特許 6643015 相変化材料を有する自動車両用の熱管理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6643015

(24)【登録日】2020年1月8日

(45)【発行日】2020年2月12日

(54)【発明の名称】相変化材料を有する自動車両用の熱管理装置

(51)【国際特許分類】

   F28D 20/02 20060101AFI20200130BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20200130BHJP

   F28D 1/03 20060101ALI20200130BHJP

   F25B 39/02 20060101ALN20200130BHJP

   F28F 3/08 20060101ALN20200130BHJP

【ＦＩ】

   F28D20/02 D

   B60H1/32 613C

   F28D1/03

   !F25B39/02 C

   !F28F3/08 311

【請求項の数】10

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-175877(P2015-175877)

(22)【出願日】2015年9月7日

(65)【公開番号】特開2016-57058(P2016-57058A)

(43)【公開日】2016年4月21日

【審査請求日】2018年8月8日

(31)【優先権主張番号】1458385

(32)【優先日】2014年9月8日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】505113632

【氏名又は名称】ヴァレオ システム テルミク

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100106655

【弁理士】

【氏名又は名称】森 秀行

(72)【発明者】

【氏名】リオネル、ロビロン

(72)【発明者】

【氏名】フレデリック、チゾン

(72)【発明者】

【氏名】カメル、アズーズ

【審査官】 笹木 俊男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１３９２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２４１４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０７８３４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００５−５２０１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４５５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７３７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０５９００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ １／００ 〜 ３／０６

Ｆ２８Ｄ １／０３

Ｆ２８Ｄ １／０５３

Ｆ２８Ｄ ２０／０２

Ｆ２５Ｂ ３９／０２

Ｆ２８Ｆ １／１２ 〜 １／３２

Ｆ２８Ｆ ３／０８

Ｆ２８Ｆ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の熱伝達流体が内部を循環すると共に、第２の熱伝達流体が自らを通過するように構成された熱交換器（３）と、
複数の蓄熱部材（３７）と、前記蓄熱部材（３７）同士の間に介在し、当該蓄熱部材（３７）と熱的に接触した複数のインサート（４３）と、の重積体と、
を具備し、
前記蓄熱部材（３７）の各々が、相変化材料である第１の材料と、前記第１の材料を支持する支持基材の役目をする第２の材料と、を備え、
前記重積体が、前記第２の熱伝達流体の流れが流れる方向における前記熱交換器（３）の下流側にて、前記第２の熱伝達流体の当該流れに対して直角に配置されている、熱管理装置（２）において、
前記各蓄熱部材（３７）の前記熱交換器（３）に面している端面は、前記複数のインサート（４３）のうちの当該蓄熱部材（３７）に熱的に接触した少なくとも１つのインサートの縁（４９）により覆われていることを特徴とする熱管理装置（２）。

【請求項2】

前記各蓄熱部材（３７）の前記熱交換器（３）に面している前記端面は、前記複数のインサート（４３）のうちの１つのインサートの縁（４９）により覆われていることを特徴とする、請求項１記載の熱管理装置（２）。

【請求項3】

前記各蓄熱部材（３７）の前記熱交換器（３）に面している前記端面は、前記複数のインサート（４３）のうちの当該蓄熱部材（３７）の両側に位置する２つのインサートの縁（４９）により覆われており、前記２つのインサートの縁（４９）は、互いに嵌まり合う鋸壁状の相補的な形状を有していることを特徴とする、請求項１記載の熱管理装置（２）。

【請求項4】

前記各インサート（４３）は、金属材料で作られプレス加工によって賦形されていることを特徴とする、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の熱管理装置（２）。

【請求項5】

前記各インサート（４３）が、前記端面の長手方向と平行に配列された複数列の鋸壁状部分（４５）を備え、それらの列同士が前記端面の長手方向に関して互いに交互にずらされていることを特徴とする、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の熱管理装置（２）。

【請求項6】

前記複数のインサート（４３）は、互いに向かい合う２つが１組となって配置されており、前記各組のインサート（４３）は、一方の前記インサート（４３）の各鋸壁状部分（４５）が、他方の前記インサート（４３）の各鋸壁状部分と対向して伸びるように、互いに向かい合っていることを特徴とする、請求項５に記載の熱管理装置（２）。

【請求項7】

前記複数のインサート（４３）は、前記端面の長手方向に関して互いにずらされて２つが１組となって配置されており、前記各組のインサート（４３）は、一方の前記インサート（４３）の各鋸壁状部分（４５）が、他方の前記インサート（４３）の各平面部分と対向するように、互いにずらされていることを特徴とする、請求項５記載の熱管理装置（２）。

