間（１６４ｃ）に連通して、冷媒を前記第１空間（１６４ｃ）に流入させる流入部（１６６ａ）と、第２空間（１６４ｄ）に連通して、冷媒を第２空間（１６４ｄ）から流出させる流出部（１６６ｂ）とが形成されたことを特徴としている。
【００１２】
これにより、放冷から蓄冷に切替える際に、一方のタンク（１６５）内に溜められた液相冷媒を他方のタンク（１６４）の第２空間（１６４ｄ）に連通するチューブ（１６１）に流通させることができるので、このチューブ（１６１）で速やかに蓄冷を開始することができ、蓄冷に要する時間を短縮して、蓄冷能力を向上させることができる。
【００１３】
また、他方のタンク（１６４）に流入部（１６６ａ）と流出部（１６６ｂ）とを設けることができるので、冷媒配管（１０１）の取回し性を向上できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、仕切り部材（１６４ａ）には、所定の開口面積を有して、第１空間（１６４ｃ）と第２空間（１６４ｄ）とを連通させる開口部（１６４ｂ）が形成されたことを特徴としている。
【００１５】
これにより、流入部（１６６ａ）から流入する冷媒の一部を開口部（１６４ｂ）を通して流出部（１６６ｂ）から直接流出させることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、複数のチューブ（１６１）のうち、第２空間（１６４ｄ）に連通する第２空間チューブ（１６１ｂ）は、冷凍サイクルで蒸発器（１５０）に接続される配管（１０１）相当の流路断面積を有する１つの管（１６２）として形成されたことを特徴としている。
【００１７】
これにより、一方のタンク（１６５）から第２空間（１６４ｄ）に至る冷媒の流通抵抗を低減することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、１つの管（１６２）は、一方のタンク（１６５）内で、下端部近傍に連通するように形成されたことを特徴としている。
【００１９】
これにより、蓄冷熱交換器（１６０）内を冷媒が流通する際に、一方のタンク（１６５）内に流入する気相、液相冷媒のうち、液相冷媒を優先的に１つの管（１６２）から第２空間（１６４ｄ）を経て流出部（１６６ｂ）から流出させて、一方のタンク（１６５）内に液相冷媒が溜まらないようにすることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明において、１つの管（１６２）が、一方のタンク（１６５）内で、下端部近傍で連通するように形成するためには、請求項６に記載の発明のように、一方のタンク（１６５）内に１つの管（１６２）側とその反対側とを仕切る隔壁（１６５ｂ）を設けて、この隔壁（１６５ｂ）の下側を開口させることでその対応が可能となる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、蓄冷材タンク（１７０）は、蓄冷熱交換器（１６０）のほぼ全体を内包し、他方のタンク（１６４）側で開口する半容器体であり、他方のタンク（１６４）の外周面と蓄冷材タンク（１７０）の開口側内周面との間にシール部材（１８０）が介在されたことを特徴としている。
【００２２】
これにより、簡便な構成で、蓄冷材タンク（１７０）から蓄冷材が洩れるのを防止でき、定期的な蓄冷材の補充を不要とすることができる。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明のように、蓄冷材タンク（１７０）は、蓄冷熱交換器（１６０）の全体を内包し、流入部（１６６ａ）、および流出部（１６６ｂ）に対応する位置で開口部（１７４ａ、１７４ｂ）が形成された容器体として、流入部（１６６ａ）、および流出部（１６６ｂ）の外周面と開口部（１７４ａ、１７４ｂ）の内周面との間にシール部材（１８０）が介在されるようにしても良い。
【００２４】
これにより、上記請求項７に記載の発明に対して、周長の短い領域でのシールが可能となり、安定したシールを容易に確保することができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明では、複数のチューブ（１６１）には、熱的に接合されるフィン（１６３）が設けられたことを特徴としている。
【００２６】
これにより、蓄冷材側の伝熱面積を拡大できるので、冷媒と蓄冷材との熱交換性能を向上させることができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明では、一方のタンク（１６５）から外部に連通する外部連通路（１６７ａ）と、外部から一方のタンク（１６５）内で、複数のチューブ（１６１）のうち、第２空間（１６４ｄ）に連通する第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは１つの管（１６２）に接続される接続流路（１６７ｂ）と、一方のタンク（１６５）内から、第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは１つの管（１６２）内への一方向のみに冷媒の流れを許容する第１逆止弁（１６８）とが設けられたことを特徴としている。
【００２８】
これにより、冷凍サイクル内の圧縮機（１１０）によって冷媒が循環されて蓄冷熱交換器（１６０）内を冷媒が流通する際には、一方のタンク（１６５）において、第１逆止弁（１６８）を通り、第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは１つの管（１６２）に流入する冷媒流れを形成することができる。一方、冷凍サイクル内の冷媒が循環されない時には、外部連通路（１６７ａ）から接続流路（１６７ｂ）に冷媒を流すポンプ手段（１９０）を設けることで、蓄冷熱交換器（１６０）内の冷媒流れを形成できる。
【００２９】
請求項１１に記載の発明では、一方のタンク（１６５）は、他方のタンク（１６４）と略同一仕様で形成された小タンク（１６５ｃ）と、小タンク（１６５ｃ）の下側に配設されて、小タンク（１６５ｃ）に連通される液タンク（１６５ｈ）とから成ることを特徴としている。
【００３０】
これにより、通常使用されるチューブ（１６１）と一対の小タンク（１６５ｃ）とを用いて形成される標準的な熱交換器をベースにして、液タンク（１６５ｈ）を追加するのみで蓄冷熱交換器（１６０）を形成することができる。
【００３１】
請求項１２に記載の発明では、液タンク（１６５ｈ）は、円筒状に形成されたことを特徴としている。
【００３２】
これにより、例えば直方体のような複数の平面から成るタンクに比べて液タンク（１６５ｈ）の耐圧性を向上させることができるので、液相冷媒を所定量溜めるために、その容量を大きく設定する必要がある場合でも、補強構造等を不要とした対応が可能となる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明では、流入部（１６６ａ）と流出部（１６６ｂ）とは、共に近接するように配置されて、一体的に形成されたことを特徴としている。
【００３４】
これにより、部品点数を低減して、コストダウンすることができる。
【００３５】
請求項１４に記載の発明は、圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、蒸発器（１５０）を構成要素として含み、これら構成要素が配管（１０１）によって順次環状に接続されて成る冷凍サイクル装置に関するものであり、請求項１〜請求項９、請求項１１〜請求項１３に記載の蓄冷タンク装置（１６０Ａ）が、蒸発器（１５０）と圧縮機（１１０）との間に配設されて、冷媒が蓄冷熱交換器（１６０）内を流通するようにしたことを特徴としている。
【００３６】
これにより、圧縮機（１１０）の作動により冷媒が冷凍サイクル内を循環する際には、蒸発器（１５０）で冷媒が吸熱することによって空調空気が冷却されると共に、蒸発器（１５０）から流出される低温の冷媒によって蓄冷タンク装置（１６０Ａ）の蓄冷材が蓄冷される。そして、圧縮機（１１０）が停止された際には、蒸発器（１５０）で空調空気から吸熱して蒸発された冷媒は、蓄冷タンク装置（１６０Ａ）の蓄冷材からの放冷によって凝縮液化されて冷媒体積を縮小させ、一方のタンク（１６５）内に液相冷媒として溜められていく。よって、蒸発器（１５０）側の圧力を低圧に維持するので、蓄冷材の蓄冷熱が保持されている間は凝縮器（１２０）と蒸発器（１５０）との間の残圧により、冷媒は継続して蒸発器（１５０）に流入可能となり、蒸発器（１５０）による空調空気の冷却を継続可能とすることができる。
【００３７】
請求項１５に記載の発明では、蓄冷タンク装置（１６０Ａ）および圧縮機（１１０）の間の冷媒と、凝縮器（１２０）および減圧器（１４０）の間の冷媒との間で熱交換する内部熱交換器（２００）が設けられたことを特徴としている。
【００３８】
これにより、内部熱交換器（２００）によって蓄冷タンク装置（１６０Ａ）と圧縮機（１１０）との間の冷媒（低圧側冷媒）に過熱度を持たせることができるので、蒸発器（１５０）から流出される冷媒に過熱度を持たす必要が無くなる。よって、蒸発器（１５０）における冷媒圧力を下げること無く、つまり、冷凍サイクル装置（１００）としての冷凍機効率（ＣＯＰ）を低下させること無く、蓄冷タンク装置（１６０Ａ）に流入する冷媒温度を低下させて、蓄冷材に対する確実な蓄冷が可能となる。そして、蓄冷タンク装置（１６０Ａ）から流出する低圧側冷媒は、内部熱交換器（２００）によって過熱され確実に気相冷媒となるので、圧縮機（１１０）に対する液圧縮を防止できる。
【００３９】
また、凝縮器（１２０）から流出する高圧側冷媒は、内部熱交換器（２００）によって過冷却され、液相冷媒量を増加させて蒸発器（１５０）側に供給できる。蒸発器（１５０）では液相冷媒量の増加に伴い冷媒流通抵抗が減少し、空調空気の冷却能力が向上する。更に、蒸発器（１５０）において過熱度を小さく設定できることから、冷媒温度を低下させて、空調空気との温度差を拡大して空調空気の冷却性能を向上させることができる。
【００４０】
請求項１６に記載の発明では、減圧器（１４０）は、蒸発器（１５０）から流出される冷媒の温度に応じて絞り開度が調整される温度式膨張弁（１４０）であり、温度式膨張弁（１４０）に並列に介在される固定絞り部（２１１）を有することを特徴としている。
【００４１】
これにより、圧縮機（１１０）の停止時に温度式膨張弁（１４０）の絞り開度が冷媒温度に応じて小さく調整されても、凝縮器（１２０）からの冷媒を固定絞り部（２１１）を通して蒸発器（１５０）に流入させることができるので、圧縮機（１１０）停止時における冷凍能力を確保することができる。