【請求項8】

前記各鋸壁状部分（４５）は、前記縁（４９）に対して連結された前記インサート（４３）の基部からの突出部分として伸びていることを特徴とする、請求項５から７のうちのいずれか一項に記載の熱管理装置（２）。

【請求項9】

前記各蓄熱部材（３７）の前記熱交換器（３）に面しているのとは反対側の端面は、前記複数のインサート（４３）のうちの少なくとも１つの縁（４９）により覆われていることを特徴とする、請求項１から８のうちのいずれか一項に記載の熱管理装置（２）。

【請求項10】

請求項１から９のうちのいずれか一項に記載の熱管理装置（２）を備えた空気調節ループ（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車両用の熱管理装置、より特定的には熱交換器に関連付けられた相変化材料を備える熱管理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

熱交換器は、熱管理回路内において、複数の流路の内部を循環する第１の熱伝達流体と、当該熱交換器を通過する第２の外部熱伝達流体との間における熱交換を行う役割を有している。例えば空調（空気調節）ループの場合、そのループは一般的に少なくとも、前面に配置された外部熱交換器とも呼ばれる熱交換器と、車内へ向かう空気の流れを調節するように設計された内部熱交換器とも呼ばれる熱交換器とを備えている。

【0003】

外部熱交換器は、一般的には冷媒である第１の熱伝達流体と、周囲空気、例えば車両外部の空気の流れなどである第２の熱伝達流体との間における熱の伝達を可能とする。

【0004】

内部熱交換器は、車内の内部へと送り出されるように企図された、当該内部熱交換器を通過する空気の流れと、冷媒との間における熱の交換を可能とする。これは一般的には、自らを通過する空気の流れを、この空気が配気（空気配給）吹出口を通じて車内へと配気される前に冷却するための内部蒸発器である。

【0005】

車内へ向かう空気を冷却することを可能とする空調ループにおいて、外部熱交換器は凝縮器として働き、内部熱交換器は蒸発器として働く。この構成においては、車内向けの気流から内部熱交換器によって捕集された熱エネルギーが、外部熱交換器において冷媒の凝縮を通じて放出される。

【0006】

しかしながら、車両のエンジンが停止したときには、冷媒の循環がもはや生じなくて、空気の流れと冷媒との間での熱交換をもう行うことができない。従って、車内へと送風される空気はもはや冷却されないのである。

【0007】

この状況は、近年の省燃料システムが、車両が止まっているときエンジンを自動停止させるように設計されていいて、しばしば車内から冷気を奪うことから、一層問題となる。これは特に、自動エンジン停止・始動装置をもたらすためのオルタネータ・スタータを装備した自動車両では特にそうであり、例えば交通信号や停止線の所でエンジンを停止させることが、空調ループの圧縮機の作動を中断させることに繋がり、従って、そのループが働くのを停止させてしまうのである。

【0008】

エンジンが止まったときの車内へと送風される空気の冷却停止を克服するために、熱交換器と関連付けられた相変化材料を備える熱管理装置を用いることが既知の慣行となっている。かくして、熱交換器の下流側における第２の熱伝達流体の流れの中に複合相変化材料を配置することが、既知の慣行となっているのである。

【0009】

空調ループが作動しているとき、相変化材料は、固相へ入ることによって熱エネルギーを冷媒へ引き渡す。空調ループが停止したとき、相変化材料と接触して循環している車内へ向かう空気の流れは、液相へ入ることによりその空気から熱エネルギーを取り除く相変化材料によって冷却される。

【0010】

かくして、車両のエンジンが作動しているとき、冷媒は、熱交換器を通過する空気と蓄熱手段との両者を冷却する。蓄熱手段は、それ自体に関する限り、エンジンが切られたときには、熱交換器を通過する空気を冷却するために、その空気から熱エネルギーを捕集する。

【0011】

それにも拘わらず、空調ループの場合には、第２の熱伝達流体は空気であり、複合相変化材料に含まれる相変化材料が、ある程度の蒸発を被り得る。その蒸発により、時がたてば蓄熱手段の有効性が低下してしまう。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明の目的のうちの１つは、先行技術の欠点を少なくとも部分的に克服し、改良された蓄熱手段を伴う熱交換器を提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