【００４２】
請求項１７に記載の発明では、圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、蒸発器（１５０）を構成要素として含み、これら構成要素が配管（１０１）によって順次環状に接続されて成る冷凍サイクル装置において、請求項１０に記載の蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）が、減圧器（１４０）と蒸発器（１５０）との間に配設されると共に、減圧器（１４０）と流入部（１６６ａ）とが接続され、流出部（１６６ｂ）と蒸発器（１５０）とが接続され、外部連通路（１６７ａ）から接続流路（１６７ｂ）に冷媒を圧送するポンプ手段（１９０）と、蒸発器（１５０）の冷媒流出側から蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の冷媒流入側へ接続される冷媒流路（１０２）と、冷媒流路（１０２）に配設されて、蒸発器（１５０）から蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）への一方向のみに冷媒流れを許容する第２逆止弁（１０３）とが設けられたことを特徴としている。
【００４３】
これにより、圧縮機（１１０）の作動により冷媒が冷凍サイクル内を循環する際には、減圧器（１４０）で減圧された低温の冷媒が、蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）において、内部の第１逆止弁（１６８）を開弁させて流通して、その間に蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の蓄冷材は低温の冷媒によって蓄冷される。蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）から流出する冷媒は、蒸発器（１５０）で空調空気から吸熱して、空調空気を冷却する。
【００４４】
一方、圧縮機（１１０）が停止された際には、ポンプ手段（１９０）を作動させることで、冷媒は、蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の接続流路（１６７ｂ）から第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは１つの管（１６２）、流出部（１６６ｂ）、蒸発器（１５０）、冷媒流路（１０２）、第２逆止弁（１０３）、蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の流入部（１６６ａ）、複数のチューブ（１６１）、外部連通路（１６７ａ）、ポンプ手段（１９０）の順に循環する。よって、蒸発器（１５０）で空調空気から吸熱して蒸発された冷媒は、蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の蓄冷材からの放冷によって凝縮液化されて、一方のタンク（１６５）内に液相冷媒として溜められていく。そして、その液相冷媒が再び蒸発器（１５０）に送られてそのサイクルを繰返すので、蒸発器（１５０）による空調空気の冷却を継続可能とすることができる。
【００４５】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
（第１実施形態）
第１実施形態の冷凍サイクル装置１００は、例えば信号待ち等のように走行状態からアイドリングでの停車状態に移行した際にエンジンが停止されるいわゆるアイドルストップ車両に適用されたものであり、以下、図１〜図３を用いてその基本構成について説明する。尚、図１は冷凍サイクル装置１００の全体構成を示す模式図、図２は蓄冷タンク装置１６０Ａを示す分解斜視図、図３は蓄冷熱交換器１６０の戻りパイプ１６２および下部タンク１６５を示す断面図である。
【００４７】
冷凍サイクル装置１００は、低温側の熱を高温側に移動させて冷熱および温熱を空調に利用するもので、図１に示すように、通常の圧縮機１１０、凝縮器１２０、受液タンク１３０、温度式膨張弁１４０、蒸発器１５０が配管１０１によって順次環状に接続されるサイクルに、蓄冷タンク装置１６０Ａが付加されて形成されるようにしている。
【００４８】
圧縮機１１０は、車両のエンジン（図示せず）を駆動源として作動され、冷凍サイクル装置１００内の冷媒（例えばＨＦＣ１３４ａ）を高温高圧に圧縮して吐出する流体機械である。凝縮器１２０は、圧縮機１１０の冷媒吐出側に設けられ、高温高圧に圧縮された冷媒を冷却して、凝縮液化する熱交換器である。受液タンク１３０は、凝縮器１２０で凝縮された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を流出させるレシーバである。
【００４９】
温度式膨張弁（本発明における減圧器に対応し、以下膨張弁）１４０は、受液タンク１３０で分離された液相冷媒を等エンタルピ的に減圧膨脹させるもので、弁部１４１と、蒸発器１５０の冷媒流出側（蒸発器１５０と蓄冷タンク装置１６０Ａとの間）に設けられた感温部１４２とを有している。膨張弁１４０は、感温部１４２で検出される冷媒温度に応じて弁部１４１の絞り開度が制御されて、蒸発器１５０から流出される冷媒の過熱度を所定値（例えば５〜１０℃）とするようになっている。
【００５０】
蒸発器１５０は、膨張弁１４０にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮する熱交換器であり、空調ケース１５１内に配設されて、この空調ケース１５１内に供給される空調空気を冷却（空調空気から吸熱）する。尚、空調ケース１５１内には、この他に図示しない空調空気送風用の送風機、空調空気加熱用の熱交換器、冷却空気および加熱空気の混合割合を調整するエアミックスドア機構等が設けられて、室内ユニット１５０Ａを形成しており、この室内ユニット１５０Ａは車室内のインストルメントパネル内に配設されている。
【００５１】
そして、蒸発器１５０と圧縮機１１０との間には（蒸発器１５０に対して直列となるように）、蓄冷タンク装置１６０Ａが配設されている。蓄冷タンク装置１６０Ａは、図２、図３に示すように、蓄冷材タンク１７０内に蓄冷材が充填されると共に蓄冷熱交換器１６０が配設され、両者１６０、１７０間にシール部材としてのパッキン１８０が介在されて形成されている。
【００５２】
蓄冷熱交換器１６０は、蒸発器１５０から流出される冷媒を内部に流通させると共に、この冷媒と蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材との間で熱交換を行う熱交換器である。具体的には、蓄冷熱交換器１６０は、マルチフロータイプの熱交換器としており、１列に積層（配列）される複数の冷媒チューブ１６１の長手方向両端部に一対のタンク１６４、１６５が接続されて形成されている。冷媒チューブ１６１は、その長手方向が略上下方向を向くように使用される。また、一対のタンク１６４、１６５は、その長手方向が略水平方向を向くように使用され、一対のタンク１６４、１６５は、上部タンク１６４、下部タンク１６５として、両者１６４、１６５が上下の位置関係となるようにしている。
【００５３】
尚、蓄冷熱交換器１６０を形成する各部材（以下、詳述）は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、互いに当接する部位に設けられたろう材によって、一体的にろう付けされている。
【００５４】
冷媒チューブ１６１は、押出し加工によって成形されたもので、長手方向に直交する断面が扁平状を成して、扁平状の長辺側同士を繋ぐ複数の隔壁によって内部流路が複数に区画されている。冷媒チューブ１６１は、図２中の左右方向に複数並べられて（積層されて）、各冷媒チューブ１６１の間には、冷媒チューブ１６１よりも薄肉の帯板材からローラ加工によって波状に形成されると共に、平面部に複数のルーバが形成されたコルゲートタイプのフィン１６３が介在されている（ろう付けによって熱的に接合されている）。冷媒チューブ１６１と、フィン１６３とによって熱交換部が形成されている。
【００５５】
上部タンク（本発明における他方のタンクに対応）１６４と、下部タンク（本発明における一方のタンクに対応）１６５は共に、平板材の折り曲げ、あるいは平板材同士の接合により形成された細長直方体の容器体である。両タンク１６４、１６５には、冷媒チューブ１６１の位置に対応するように、チューブ孔が形成されており、各冷媒チューブ１６１の長手方向両端部がそれぞれのチューブ孔に挿入、接合されて、両タンク１６４、１６５は各冷媒チューブ１６１と連通している。
【００５６】
冷媒チューブ１６１の積層方向の一方の外方（図２中では右側）には、戻りパイプ（本発明における１つの管に対応）１６２が設けられて、上部タンク１６４と下部タンク１６５とに連通している。戻りパイプ１６２は、円筒状の太い管部材として設定されており、その流路断面積は、冷凍サイクル装置１００の配管１０１のうち、蒸発器１５０から圧縮機１１０に接続される配管（後述する流入配管１０１ａ、流出配管１０１ｂ）に相当するものとしている。
【００５７】
そして、戻りパイプ１６２の下端部は、図３に示すように、下部タンク１６５の下面近傍まで延びて、戻りパイプ１６２は下部タンク１６５内の下端部近傍で連通するようにしている。尚、戻りパイプ１６２は、流路断面積が略同等であって、下部タンク１６５の下面近傍まで延びる複数の冷媒チューブ（本発明における第２空間チューブに対応）１６１に置き換えても良い。
【００５８】
上部タンク１６４内において、複数の冷媒チューブ１６１と戻りパイプ１６２との間となる位置には、仕切り部材としてのセパレータ１６４ａが設けられている。このセパレータ１６４によって、上部タンク１６４内は、冷媒チューブ１６１側となる第１空間１６４ｃと、戻りパイプ１６２側となる第２空間１６４ｄとに区画されている。そして、セパレータ１６４ａの中央部には、所定の開口面積を有する円形状の開口穴（本発明における開口部に対応）１６４ｂが形成されており、第１空間１６４ｃ内に流入する冷媒（気相冷媒）のうち、所定量の冷媒が直接第２空間１６４ｃ内に流入可能となっている。
【００５９】
上部タンク１６４の長手方向の一方側の端部には、第１空間１６４ｃ内に連通する入口ジョイント（本発明における流入部に対応）１６６ａが接続されている。また、上部タンク１６４の長手方向の他方側の端部には、第２空間１６４ｄ内に連通する出口ジョイント（本発明における流出部に対応）１６６ｂが接続されている。
【００６０】
下部タンク１６５は、冷媒を集合させると共に冷媒を溜める機能を持たせるために、上部タンク１６４に対して、その上下方向の寸法が大きく取られて、内部容量が大きくなるように設定されている。この内部容量は、後述するように蓄冷熱交換器１６０に流入した過熱ガス冷媒が蓄冷された蓄冷材によって冷却される際に凝縮されて液冷媒となるが、この液冷媒を所定量溜め得るだけの容量としている。
【００６１】
この下部タンク１６５の容量は、圧縮機１１０の停止中に、所定時間にわたって、冷房を提供できるように設定される。例えば、圧縮機１１０の停止中に、短い時間にわたって、比較的弱い冷房を提供できるように設定される。例えば、アイドルストップ車両においては、アイドルストップ期間中に乗員の快適性の悪化を抑制することができるか、あるいは乗員に冷房の継続を感じさせることができる程度の比較的弱い冷房を持続できる容量、あるいはそれ以上の容量とすることができる。よって、この容量は、蓄冷タンク装置が適用された冷凍サイクル装置の用途などに応じて設定される。この下部タンク１６５の容量は、蓄冷材の蓄冷能力に応じて、その蓄冷材によって液化されうる液冷媒量を溜めることができるように設定される場合がある。この下部タンク１６５の容量は、圧縮機１１０の作動中に冷媒が流れるために必要とされる容量を越えて設定される場合がある。
【００６２】
下部タンク１６５は、上記の容量設定により、長手側となる側壁の面積が大きくなり、冷媒内圧による変形を受け易くなるために、下部タンク１６５内には、水平方向に配設されて、対向する長手側壁同士を連結する補強板１６５ａが設けられている。尚、補強板１６５ａには、上下方向に貫通する穴を複数設けるようにしても良い。あるいは、補強板１６５ａは、上記セパレータ１６４ａのように、開口部を有して、下部タンク１６５内の長手方向に複数並ぶように配列されたもの等としても良い。
【００６３】
一方、蓄冷材タンク１７０は、車両への取付け部となる取付けブラケット１７１が一体形成された扁平の半容器体であり、例えば薄肉の樹脂材からインジェクション成形によって形成されている。容器体としては、ほぼ、上記蓄冷熱交換器１６０の全体を内包する大きさを有している。蓄冷材タンク１７０内には、その開口側から蓄冷材（例えば、パラフィン、氷）が所定量充填されて、更に、蓄冷熱交換器１６０が配設されている。
【００６４】
上部タンク１６４の側壁面（外周面）と、蓄冷材タンク１７０の開口側内壁面（内周面）との間にシール部材としてのリング状のパッキン１８０が介在されて、蓄冷材が蓄冷材タンク１７０から漏れないようにしている。よって、蓄冷材タンク１７０内において、蓄冷材が蓄冷熱交換器１６０の冷媒チューブ１６１、フィン１６３と接触し、蓄冷材と冷媒チューブ１６１、フィン１６３との間で、主に熱伝導による熱の出入を可能とする蓄冷タンク装置１６０Ａが形成される。
【００６５】
そして、蒸発器１５０の冷媒流出側から延びる流入配管１０１ａが蓄冷タンク装置１６０Ａの入口ジョイント１６６ａに接続され、また、圧縮機１１０の吸入側に接続される流出配管１０１ｂが蓄冷タンク装置１６０Ａの出口ジョイント１６６ｂに接続されている。
【００６６】
次に、上記構成に基づく冷凍サイクル装置１００の作動およびその作用効果について説明する。
【００６７】
１．蓄冷モード
車両走行時に、エンジンにより圧縮機１１０が駆動され、冷凍サイクル装置１００が作動する。圧縮機１１０で圧縮吐出された冷媒は、凝縮器１２０で凝縮液化され、受液タンク１３０を経て膨張弁１４０で減圧され、蒸発器１５０で空調空気から吸熱して蒸発し、空調空気を冷却する（冷房する）。
【００６８】
そして、蒸発器１５０から流出される冷媒は、流入配管１０１ａを通り、蓄冷タンク装置１６０Ａに流入する。具体的には、冷媒は蓄冷熱交換器１６０の入口ジョイント１６６ａから上部タンク１６４の第１空間１６４ｃを経て、冷媒チューブ１６１を通流する。そして、蓄冷材融点より低い温度の冷媒によって蓄冷材を液相から固相に変化させて、その凝固潜熱を蓄える。即ち、冷媒は、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材を冷却し、蓄冷する。
【００６９】
蒸発器１５０、蓄冷熱交換器１６０（冷媒チューブ１６１）でそれぞれ空調空気、蓄冷材から吸熱した冷媒は、過熱ガス冷媒となって下部タンク１６５内に至り、戻りパイプ１６２の下端部から上部タンク１６４の第２空間１６４ｄ、出口ジョイント１６６ｂ、流出配管１０１ｂを経て圧縮機１１０に戻る。尚、冷凍サイクル装置１００としては、車室内熱負荷に加えてこの蓄冷材の冷却熱負荷がトータルの冷房負荷となり、蓄冷材への蓄冷が完了すると、蓄冷タンク装置１６０Ａでの冷媒と蓄冷材との間の熱移動は停止される。
【００７０】
２．放冷モード
車両が停車してエンジンが停止されると、圧縮機１１０も停止される。この時、冷凍サイクル装置１００内では高圧側となる凝縮器１２０、受液タンク１３０から、低圧側となる蒸発器１５０、蓄冷タンク装置１６０Ａに、その残圧により膨張弁１４０を通じて冷媒が流入する。
【００７１】
蒸発器１５０に流入した冷媒は空調空気との熱交換により空調空気を冷却して、蓄冷材の融点よりも高い温度の過熱ガス冷媒となる。過熱ガス冷媒は、流入配管１０１ａから蓄冷タンク装置１６０Ａに流入して、蓄冷材に融解潜熱を与えて放冷する。換言すれば、過熱ガス冷媒は、蓄冷材の蓄冷熱により冷却されて凝縮液化し、重力により下部タンク１６５内に液冷媒として溜められる。
【００７２】
つまり、蒸発器１５０からの過熱ガス冷媒は、蓄冷熱交換器１６０の冷媒チューブ１６１で凝縮されて体積を縮小させて、下部タンク１６５内に液冷媒として溜められて圧力を低圧に維持するので、圧縮機１１０が停止されても蓄冷材の蓄冷熱が保持されている間は凝縮器１２０と蒸発器１５０との間の残圧により、冷媒は継続して蒸発器１５０に流入可能となり、蒸発器１５０による空調空気の冷却を継続可能とすることができる。尚、上記蓄冷タンク装置１６０Ａとしての蓄冷、放冷にかかわる伝熱性能は、チューブ１６１の本数、長さ等の設定、および蓄冷材の封入量によって確保される。
【００７３】
ここで、本実施形態では冷媒が流通する蓄冷熱交換器１６０の外部に蓄冷材タンク１７０を設けて、この蓄冷材タンク１７０内に蓄冷材を充填するようにしているので、冷媒の圧力は蓄冷熱交換器１６０の内部にかかり、蓄冷材を封入する蓄冷材タンク１７０には、この冷媒の圧力がかからずに大気圧のみがかかるようにすることができ、蓄冷材タンク１７０に耐圧性を持たせる必要が無くなる。よって、蓄冷材タンク１７０の薄肉化、あるいは低強度材の使用を可能として、小型化、低コスト化が可能となる。尚、蓄冷材タンク１７０には、耐圧性を持たせる必要がないことから、球状や円筒状等に対して、本実施例のように平面部の広い扁平な直方体状に形成することもでき、車両エンジンルーム内での搭載性を向上させることができる。
【００７４】
また、蓄冷熱交換器１６０の一対のタンク１６４、１６５を上部タンク１６４、下部タンク１６５として形成しているので、蓄冷材によって凝縮された液冷媒が重力によって下部タンク１６５内に流れ落ちて、蓄冷熱交換器１６０の冷媒チューブ１６１内に停滞することが無くなり、蓄冷熱交換器１６０における冷媒と蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材との熱交換を効率良く行うことができる。即ち、凝縮した液冷媒が蓄冷熱交換器１６０の冷媒チューブ１６１の内壁面に厚い膜となって残らないので、蓄冷材との伝熱面が充分確保され、効率的な熱交換が可能となる訳である。
【００７５】
また、上部タンク１６４内を第１空間１６４ｃと第２空間１６４ｄとに区画して、第１空間１６４ｃ、第２空間１６４ｄにそれぞれ入口ジョイント１６６ａ、出口ジョイント１６６ｂを設けるようにしているので、上部タンク１６４側に各配管１０１ａ、１０１ｂを集合させて、各配管１０１ａ、１０１ｂの取回し性を向上することができる。
【００７６】
また、上部タンク１６４内に配設したセパレータ１６４ａに開口穴１６４ｂを設けるようにしているので、入口ジョイント１６６ａから流入する冷媒の一部を開口穴１６４ｂを通して出口ジョイント１６６ｂから直接流出させることができる。即ち、上記放冷モードの後に、車両が走行状態に移行するとエンジンが始動され、圧縮機１１０も作動される。そして、圧縮機１１０は、蓄冷タンク装置１６０Ａから冷媒を吸引する。この時、圧縮機１１０は、放冷モード時に蓄冷材によって下部タンク１６５内に凝縮された液冷媒を主に吸引することになり、液圧縮となる。しかし、蒸発器１５０で蒸発された過熱ガス冷媒の一部を入口ジョイント１６６ａから開口穴１６４ｂを通して出口ジョイント１６６ｂに流して圧縮機１１０に吸引させることができるので、圧縮機１１０での液圧縮の度合いを低減できる。
【００７７】
また、下部タンク１６５と上部タンク１６４の第２空間１６４ｄとの間を冷媒チューブ１６１に代えて、戻りパイプ１６２によって連通させるようにしているので、下部タンク１６５から第２空間１６４ｄに至る冷媒の流通抵抗を低減することができる。
【００７８】
また、戻りパイプ１６２は、下部タンク１６５内の下端部近傍で連通するようにしているので、蓄冷熱交換器１６０内を冷媒が流通する際に、下部タンク１６５内に流入する過熱ガス冷媒、液冷媒のうち、液冷媒を優先的に戻りパイプ１６２から第２空間１６４ｄを経て出口ジョイント１６６ｂから流出させて、下部タンク１６５内に液冷媒が溜まらないようにすることができる。即ち、蓄冷モードにおいて圧縮機１１０により冷媒が冷凍サイクル内を循環している時に、下部タンク１６５内に液冷媒を溜めないようにして、放冷モードに備えることができる。そして、放冷モードにおいて圧縮機１１０が停止した時には、蒸発器１５０から流出される過熱ガス冷媒を蓄冷材で凝縮させて、下部タンク１６５に溜めることができる。
【００７９】
また、蓄冷材タンク１７０を半容器体として、蓄冷材と共に蓄冷熱交換器１６０を内部配設した後に、パッキン１８０で両者１６０、１７０間をシールするようにしているので、簡便な構成で、蓄冷材タンク１７０から蓄冷材が洩れるのを防止できる。つまり、定期的な蓄冷材の補充を不要とすることができる。
【００８０】