従って本発明は、
− 第１の熱伝達流体が内部を循環すると共に、第２の熱伝達流体が自らを通過するように構成された熱交換器と、
− 少なくとも１つの蓄熱手段であって、
・ 複数の複合相変化材料と、
・ 複合相変化材料同士の間に介在し、当該複合相変化材料と熱的に接触した複数のインサートと
の重積体を備えた蓄熱手段と、
を具備し、
当該重積体が、第２の熱伝達流体の流れが流れる方向における熱交換器の下流側にて、第２の熱伝達流体の当該流れに対して直角に配置されている、熱管理装置に関し、
当該蓄熱手段は、複合相変化材料における少なくとも１つの端面を覆う少なくとも１つの縁を備え、当該端面が当該熱交換器に面して配置されている。
本明細書において用語「複合相変化材料」とは、少なくとも、その略語ＰＣＭで知られる相変化材料である第１の材料と、第１の材料を支持する支持基材の役目をするように選択された、少なくとも１つの第２の材料と、を備えたものを意味し、組み合わされたこれらの材料が全体として蓄熱部材を構成する。

【0014】

この縁は、複合相変化材料内に含まれる相変化材料を保護する機能を有している。従って、相変化材料が第２の熱伝達流体と接触して蒸発してしまう危険性が低いのである。

【0015】

本発明の一態様によれば、縁は、当該蓄熱手段におけるインサートのうち少なくとも１つと一体のものとして形成されている。

【0016】

縁がインサートのうち少なくとも１つと一体のものとして形成されているという事実は、その縁を当該インサートと同時に製造することができ、従って製造上の節約をすることができる、ということを意味する。

【0017】

本発明の別の態様によれば、複合相変化材料の端面を覆う縁は、同じ１つのインサートと一体のものとして形成されている。

【0018】

本発明の別の態様によれば、互いに嵌まり合うように配置された鋸壁状の補完し合う２つの縁によって、複合相変化材料の端面が覆われており、当該縁が、複合相変化材料の両側に位置する互いに別個のインサートと一体のものとして形成されている。

【0019】

本発明の別の態様によれば、インサートは、金属材料で作られプレス加工によって賦形されている。

【0020】

本発明の別の態様によれば、各インサートが、縁と平行に配列された複数列の鋸壁状部分を備え、それらの列同士が互いに交互にずらされている。

【0021】

本発明の別の態様によれば、蓄熱手段は、互いに向かい合う２つが１組となって配置されたインサートを備え、それらのインサートは、一方のインサートの各鋸壁状部分が、他方のインサートの各鋸壁状部分と対向して伸びるように、互いに向かい合っている。

【0022】

本発明の別の態様によれば、蓄熱手段は、互いにずらされて２つが１組となったインサートを備え、それらのインサートは、一方のインサートの各鋸壁状部分が、他方のインサートの各平面部分と対向するように、互いにずらされている。

【0023】

本発明の別の態様によれば、各鋸壁状部分は、縁に対して連結されたインサートの基部からの突出部分として伸びている。

【0024】

本発明の別の態様によれば、重積体は、熱交換器に面しているのとは反対側の端面である複合相変化材料の端面を覆う縁を更に備えている。

【0025】

本発明はまた、上文にて説明したような熱管理装置を備える空気調節ループに関するものである。

【0026】

本発明の更なる特徴および利点は、実例的かつ非限定的な例として与えられる以下の説明を読むことによって、また添付図面を注視することによって、より明瞭に理解できるようになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】空調ループの概略図。

【図2】熱交換器の斜視による概略図。

【図3】管理装置の前方から見た概略図。

【図4】図１の管理装置の側方から見た概略図。

【図5】インサートの斜視概略図。

【図6】第１実施形態による蓄熱手段の一部の斜視概略図。

【図7】第２実施形態による蓄熱手段の一部の斜視概略図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

これらの図面において、実質的に同一である要素には同じ参照符号が付けられている。

【0029】

本発明は、熱交換器３と、少なくとも１つの蓄熱手段３５とを備えた熱管理装置２に関するものである。その熱交換器３は、自らを通じて、第１の熱伝達流体が循環すると共に、第２の熱伝達流体が通過するものである。そのような熱管理装置２は特に、図１に示す自動車両用の空調ループに用いることができる。従って、熱交換器３が蒸発器である場合には、第１の熱伝達流体は冷媒とすることができ、第２の熱伝達流体は、空気、例えば客室へ向かう空気の流れとすることができる。

【0030】

空調ループ１は、自動車両の内部へ向かう空気の流れを（冷媒との熱交換によって）調節するように企図された熱管理装置２を備えている。熱管理装置２は、例えば空調ハウジング７の内部に配置されている。空調ハウジング７は一般的に、車内に位置している。

【0031】

空調ループ１は更に、車両の外部の空気と接触して（例えば、自動車両の前面の所に）設置されるように企図された、外部熱交換器５と呼ばれる熱交換器を備えている。外部熱交換器５は、特にファン９と結びつけられていてもよい。そのファン９は、例えば自動車両が低速で走行していたり停止していたりする場合に、外部熱交換器５を通して外気が送風されることを可能とするものである。