また、複数の冷媒チューブ１６１間にフィン１６３を介在させてろう付けしているので、蓄冷材側の伝熱面積を拡大でき、冷媒と蓄冷材との熱交換性能を向上させることができる。
【００８１】
尚、凝縮器１２０においては、冷媒の過冷却域まで冷却する方式（いわゆるサブクールコンデンサ）にあっては、凝縮器１２０内にモジュレータタンクとして一体的に構成される場合もあり、この場合には受液タンク１３０は省略しても良い。
【００８２】
また、本実施形態の方式では高圧側冷媒量が多いほど放冷時間が長く確保できる特性があることから、圧縮機１１０停止可能時間を所定時間以上長く維持すべき場合には、必要に応じてこの受液タンク１３０を追加したり、受液タンク１３０の容量あるいは高圧配管径を拡大する等しても良い。
【００８３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４に示す。第２実施形態は上記第１実施形態に対して、冷凍サイクル装置１００Ａに内部熱交換器２００を追加したものである。
【００８４】
内部熱交換器２００は、凝縮器１２０と膨張弁１４０との間（具体的には受液タンク１３０と膨張弁１４０との間）の高圧側冷媒と、蓄冷タンク装置１６０Ａと圧縮機１１０との間の低圧側冷媒との間で熱交換するものである。内部熱交換器２００は、例えば、上記高圧側冷媒が流通する高圧側配管の所定領域（所定長さ）の中に、上記低圧側冷媒が流通する低圧側配管を配設した二重管構造のものとして形成される。つまり、高圧側配管と低圧側配管との間に高圧側冷媒が流れ、低圧側配管内を流れる低圧側冷媒と熱交換する訳である。高圧側冷媒は低圧側冷媒によって過冷却され、低圧側冷媒は高圧側冷媒によって過熱されるようにしている。
【００８５】
また、ここでは、上記のように内部熱交換器２００によって圧縮機１１０に流入する前の冷媒が過熱されることから、蒸発器１５０から流出される冷媒には、できるだけ過熱度を持たせない（過熱度を小さくする）ようにしている。具体的には、過熱度が０〜３℃となるように、膨張弁１４０の設定（感温部１４２における冷媒温度に対して絞り開度がより大きくなるように設定等）を行っている。
【００８６】
以上のように構成される第２実施形態においては、蓄冷タンク装置１６０Ａによって、上記第１実施形態と同様の蓄冷モードおよび放冷モードを行い、圧縮機１１０停止時の冷凍機能の継続を可能とする。
【００８７】
また、内部熱交換器２００によって低圧側冷媒に過熱度を持たせることができることから、膨張弁１４０の設定により蒸発器１５０から流出される冷媒に過熱度を持たせないようにしているので、蒸発器１５０における冷媒圧力を下げること無く、つまり、冷凍サイクル装置１００Ａとしての冷凍機効率（ＣＯＰ）を低下させること無く、蓄冷タンク装置１６０Ａに流入する冷媒温度を低下させて、蓄冷材に対する確実な蓄冷が可能となる。
【００８８】
また、内部熱交換器２００を追加することで、凝縮器１２０から蒸発器１５０へ流入する冷媒の過冷却度を高めることができ、凝縮器１２０から流出する液相冷媒量を増加させて蒸発器１５０側に供給できるようになるので、蒸発器１５０では液相冷媒量の増加に伴い冷媒流通抵抗が減少し、空調空気の冷却性能を向上させることができる。更に、蒸発器１５０における過熱度を小さく設定できることから、冷媒温度を低下させて、空調空気との温度差を拡大して空調空気の冷却性能を向上させることができる。そして、蓄冷タンク装置１６０Ａから流出する冷媒は、内部熱交換器２００によって過熱され確実に気相冷媒となるので、圧縮機１１０に対する液圧縮を防止できる。
【００８９】
尚、蒸発器１５０における過熱度は、上記説明では例えば０〜３℃としたが、内部熱交換器２００で所定の過熱度が取れる（気相冷媒とする）ようにすれば、蒸発器１５０においては過熱度を完全に持たせない、つまり過熱度を０℃以下として、冷媒が気液二相状態となるようにしても良い。
【００９０】
また、内部熱交換器２００は、二重管構造のものに限らず、内部に並列となる２つの流路が設けられて、一方の流路に高圧側冷媒が流れ、他方の流路に低圧側流体が流れ、両者間での熱の授受がされるものとしても良い。
【００９１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図５に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、冷凍サイクル装置１００Ｂにおいて、膨張弁１４０に対して並列配置される固定絞り部１９１を設けたものである。
【００９２】
具体的には、膨張弁１４０の弁部１４１をバイパスするバイパス流路２１０を設けて、このバイパス流路２１０に、所定開度に固定された固定絞り部２１１を設けている。
【００９３】
蓄冷モード時（圧縮機１１０が作動されている時）は、膨張弁１４０は感温部１４２の冷媒温度（冷媒過熱度）に応じて弁部１４１を所定開度に開くが、放冷モード時では圧縮機１１０の停止によって低圧側圧力が上昇する一方、感温部１４２が冷えているために弁部１４１は次第に閉じてゆく場合がある。
【００９４】
このように、放冷モード時の冷房能力はこの時の膨張弁１４０の開度によって制限されることになるが、本第３実施形態では、固定絞り部２１１を設けるようにしているので、凝縮器１２０から流出される冷媒を、可変される膨張弁１４０の絞り開度に関わらず、固定絞り部２１１を通して蒸発器１５０に流入させることができるので、圧縮機１１０停止時における冷房能力を確保することができる。
【００９５】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図６、図７に示す。第４実施形態は、上記第１実施形態に対して、冷凍サイクル装置１００Ｃにおいて、蓄冷タンク装置１６０Ｂの冷媒流れ構造を変更すると共に、ポンプ手段としての液冷媒循環ポンプ（以下、ポンプ）１９０を設けて、放冷モード時に冷媒を蒸発器１５０と蓄冷タンク装置１６０Ｂとの間で循環させて、蒸発器１５０による空調空気の冷却を継続可能としたものである。
【００９６】
蓄冷タンク装置１６０Ｂにおいて、図７に示すように、蓄冷材タンク１７０の底面に開口部１７２、１７３を設けている。そして、開口部１７２を貫通して、下部タンク１６５内から蓄冷材タンク１７０の外部に連通する外部連通路１６７ａを設けている。外部連通路１６７ａと開口部１７２との間は、蓄冷材が外部に漏れないように、図示しないシール部材によってシールされている。
【００９７】
また、開口部１７３を貫通して、蓄冷材タンク１７０の外部から下部タンク１６５内の戻りパイプ１６２に接続される接続流路１６７ｂを設けている。接続流路１６７ｂと開口部１７３との間は、蓄冷材が外部に漏れないように、上記と同様に図示しないシール部材によってシールされている。
【００９８】
そして、下部タンク１６５内において、戻りパイプ１６２の側壁に逆止弁（本発明における第１逆止弁に対応）１６８を設けている。逆止弁１６８は、下部タンク１６５内から戻りパイプ１６２内への一方向のみに冷媒が流れることを許容する弁である。
【００９９】
蓄冷タンク装置１６０Ｂは、図６に示すように、膨張弁１４０と蒸発器１５０との間に配設されている。即ち、入口ジョイント１６６ａが膨張弁１４０の冷媒流出側と接続され、また、出口ジョイント１６６ｂが蒸発器１５０の冷媒流入側と接続されている。更に、ポンプ１９０が外部連通路１６７ａと接続流路１６７ｂとの間に配設され、冷媒が外部連通路１６７ａ側から接続流路１６７ｂ側に圧送されるようにしている。
【０１００】
また、蒸発器１５０の冷媒流出側から蓄冷タンク装置１６０Ｂの冷媒流入側（膨張機１４０と入口ジョイント１６６ａとの間）に接続される冷媒流路１０２が形成されており、この冷媒流路１０２には、蒸発器１５０側から蓄冷タンク装置１６０Ｂ側への一方向のみに冷媒が流れることを許容する逆止弁（本発明における第２逆止弁に対応）１０３が設けられている。
【０１０１】
本実施形態の冷凍サイクル装置１００Ｃでは、蓄冷モード時において、圧縮機１１０の作動により冷媒が冷凍サイクル内を循環する際に、減圧器１４０で減圧された低温の冷媒が、蓄冷タンク装置１６０Ｂ内で逆止弁１６８を開弁させて流通して、その間に蓄冷タンク装置１６０Ｂの蓄冷材は低温の冷媒によって蓄冷される。蓄冷タンク装置１６０Ｂから流出する冷媒は、蒸発器１５０で空調空気から吸熱して、空調空気を冷却する。
【０１０２】
一方、放冷モードにおいて、圧縮機１１０が停止された際には、ポンプ１９０が作動されて、冷媒は、蓄冷タンク装置１６０Ｂの接続流路１６７ｂから戻りパイプ１６２、出口ジョイント１６６ｂ、蒸発器１５０、冷媒流路１０２、逆止弁１０３、蓄冷タンク装置１６０Ｂの入口ジョイント１６６ａ、上部タンク１６４、チューブ１６１、下部タンク１６５、外部連通路１６７ａ、ポンプ１９０の順に循環する。よって、蒸発器１５０で空調空気から吸熱して蒸発された冷媒は、蓄冷タンク装置１６０Ｂ内に流入して、蓄冷材からの放冷によって凝縮液化されて、下部タンク１６５内に液冷媒として溜められていく。そして、その液冷媒が再び蒸発器１５０に送られてそのサイクルを繰返すので、蒸発器１５０による空調空気の冷却を継続可能とすることができる。
【０１０３】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図８、図９に示す。第５実施形態は上記第１実施形態に対して蓄冷熱交換器１６０の細部構造を変更したものである。
【０１０４】
蓄冷熱交換器１６０の熱交換部を形成するフィン１６３は、上記第１実施形態のコルゲートタイプのものに代えて、図８に示すように、プレートタイプのフィン１６３ａとしても良い。フィン１６３ａは、薄肉の帯板材の長手方向に冷媒チューブ１６１の位置に合わせて、チューブ用バーリング穴、あるいは切り込みが複数設けられたものである。尚、フィン１６３ａの表面には、熱交換効率を向上させるために、微細な凹凸やルーバ等を形成しても良い。
【０１０５】
フィン１６３ａが複数枚積層された後に、各チューブ用バーリング穴、あるいは切り込みに冷媒チューブ１６１が挿通され、チューブ１６１が拡管されることで、フィン１６３ａはチューブ１６１の外表面に圧着される。更に、フィン１６３ａは、チューブ１６１の外表面にろう付けされている。プレートタイプのフィン１６３ａは、ローラ成形に代えて、プレス加工での成形が可能であり、安価な製造が可能となる。
【０１０６】
また、戻りパイプ１６２は、図９に示すように、その下端側を下部タンク１６５の上面に接合している。そして、下部タンク１６５の内部を戻りパイプ１６２側とその反対側とに仕切る隔壁としてのセパレータ１６５ｂを設けていおり、セパレータ１６５ｂの下側が開口するようにしている。即ち、セパレータ１６５ｂは、下部タンク１６５の上面から下面側に向けて延びるようにして、セパレータ１６５ｂの下端部と下部タンク１６５の下面との間に隙間が形成されるようにしている。
【０１０７】
よって、戻りパイプ１６２は、セパレータ１６５ｂを介して下部タンク１６５の下端部近傍に連通し、上記第１実施形態と同様の機能を発揮させることができる。
【０１０８】
尚、第５実施形態の変形例として、戻りパイプ１６２については、図１０に示すように、長手方向の端部側が閉塞されて、端部側の円周面に流入穴１６２ａを設けて、下部タンク１６５の長手方向端部から下部タンク１６５内に連通するようにしても良い。
【０１０９】
また、蓄冷タンク装置１６０Ａのパッキン１８０は、蓄冷熱交換器１６０と蓄冷材タンク１７０とは独立した構造としたが、蓄冷材タンク１７０の材料を例えば弾性を有するゴム状の材料として、蓄冷材タンク１７０と一体で形成するようにしても良い。
【０１１０】
また、蓄冷タンク装置１６０Ａに対する各配管１０１ａ、１０１ｂの取回しに制約がなければ、戻りパイプ１６２、セパレータ１６４ａを廃止して、出口ジョイント１６６ｂを下部タンク１６５に設けるようにしても良い。
【０１１１】
また、セパレータ１６４ａの開口穴１６４ｂは、放冷モードから蓄冷モードに移行する際の圧縮機１１０への液圧縮の影響度合いに応じて、廃止するようにしても良い。
【０１１２】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図１１〜図１５に示す。第６実施形態は、上記第１実施形態に対して蓄冷熱交換器１６０、蓄冷材タンク１７０、パッキン１８０の構造をそれぞれ変更して、蓄冷タンク装置１６０Ｃとしたものである。
【０１１３】
図１１〜図１３に示すように、蓄冷熱交換器１６０の熱交換部は、２列に積層（配列）される複数のチューブ１６１から形成されている。ここでは、便宜上、図１１中の紙面奥側の１列目のチューブ群を第１空間チューブ１６１ａ、図１１中の紙面手前側の２列目のチューブ群を第２空間チューブ１６１ｂとしている。尚、フィン１６３は、チューブ１６１の２列分の奥行きに相当する寸法に設定されて、各チューブ１６１間に介在（接合）されている。
【０１１４】
上部タンク１６４は、２本の円筒状部材が並列配置されて、両者が長手方向の側壁で互いに接合されるようにして形成されており、チューブ１６１の長手方向端部の一方が接合されている。更に詳述すると、上部タンク１６４には、２本の円筒状部材によって第１空間１６４ｃと第２空間１６４ｄとが形成されており、第１空間１６４ｃには第１空間チューブ１６１ａが連通し、第２空間１６４ｄには第２空間チューブ１６１ｂが連通している。そして、２本の円筒状部材が互いに接合される部位（本発明における仕切り部材に対応）の略中央には、上記第１実施形態と同様の開口穴１６４ｂが設けられている。
【０１１５】
上部タンク１６４の長手方向の両端部には、扁平状のカップタンク１６４ｅ、１６４ｆが接続されている。上部タンク１６４の第１空間１６４ｃは、連通孔１６４ｇによって、カップタンク１６４ｅ内と連通している。また、上部タンク１６４の第２空間１６４ｄは、連通孔１６４ｈによって、カップタンク１６４ｆ内と連通している。
【０１１６】
下部タンク１６５は、小タンク１６５ｃ、液タンク１６５ｈ、カップタンク１６５ｄ、１６５ｅから形成されている。小タンク１６５ｃは、上記上部タンク１６４と略同一仕様を成すタンクであり、２本の円筒状部材によって内部には第１空間１６５ｃ１と第２空間１６５ｃ２とが形成されている。小タンク１６５ｃにはチューブ１６１の長手方向端部の他方が接合されている。即ち、第１空間１６５ｃ１には第１空間チューブ１６１ａが連通し、第２空間１６５ｃ２には第２空間チューブ１６１ｂが連通している。
【０１１７】
液タンク１６５ｈは、小タンク１６５ｃの各円筒状部材よりも内径の大きく設定された大径円筒状部材から成るタンクであり、小タンク１６５ｃの下側に配設されている。小タンク１６５ｃと液タンク１６５ｈとを合わせた内容積は、上記第１実施形態と同様に、蓄冷熱交換器１６０に流入した過熱ガス冷媒が蓄冷された蓄冷材によって冷却される際に凝縮される液冷媒を所定量溜め得るだけの容量としている。
【０１１８】
そして、小タンク１６５ｃ、液タンク１６５ｈの長手方向の両端部には、扁平状のカップタンク１６５ｄ、１６５ｅが接続されている。小タンク１６５ｃの第１空間１６５ｃ１は、連通孔１６５ｆによって、カップタンク１６５ｄ内と連通している。また、小タンク１６５ｃの第２空間１６５ｃ２は、連通孔１６５ｇによって、カップタンク１６５ｅ内と連通している。更に、液タンク１６５ｈ内の空間は、連通孔１６５ｉ、１６５ｊによって、カップタンク１６５ｄ、１６５ｅ内と連通している。
【０１１９】
入口ジョイント１６６ａは、円筒状に形成されたブロック部材としており、上部タンク１６４のカップタンク１６４ｅ側に配設されて、このカップタンク１６４ｅ内と連通するように接続されている。また、出口ジョイント１６６ｂは、入口ジョイント１６６ａと同様に円筒状に形成されたブロック部材としており、上部タンク１６４のカップタンク１６４ｆ側に配設されて、このカップタンク１６４ｆ内と連通するように接続されている。
【０１２０】
蓄冷材タンク１７０は、上タンク１７４と下タンク１７５とから形成されている。それぞれのタンク１７４、１７５は、上記第１実施形態と同様に、例えば薄肉の樹脂材からインジェクション成形によって形成されている。
【０１２１】
上タンク１７４は、下タンク１７５側に開口して蓋状を成すタンクとしており、蓄冷熱交換器１６０の両ジョイント１６６ａ、１６６ｂと上部タンク１６４とを内包する大きさを有している。上タンク１７４の略中央には、車両への取付け部となる取付けブラケット１７１が一体形成されると共に、両ジョイント１６６ａ、１６６ｂに対応する位置で開口して、その周囲にフランジ部が形成された円形の開口部１７４ａ、１７４ｂが設けられている。
【０１２２】
下タンク１７５は、底の深い扁平の半容器体であり、ほぼ蓄冷熱交換器１６０の下部タンク１６５および熱交換部を内包する大きさを有している。上タンク１７４と下タンク１７５は、例えば樹脂溶着等の接合手段によって互いに接合されて、蓄冷材タンク１７０を形成する。
【０１２３】
そして、蓄冷材タンク１７０内に、蓄冷熱交換器１６０が配設され、所定量の蓄冷材が充填されると共に、両ジョイント１６６ａ、１６６ｂの外周部と上タンク１７４の開口部１７４ａ、１７４ｂ（フランジ部）の内周部との間にＯリングタイプのパッキン１８０（２つ）が介在されて、蓄冷タンク装置１６０Ｃが形成されている。
【０１２４】
次に、上記蓄冷タンク装置１６０Ｃを用いた冷凍サイクル装置１００の作動について図１４、図１５を加えて説明する。尚、冷凍サイクル内における蓄冷タンク装置１６０Ｃの配設位置は、上記第１実施形態と同様に蒸発器１５０と圧縮機１１０との間としている。
【０１２５】
１．蓄冷モード
車両走行時に、エンジンによる圧縮機１１０の駆動に伴って、圧縮機１１０で圧縮吐出され、蒸発器１５０から流出される冷媒は、蓄冷タンク装置１６０Ｃに流入する。蓄冷タンク装置１６０Ｃ内においては、図１４に示すように、冷媒は蓄冷熱交換器１６０の入口ジョイント１６６ａからカップタンク１６４ｅ→連通孔１６４ｇ→上部タンク１６４の第１空間１６４ｃを経て、第１空間チューブ１６１ａを通流する。そして、小タンク１６５ｃの第１空間１６５ｃ１→連通孔１６５ｆ→カップタンク１６５ｄ→連通孔１６５ｉ→液タンク１６５ｈ→連通孔１６５ｊ→カップタンク１６５ｅ→連通孔１６５ｇ→小タンク１６５ｃの第２空間１６５ｃ２を経て、第２空間チューブ１６１ｂを流通する。更に、上部タンク１６４の第２空間１６４ｄ→連通孔１６４ｈ→カップタンク１６４ｆを経て出口ジョイント１６６ｂから流出して圧縮機１１０に戻る。
【０１２６】
上記冷媒の流れにおいて、蓄冷材融点より低い温度の冷媒が第１空間チューブ１６１ａ、第２空間チューブ１６１ｂを流通する際に、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材を液相から固相に変化させて、その凝固潜熱を蓄える。即ち、冷媒は、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材を冷却し、蓄冷する。
【０１２７】
尚、上記冷媒の流れにおいて、冷媒の一部は上部タンク１６４の開口穴１６４ｂから熱交換部（チューブ１６１）をバイパスして出口ジョイント１６６ｂに流出する。ここで、上記蓄冷モード時には、圧縮機１１０の作動により強制的に比較的大流量（５０〜２００ｋｇ／ｈ）となる冷媒流れによって、流速は速くなり、開口穴１６４ｂでの流通抵抗が大きくなり、熱交換部に対するバイパス流量は小さく保たれ、冷媒の大半は熱交換部を流れるため、蓄冷能力の低下は事実上ほとんどない。
【０１２８】
２．放冷モード
車両停車時のエンジン停止に伴い、圧縮機１１０が停止されると、冷凍サイクル内の残圧によって低圧側となる蒸発器１５０、蓄冷タンク装置１６０Ｃに膨張弁１４０を通じて冷媒が流入する。
【０１２９】
蒸発器１５０から流出される過熱ガス冷媒は、蓄冷タンク装置１６０Ｃに流入する。蓄冷タンク装置１６０Ｃ内においては、図１５に示すように、冷媒は蓄冷熱交換器１６０の入口ジョイント１６６ａからカップタンク１６４ｅ→連通孔１６４ｇ→上部タンク１６４の第１空間１６４ｃを経て、第１空間チューブ１６１ａを通流する。また、冷媒は上部タンク１６４の第１空間１６４ｃから開口穴１６４ｂ→上部タンク１６４の第２空間１６４ｄを経て、第２空間チューブ１６１ｂにも流通する。
【０１３０】
尚、放冷モード時においては、圧縮機１１０が停止されていることから、蓄冷モード時に対して冷媒流量は少なくなり、第２空間チューブ１６１ｂを流れる冷媒流量は蓄冷モード時の約１／４以下と小さく、開口穴１６４ｂもほとんど流通抵抗とならずに冷媒を流すことができる。
【０１３１】
上記冷媒の流れにおいて、蓄冷材の融点よりも高い温度の過熱ガス冷媒が第１空間チューブ１６１ａ、および第２空間チューブ１６１ｂを流通する際に、蓄冷材に融解潜熱を与えて放冷する。即ち、過熱ガス冷媒は、蓄冷材の蓄冷熱により冷却されて凝縮液化し、液冷媒として重力により下降して、小タンク１６５ｃの第１空間１６５ｃ１→連通孔１６５ｆ→カップタンク１６５ｄ→連通孔１６５ｉ→液タンク１６５ｈに、また小タンク１６５ｃの第２空間１６５ｃ２→連通孔１６５ｇ→カップタンク１６５ｅ→連通孔１６５ｊ→液タンク１６５ｈに至る。