【0032】

冷媒は圧縮機１１によって循環させられるが、その圧縮機１１の機能は、冷媒の圧力と温度を上昇させることである。図１に示す例によれば、圧縮機１１は、冷媒の循環する方向において、外部熱交換器５の上流側で熱管理装置２の下流側に配置されている。

【0033】

もちろん、冷媒が蒸発する前にその圧力を低下させるための少なくとも１つの調整部材（図示せず）が設けられていてもよい。

【0034】

空調ループ１は、空調ハウジング７を通じて車内へ向かう気流が吹き流されるのを可能とする、ギア付き電動機ファンユニット１３（図１に略記）を更に備えていてもよい。車内へ向かう空気の流れは、特に混合フラップ１５などの１つないし複数の混合部材を用いて調整されてもよい。

【0035】

車内へ向かう空気の流れは、配気ダクト１７，１９，および２１を介して車内の各区域へ配気される。それらの配気ダクト１７，１９，および２１は例えば、フロントガラス下方やダッシュボード内の空気吹出口、或いは足に向けられたダッシュボード下方の空気吹出口に接続されている。

【0036】

図２は、車内へ向かう空気の流れを調節するように企図された本発明による熱管理装置２における、熱交換器３の概略図である。この熱交換器３は、特に自動車両の空調ループ１における蒸発器として用いられてよい。

【0037】

作動時に熱交換器３は、冷媒と、熱管理装置２を通過する空気の流れとの間での熱の交換を可能とする。

【0038】

空調ループ１が車内へ向かう空気の流れを冷却するように作動しているときには、蒸発器として働いている熱交換器３内で蒸発する冷媒は、その冷媒が液相から気相へ変わるのを可能とするように、車内へ向かう空気の流れから熱エネルギーを捕集する。この空調モードにおいて、外部熱交換器５（図１に見える）は例えば凝縮器として働くことができ、その場合に冷媒は、その冷媒が気相から液相へ変わることを可能とするように、熱エネルギーを外気の流れへ引き渡す。

【0039】

図２に示す例によれば、熱交換器３は略平行六面体の全体形状を呈している。

【0040】

熱交換器３は、熱交換コアバンドル（コア管束）２３を備えている。

【0041】

熱交換コアバンドル２３は、特に熱交換チューブ２５の連続的な重積体を備えている。一実施形態によれば、熱交換チューブ２５は、互いに組み付けられた第１プレートと第２プレートとを備えていてもよい。熱交換チューブ２５は、図２の実施形態によれば、矩形平行六面体の全体形状を有している。熱交換チューブ２５はそれぞれ、内部を冷媒が循環することのできる流路を少なくとも１つ備えている。大きな交換区域を得るために、冷媒循環流路が実質的に熱交換チューブ２５の全長に渡って伸びていてもよい。

【0042】

更に、図示の実施形態によれば、熱交換コアバンドル２３は、その長手方向の両端部の所で、２つの端板２７を有している。それらの端板２７は、つまりは熱交換チューブ群２５の両側に１つずつ配置されているのである。

【0043】

熱交換器３は、攪乱フィン２９を更に備えていてもよい。それらのフィン２９は、隣り合う２つの熱交換チューブ２５同士の間に、また熱交換チューブ２５と隣り合う端板２７との間にもそれぞれ配置される。

【0044】

攪乱フィン２９は、熱交換チューブ２５内を循環する冷媒と、気体の流れ、例えば熱交換器３を通過する外気の流れなどとの間における熱交換のための区域を増大させる機能を有している。

【0045】

そのような攪乱フィン２９は、金属ストリップ（例えば、アルミニウム合金製のもの）から形成されていてよい。

【0046】

熱交換チューブ２５と攪乱フィン２９とは、互いに鑞付けされていてもよい。攪乱フィン２９は、略波形状の全体形状を有していてもよい。その場合、攪乱フィン２９は、自らの各波形状部分によって（例えば、鑞付けを用いて）熱交換チューブに固定されてよい。

【0047】

また、端板２７の少なくとも一方は、冷媒を供給ないし排出するための流入管ないし流出管３１と呼ばれるものの中へと開く、少なくとも１つの開口部を有している。図１においては、端板２７の一方のみが流入管および流出管３１を備えている。

【0048】

各熱交換チューブ２５を形成するプレートの両端部上に形成された連結フランジ３３によって、熱交換チューブ２５同士が互いに流体連通状態で連結されている。各連結フランジ３３は、プレートの平面から外側へ突出して冷媒を通すための開口を画定する環を、それぞれ形成するように、（好ましくは、プレス加工によって）一体部分として形成されてよい。