【０１３２】
つまり、蒸発器１５０からの過熱ガス冷媒は、蓄冷熱交換器１６０のすべての冷媒チューブ１６１（第１、第２空間チューブ１６１ａ、１６１ｂ）で凝縮されて体積を縮小させて、下部タンク１６５内に液冷媒として溜められて圧力を低圧に維持するので、圧縮機１１０が停止されても蓄冷材の蓄冷熱が保持されている間は凝縮器１２０と蒸発器１５０との間の残圧により、冷媒は継続して蒸発器１５０に流入可能となり、蒸発器１５０による空調空気の冷却を継続可能とすることができる。
【０１３３】
３．放冷モードから蓄冷モードへの切替え
本実施形態では、上記放冷モードから再び蓄冷モードに切替えられる際に、圧縮機１１０の再起動に伴い、下部タンク１６５（液タンク１６５ｈ、小タンク１６５ｃの第１、第２空間１６５ｃ１、１６５ｃ２）に溜められた液冷媒がまず、第２空間チューブ１６１ｂを上方に向けて流通して、上部タンク１６４の第２空間１６４ｄ→連通孔１６４ｈ→カップタンク１６４ｆ→出口ジョイント１６６ｂを経て、圧縮機１１０に吸引される。本モードでは、圧縮機１１０起動時の第２空間チューブ１６１ｂを流通する冷媒によって、この時点から蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材に対する蓄冷が開始される。
【０１３４】
上記第１実施形態では、放冷モードから蓄冷モードに切替えられた場合に、下部タンク１６５に溜められた液冷媒は、基本的な熱交換機能を果たさない戻りパイプ１６２を流通することから、ほとんど蓄冷材に対する蓄冷が成されずに、圧縮機１１０に戻され、凝縮器１２０→受液タンク１３０→膨張弁１４０→蒸発器１５０を経て、蓄冷熱交換器１６０に戻り、この時点で初めて蓄冷が開始されるため、最初に冷媒を循環させる分だけ蓄冷に要する時間が長くかかる。
【０１３５】
しかしながら、本実施形態では、上記のように蓄冷モードに切替えられた時に、放冷モードで溜められた液冷媒を熱交換部としての第２空間チューブ１６１ｂに流通させることができるので、このチューブ１６１ｂで速やかに蓄冷を開始することができ、蓄冷に要する時間を短縮して、蓄冷能力を向上させることができる。
【０１３６】
また、放冷モードにおいては、蓄冷モードに対して冷媒流量が小さく抑えられることから、開口穴１６４ｂによる流通抵抗の影響を小さくして、この開口穴１６４ｂによって、実質的に冷媒を第１空間チューブ１６１ａと第２空間チューブ１６１ｂの両者に流すことができるので、放冷能力を高めることができる。
【０１３７】
また、蓄冷熱交換器１６０をチューブ１６１と、略同一仕様の上部タンク１６４および小タンク１６５ｃとで基本形を形成して、小タンク１６５ｃの下側に専用の液タンク１６５ｈを追加する形で下部タンク１６５を構成するようにしているので、通常使用されるチューブ１６１と一対のタンク（１６４、１６５ｃ）とを用いて形成される標準的な熱交換器をベースにして、液タンク１６５ｈを追加するのみで蓄冷熱交換器１６０を形成することができる。
【０１３８】
また、追加する液タンク１６５ｈは、円筒状部材から形成されるようにしているので、例えば第１実施形態での直方体のような複数の平面から成るタンクに比べて液タンク１６５ｈの耐圧性を向上させることができ、液冷媒を所定量溜めるために、その容量を大きく設定する必要がある場合でも、補強構造等を不要とした対応が可能となる。
【０１３９】
また、蓄冷材タンク１７０を蓄冷熱交換器１６０の全体を内包する容器体として、入口ジョイント１６６ａ、および出口ジョイント１６６ｂに対応する位置で開口部１７４ａ、１７４ｂを形成すると共に、各ジョイント１６６ａ、１６６ｂの外周面と開口部１７４ａ、１７４ｂの内周面との間にＯリングタイプのパッキン１８０を介在させるようにしているので、上記第１実施形態に対して、周長の短い領域でのシールが可能となり、安定したシールを容易に確保することができる。即ち、各部材の寸法公差、実際の寸法バラツキ等の影響を小さくして、全周に渡るパッキン１８０の確実な圧縮代を確保でき、安定したシールが可能となる。
【０１４０】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態を図１６〜図１８に示す。第７実施形態は、上記第６実施形態に対して上部タンク１６４内の第１空間１６４ｃ、第２空間１６４ｄ、および小タンク１６５ｃ内の第１空間１６５ｃ１、第２空間１６５ｃ２の形成方法を変更したものである。尚、図１６〜図１８中において、第６実施形態と同一の部分に関しては同一の符号を使用すると共に、重複する説明を省略し、相違点のみ説明する。
【０１４１】
本実施形態の蓄冷熱交換器１６０においては、上部タンク１６４の長手方向の略中央にセパレータ１６４ａを設けることで、図１６中の左側を第１空間１６４ｃ、右側を第２空間１６４ｄとしている。セパレータ１６４ａには、開口穴１６４ｂを設けている。また、下側となる小タンク１６５ｃの長手方向の略中央にもセパレータ１６５ｋを設けることで、図１６中の左側を第１空間１６５ｃ１、右側を第２空間１６５ｃ２としている。尚、２本の円筒状部材が並列配置されて成る各タンク１６４、１６５ｃの長手方向端部はすべて開口されて、連通孔１６４ｇ、１６４ｈ、１６５ｆ、１６５ｇが設けられている。
【０１４２】
よって、複数配列されるチューブ１６１は、上記の第１空間１６４ｃ、１６５ｃ１、および第２空間１６４ｄ、１６５ｃ２に対応して、図１６中の左側のチューブ群が第１空間チューブ１６１ａとなり、右側のチューブ群が第２空間チューブ１６１ｂとなっている。
【０１４３】
本実施形態の蓄冷熱交換器１６０においては、図１７に示すように、蓄冷モード時では、冷媒は、左側となる第１空間チューブ１６１ａを下降して、液タンク１６５ｈを流通し、更に右側となる第２空間チューブ１６１ｂを上昇して流れ、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材に対して蓄冷する。
【０１４４】
また、図１８に示すように、放冷モード時では、冷媒は、左側となる第１空間チューブ１６１ａを下降し、また、開口穴１６４ｂを通り右側となる第２空間チューブ１６１ｂを下降し、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材の蓄冷熱によって冷却されて、凝縮液化して液タンク１６５ｈに溜められる。
【０１４５】
そして、放冷モードから蓄冷モードに切替えられた時は、液タンク１６５ｈ内の液冷媒は、右側となる第２空間チューブ１６１ｂを流通して圧縮機１１０に吸引されて、蓄冷材タンク１７０内の蓄冷材に対して蓄冷を開始する。
【０１４６】
以上のように本実施形態では各モード共に、第１空間チューブ１６１ａ、第２空間チューブ１６１ｂ、液タンク１６５ｈ（下部タンク１６５）との間における冷媒の流れを上記第６実施形態と同一とすることができ、第６実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態を図１９に示す。第８実施形態は、上記第６実施形態に対して入口ジョイント１６６ａと出口ジョイント１６６ｂとを一体的に形成したものである。
【０１４８】
ここでは、上部タンク１６４の長手方向端部における連通孔１６４ｇ、１６４ｈを廃止すると共に、カップタンク１６４ｅ、１６４ｆを廃止している。そして、入口ジョイント（１６６ａ）と出口ジョイント（１６６ｂ）とを、１つのブロック部材から成るジョイント１６６に形成されるようにしている。即ち、ジョイント１６６は、直方体を成すブロック部材としており、このジョイント１６６には、互いに近接するようにして貫通される２つの通路（入口ジョイント、出口ジョイントに相当）が形成されるようにしている。そして、ジョイント１６６を上部タンク１６４の長手方向の略中央に配置して、２つの通路の一方が上部タンク１６４の第１空間１６４ｃ内に連通され、他方が第２空間１６４ｄ内に連通されるようにしている。
【０１４９】
これにより、カップタンク１６４ｅ、１６４ｆを廃止すると共に、入口ジョイント１６６ａおよび出口ジョイント１６６ｂを１つのジョイント１６６で形成でき、部品点数を低減して、コストダウンすることができる。
【０１５０】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態を図２０に示す。第９実施形態は、上記第７実施形態に対して入口ジョイント１６６ａと出口ジョイント１６６ｂとを一体的に形成したものである。
【０１５１】
ここでは、上部タンク１６４の長手方向端部における連通孔１６４ｇ、１６４ｈを廃止すると共に、カップタンク１６４ｅ、１６４ｆを廃止している。また、上部タンク１６４の長手方向の略中央にセパレータ１６４ａを設けることで、図２０中の左側を第１空間１６４ｃ、右側を第２空間１６４ｄとしている。
【０１５２】
そして、上記第８実施形態と同様に、入口ジョイント（１６６ａ）と出口ジョイント（１６６ｂ）とを、１つのブロック部材から成るジョイント１６６に形成されるようにしている。即ち、ブロック部材としてのジョイント１６６には、互いに近接するようにして貫通される逆Ｙ字状の２つの通路（入口ジョイント、出口ジョイントに相当）が形成されるようにしている。そして、ジョイント１６６を上部タンク１６４の長手方向の略中央に配置して、２つの通路の一方が上部タンク１６４の第１空間１６４ｃ内に連通され、他方が第２空間１６４ｄ内に連通されるようにしている。
【０１５３】
これにより、上記第８実施形態と同様に、カップタンク１６４ｅ、１６４ｆを廃止すると共に、入口ジョイント１６６ａおよび出口ジョイント１６６ｂを１つのジョイント１６６で形成でき、部品点数を低減して、コストダウンすることができる。
【０１５４】
（その他の実施形態）
上記各実施形態においては、蓄冷熱交換器１６０は、冷媒チューブ１６１、および両タンク１６４、１６５から成るマルチフロータイプの熱交換器としたが、プレス加工によって成形されるチューブプレートを最中合わせにしたものを複数積層して形成される積層式の熱交換器としても良い。
【０１５５】
また、蓄冷熱交換器１６０を使用する姿勢として、冷媒チューブ１６１がほぼ上下方向を向くように設定したが、これに限らず、下部タンク１６５の下端部が上部タンク１６４の下端部よりも下側になるように配置されれば、ある程度の傾斜（例えば、図２中の紙面に対して、左右の傾斜、前後の傾斜等）を持つようにしても良い。
【０１５６】
また、蓄冷材タンク１７０は樹脂材から形成されるように説明したが、これに限らず、例えば、アルミニウムあるいはアルミニウム合金のような薄肉の金属材から形成されるようにしても良い。
【０１５７】
また、本発明は、例えば、冷凍サイクルが停止した後にも蒸発器１５０において冷凍能力を発揮することが求められる冷凍サイクル装置１００に適用することができる。例えば、冷凍サイクル装置１００が搭載される車両は、アイドルストップ車両に限らず、エンジンと走行用モータとを有するハイブリッド車両としても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】第１実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態における蓄冷タンク装置を示す分解斜視図である。
【図３】第１実施形態における蓄冷熱交換器の戻りパイプおよび下部タンクを示す断面図である。
【図４】第２実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図５】第３実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図６】第４実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図７】第４実施形態における蓄冷タンク装置を示す断面図である。
【図８】第５実施形態におけるフィンを示す正面図である。
【図９】第５実施形態における蓄冷熱交換器の戻りパイプおよび下部タンクを示す断面図である。
【図１０】第５実施形態の変形例における蓄冷熱交換器の戻りパイプおよび下部タンクを示す断面図である。
【図１１】第６実施形態における蓄冷タンク装置を示す分解斜視図である。
【図１２】図１１における出口ジョイント近傍を示す断面図である。
【図１３】図１１における下部タンクの一方の端部側を示す断面図である。
【図１４】第６実施形態における蓄冷モード時の蓄冷熱交換器内の冷媒流れを示す模式図である。
【図１５】第６実施形態における放冷モード時の蓄冷熱交換器内の冷媒流れを示す模式図である。
【図１６】第７実施形態における蓄冷熱交換器を示す斜視図である。
【図１７】第７実施形態における蓄冷モード時の蓄冷熱交換器内の冷媒流れを示す模式図である。
【図１８】第７実施形態における放冷モード時の蓄冷熱交換器内の冷媒流れを示す模式図である。
【図１９】第８実施形態における蓄冷熱交換器を示す斜視図である。
【図２０】第９実施形態における蓄冷熱交換器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１００ 冷凍サイクル装置
１０１ 配管
１０２ 冷媒流路
１０３ 逆止弁（第２逆止弁）
１１０ 圧縮機
１２０ 凝縮器
１４０ 温度式膨張弁（減圧器）
１４２ 感温部
１５０ 蒸発器
１６０Ａ 蓄冷タンク装置
１６０ 蓄冷熱交換器
１６１ 冷媒チューブ（チューブ）
１６１ｂ 第２空間チューブ
１６２ 戻りパイプ（１つの管）
１６３ フィン
１６４ 上部タンク（タンク、他方のタンク）
１６４ａ セパレータ（仕切り部材）
１６４ｂ 開口穴（開口部）
１６４ｃ 第１空間
１６４ｄ 第２空間
１６５ 下部タンク（タンク、一方のタンク）
１６５ｂ セパレータ（隔壁）
１６５ｃ 小タンク
１６５ｈ 液タンク
１６６ａ 入口ジョイント（流入部）
１６６ｂ 出口ジョイント（流出部）
１６７ａ 外部連通路
１６７ｂ 接続流路
１６８ 逆止弁（第１逆止弁）
１７０ 蓄冷材タンク
１７４ａ 開口部
１７４ｂ 開口部
１８０ パッキン（シール部材）
１９０ 液冷媒循環ポンプ（ポンプ手段）
２００ 内部熱交換器
２１１ 固定絞り部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する冷凍サイクル内の低圧側で、蒸発器（１５０）に対して直列に配設されて使用される蓄冷タンク装置であって、
複数配列されるチューブ（１６１）の長手方向両端部に接続されて連通する一対のタンク（１６４、１６５）を有し、内部を前記冷媒が流通する蓄冷熱交換器（１６０）と、
前記蓄冷熱交換器（１６０）の少なくとも前記チューブ（１６１）を内包する蓄冷材タンク（１７０）とを有し、
前記蓄冷材タンク（１７０）内に、前記冷媒によって蓄冷される、あるいは前記蒸発器（１５０）で蒸発した気相冷媒を前記蓄冷された蓄冷熱により冷却させる蓄冷材を充填し、
前記一対のタンク（１６４、１６５）のうち、一方のタンク（１６５）の下端部が他方のタンク（１６４）の下端部よりも下側になるように配置されて、前記一方のタンク（１６５）は、前記蓄冷熱により凝縮された液相冷媒を所定量溜め得るタンク容量を有することを特徴とする蓄冷タンク装置。
【請求項２】
前記他方のタンク（１６４）内の空間を第１空間（１６４ｃ）と第２空間（１６４ｄ）とに仕切る仕切り部材（１６４ａ）が設けられ、
前記第１空間（１６４ｃ）に連通して、前記冷媒を前記第１空間（１６４ｃ）に流入させる流入部（１６６ａ）と、
前記第２空間（１６４ｄ）に連通して、前記冷媒を前記第２空間（１６４ｄ）から流出させる流出部（１６６ｂ）とが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項３】
前記仕切り部材（１６４ａ）には、所定の開口面積を有して、前記第１空間（１６４ｃ）と前記第２空間（１６４ｄ）とを連通させる開口部（１６４ｂ）が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項４】
複数の前記チューブ（１６１）のうち、前記第２空間（１６４ｄ）に連通する第２空間チューブ（１６１ｂ）は、前記冷凍サイクルで前記蒸発器（１５０）に接続される配管（１０１）相当の流路断面積を有する１つの管（１６２）として形成されたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項５】
前記１つの管（１６２）は、前記一方のタンク（１６５）内で、前記下端部近傍に連通するように形成されたことを特徴とする請求項４に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項６】
前記一方のタンク（１６５）内には、前記１つの管（１６２）側とその反対側とを仕切る隔壁（１６５ｂ）が設けられ、
前記隔壁（１６５ｂ）の下側が開口して、前記１つの管（１６２）は、前記一方のタンク（１６５）内で、前記下端部近傍に連通するように形成されたことを特徴とする請求項５に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項７】
前記蓄冷材タンク（１７０）は、前記蓄冷熱交換器（１６０）のほぼ全体を内包し、前記他方のタンク（１６４）側で開口する半容器体であり、
前記他方のタンク（１６４）の外周面と前記蓄冷材タンク（１７０）の開口側内周面との間にシール部材（１８０）が介在されたことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項８】
前記蓄冷材タンク（１７０）は、前記蓄冷熱交換器（１６０）の全体を内包し、前記流入部（１６６ａ）、および前記流出部（１６６ｂ）に対応する位置で開口部（１７４ａ、１７４ｂ）が形成された容器体であり、
前記流入部（１６６ａ）、および前記流出部（１６６ｂ）の外周面と前記開口部（１７４ａ、１７４ｂ）の内周面との間にシール部材（１８０）が介在されたことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項９】
複数の前記チューブ（１６１）には、熱的に接合されるフィン（１６３）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項１０】
前記一方のタンク（１６５）から外部に連通する外部連通路（１６７ａ）と、
外部から前記一方のタンク（１６５）内で、複数の前記チューブ（１６１）のうち、前記第２空間（１６４ｄ）に連通する第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは前記１つの管（１６２）に接続される接続流路（１６７ｂ）と、
前記一方のタンク（１６５）内から、前記第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは前記１つの管（１６２）内への一方向のみに前記冷媒の流れを許容する第１逆止弁（１６８）とが設けられたことを特徴とする請求項２〜請求項９のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項１１】
前記一方のタンク（１６５）は、前記他方のタンク（１６４）と略同一仕様で形成された小タンク（１６５ｃ）と、
前記小タンク（１６５ｃ）の下側に配設されて、前記小タンク（１６５ｃ）に連通される液タンク（１６５ｈ）とから成ることを特徴とする請求項２、請求項３、請求項７〜請求項１０のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項１２】
前記液タンク（１６５ｈ）は、円筒状に形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項１３】
前記流入部（１６６ａ）と前記流出部（１６６ｂ）とは、共に近接するように配置されて、一体的に形成されたことを特徴とする請求項２〜請求項１２のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項１４】
圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、蒸発器（１５０）を構成要素として含み、これら構成要素が配管（１０１）によって順次環状に接続されて成る冷凍サイクル装置において、
請求項１〜請求項９、請求項１１〜請求項１３に記載の蓄冷タンク装置（１６０Ａ）が、前記蒸発器（１５０）と前記圧縮機（１１０）との間に配設されて、前記冷媒が前記蓄冷熱交換器（１６０）内を流通するようにしたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
前記蓄冷タンク装置（１６０Ａ）および前記圧縮機（１１０）の間の冷媒と、
前記凝縮器（１２０）および前記減圧器（１４０）の間の冷媒との間で熱交換する内部熱交換器（２００）が設けられたことを特徴とする請求項１４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１６】
前記減圧器（１４０）は、前記蒸発器（１５０）から流出される冷媒の温度に応じて絞り開度が調整される温度式膨張弁（１４０）であり、
前記温度式膨張弁（１４０）に並列に介在される固定絞り部（２１１）を有することを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１７】
圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、蒸発器（１５０）を構成要素として含み、これら構成要素が配管（１０１）によって順次環状に接続されて成る冷凍サイクル装置において、
請求項１０に記載の蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）が、前記減圧器（１４０）と前記蒸発器（１５０）との間に配設されると共に、前記減圧器（１４０）と前記流入部（１６６ａ）とが接続され、前記流出部（１６６ｂ）と前記蒸発器（１５０）とが接続され、
前記外部連通路（１６７ａ）から前記接続流路（１６７ｂ）に前記冷媒を圧送するポンプ手段（１９０）と、
前記蒸発器（１５０）の冷媒流出側から前記蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の冷媒流入側へ接続される冷媒流路（１０２）と、
前記冷媒流路（１０２）に配設されて、前記蒸発器（１５０）から前記蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）への一方向のみに前記冷媒流れを許容する第２逆止弁（１０３）とが設けられたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１】
冷媒が循環する冷凍サイクル内の低圧側で、蒸発器（１５０）に対して直列に配設されて使用される蓄冷タンク装置であって、
複数配列されるチューブ（１６１）の長手方向両端部に接続されて連通する一対のタンク（１６４、１６５）を有し、内部を前記冷媒が流通する蓄冷熱交換器（１６０）と、
前記蓄冷熱交換器（１６０）の少なくとも前記チューブ（１６１）を内包する蓄冷材タンク（１７０）とを有し、
前記蓄冷材タンク（１７０）内に、前記冷媒によって蓄冷される、あるいは前記蒸発器（１５０）で蒸発した気相冷媒を前記蓄冷された蓄冷熱により冷却させる蓄冷材を充填し、
前記一対のタンク（１６４、１６５）のうち、一方のタンク（１６５）の下端部が他方のタンク（１６４）の下端部よりも下側になるように配置されて、前記一方のタンク（１６５）は、前記蓄冷熱により凝縮された液相冷媒を所定量溜め得るタンク容量を有することを特徴とする蓄冷タンク装置。
【請求項２】
前記他方のタンク（１６４）内の空間を第１空間（１６４ｃ）と第２空間（１６４ｄ）とに仕切る仕切り部材（１６４ａ）が設けられ、
前記第１空間（１６４ｃ）に連通して、前記冷媒を前記第１空間（１６４ｃ）に流入させる流入部（１６６ａ）と、
前記第２空間（１６４ｄ）に連通して、前記冷媒を前記第２空間（１６４ｄ）から流出させる流出部（１６６ｂ）とが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項３】
前記仕切り部材（１６４ａ）には、所定の開口面積を有して、前記第１空間（１６４ｃ）と前記第２空間（１６４ｄ）とを連通させる開口部（１６４ｂ）が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項４】
複数の前記チューブ（１６１）のうち、前記第２空間（１６４ｄ）に連通する第２空間チューブ（１６１ｂ）は、前記冷凍サイクルで前記蒸発器（１５０）に接続される配管（１０１）相当の流路断面積を有する１つの管（１６２）として形成されたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項５】
前記１つの管（１６２）は、前記一方のタンク（１６５）内で、前記下端部近傍に連通するように形成されたことを特徴とする請求項４に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項６】
前記一方のタンク（１６５）内には、前記１つの管（１６２）側とその反対側とを仕切る隔壁（１６５ｂ）が設けられ、
前記隔壁（１６５ｂ）の下側が開口して、前記１つの管（１６２）は、前記一方のタンク（１６５）内で、前記下端部近傍に連通するように形成されたことを特徴とする請求項５に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項７】
前記蓄冷材タンク（１７０）は、前記蓄冷熱交換器（１６０）のほぼ全体を内包し、前記他方のタンク（１６４）側で開口する半容器体であり、
前記他方のタンク（１６４）の外周面と前記蓄冷材タンク（１７０）の開口側内周面との間にシール部材（１８０）が介在されたことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項８】
前記蓄冷材タンク（１７０）は、前記蓄冷熱交換器（１６０）の全体を内包し、前記流入部（１６６ａ）、および前記流出部（１６６ｂ）に対応する位置で開口部（１７４ａ、１７４ｂ）が形成された容器体であり、
前記流入部（１６６ａ）、および前記流出部（１６６ｂ）の外周面と前記開口部（１７４ａ、１７４ｂ）の内周面との間にシール部材（１８０）が介在されたことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項９】
複数の前記チューブ（１６１）には、熱的に接合されるフィン（１６３）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項１０】
前記一方のタンク（１６５）から外部に連通する外部連通路（１６７ａ）と、
外部から前記一方のタンク（１６５）内で、複数の前記チューブ（１６１）のうち、前記第２空間（１６４ｄ）に連通する第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは前記１つの管（１６２）に接続される接続流路（１６７ｂ）と、
前記一方のタンク（１６５）内から、前記第２空間チューブ（１６１ｂ）、あるいは前記１つの管（１６２）内への一方向のみに前記冷媒の流れを許容する第１逆止弁（１６８）とが設けられたことを特徴とする請求項２〜請求項９のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項１１】
前記一方のタンク（１６５）は、前記他方のタンク（１６４）と略同一仕様で形成された小タンク（１６５ｃ）と、
前記小タンク（１６５ｃ）の下側に配設されて、前記小タンク（１６５ｃ）に連通される液タンク（１６５ｈ）とから成ることを特徴とする請求項２、請求項３、請求項７〜請求項１０のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項１２】
前記液タンク（１６５ｈ）は、円筒状に形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の蓄冷タンク装置。
【請求項１３】
前記流入部（１６６ａ）と前記流出部（１６６ｂ）とは、共に近接するように配置されて、一体的に形成されたことを特徴とする請求項２〜請求項１２のいずれか１つに記載の蓄冷タンク装置。
【請求項１４】
圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、蒸発器（１５０）を構成要素として含み、これら構成要素が配管（１０１）によって順次環状に接続されて成る冷凍サイクル装置において、
請求項１〜請求項９、請求項１１〜請求項１３に記載の蓄冷タンク装置（１６０Ａ）が、前記蒸発器（１５０）と前記圧縮機（１１０）との間に配設されて、前記冷媒が前記蓄冷熱交換器（１６０）内を流通するようにしたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
前記蓄冷タンク装置（１６０Ａ）および前記圧縮機（１１０）の間の冷媒と、
前記凝縮器（１２０）および前記減圧器（１４０）の間の冷媒との間で熱交換する内部熱交換器（２００）が設けられたことを特徴とする請求項１４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１６】
前記減圧器（１４０）は、前記蒸発器（１５０）から流出される冷媒の温度に応じて絞り開度が調整される温度式膨張弁（１４０）であり、
前記温度式膨張弁（１４０）に並列に介在される固定絞り部（２１１）を有することを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１７】
圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１４０）、蒸発器（１５０）を構成要素として含み、これら構成要素が配管（１０１）によって順次環状に接続されて成る冷凍サイクル装置において、
請求項１０に記載の蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）が、前記減圧器（１４０）と前記蒸発器（１５０）との間に配設されると共に、前記減圧器（１４０）と前記流入部（１６６ａ）とが接続され、前記流出部（１６６ｂ）と前記蒸発器（１５０）とが接続され、
前記外部連通路（１６７ａ）から前記接続流路（１６７ｂ）に前記冷媒を圧送するポンプ手段（１９０）と、
前記蒸発器（１５０）の冷媒流出側から前記蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）の冷媒流入側へ接続される冷媒流路（１０２）と、
前記冷媒流路（１０２）に配設されて、前記蒸発器（１５０）から前記蓄冷タンク装置（１６０Ｂ）への一方向のみに前記冷媒流れを許容する第２逆止弁（１０３）とが設けられたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００７−１１３９０４（Ｐ２００７−１１３９０４Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９６８５２（Ｐ２００６−９６８５２）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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