【0049】

熱管理装置２は、少なくとも１つの蓄熱手段３５（図１に概略的に示し、図３および図４に見える）を更に備えている。蓄熱手段３５は、特に熱エネルギーを捕集することができる。これは例えば、特に空調ループが作動を停止してしまい、従って熱交換器３（この場合は、蒸発器３）が作動を停止してしまっているときに、車内へ向かって蓄熱手段３５を通過する空気の流れを冷却するようにである。

【0050】

この目的のために蓄熱手段３５は、車内へ向かう空気の流れと直接的に接触させられるように配置されている。それにより、空調ループが停止されている場合における使用者の快適性を向上させるように、気流との効果的なエネルギー交換が可能となる。

【0051】

蓄熱手段３５は、車内へ向かう空気の流れを調節するように企図された蒸発器として働く熱交換器３に対する付属品として、車内へ向かう空気の流れを冷却するための装置の役目を果たす。

【0052】

蓄熱手段３５は、車内へ向かう空気の流れが流れる方向において、車内へ向かう空気の流れを調節するように企図された熱交換器３の下流側に配置されている。特に、蓄熱手段３５は、車内へ向かう空気の流れを調節するように企図された熱交換器３に対して固定されていてもよい。

【0053】

従って、蓄熱手段３５もまた空調ハウジング７内に配置されていてよい。

【0054】

かくして、車両のエンジンが作動しているとき、車内へ向かって熱交換器を通過する空気の流れを冷媒が冷却し、その車内へ向かう空気の流れが今度は蓄熱手段３５を冷却する。エンジンが切られたとき、車内へ向かって通過する空気の流れを冷却するのは蓄熱手段３５である。

【0055】

本発明によれば、蓄熱手段３５は複合相変化材料３７を備えている。その複合相変化材料３７は、空調ループが、従って圧縮機１１が停止したときに、熱エネルギーを蓄えたり、戻したりするものである。

【0056】

複合相変化材料３７は、
− 少なくとも、その略語ＰＣＭで知られる相変化材料である第１の材料と、
− 第１の相変化材料を支持する支持基材の役目をするように選択された、少なくとも １つの第２の材料と、
を備えている。

【0057】

空調ループが作動しているとき、第１の相変化材料は、固相へと変わることによって、車内へ向かう空気の流れへ熱エネルギーを引き渡す。空調ループが停止したとき、車内へ向かう、相変化材料と接触して循環している空気の流れは、液相へと変わることによってその空気から熱エネルギーを取り出す相変化材料によって冷却される。第１の相変化材料の各相は、凍結／融解相とも呼ばれる。

【0058】

複合相変化材料３７で用いられる第１の相変化材料は、例えば９℃から１３℃の間に含まれる程度の相変化温度を有するように選択される。空調ループが作動しているときに蒸発器として働く熱交換器３からやって来る空気の流れの温度範囲に対応している、この温度範囲によって、第１の相変化材料のより効果的な凍結が、従って適温時間の改善が可能となる。

【0059】

第１の相変化材料の選択に対する第２の基準は、エネルギー貯蔵容量を保証するための相変化の潜熱である。説明される実施形態によれば、使用される第１の相変化材料が１００から３００ｋＪ／ｋｇの間の潜熱を有しているのが有利である。

【0060】

複合相変化材料３７で使用される第１の相変化材料は、特に植物その他に由来する有機ないし無機相変化材料であってよい。例として、第１の相変化材料はパラフィンを含んでいてもよい。

【0061】

１つないし複数の第２の材料は、第１の相変化材料が固体状態にあるか液体状態にあるかに拘わらず、複合相変化材料３７が固形の支持構造を維持することを可能とするように選択される。

【0062】

１つないし複数の第２の材料は例えば、液相にある第１の相変化材料の如何なる漏洩をも防止する密封をもたらすようにも選択される。

【0063】

ポリマーおよび／または炭素繊維が、例えば第２の材料として与えられてもよい。

【0064】

かくして特定の一例によれば、複合相変化材料３７は、第１の相変化材料が固相ないし液相にあるとき当該複合相変化材料３７が十分に固形であることを可能とする、ポリマー・炭素繊維基材の形態に製造されてもよい。

【0065】

熱の交換を向上させるため、図５に概略的に示すように、蓄熱手段３５は少なくとも１つの熱伝導手段４３を更に備えている。その熱伝導手段４３は、車内へ向かう空気と熱エネルギーを交換するように複合相変化材料３７と熱的に接触して配置されている。

【0066】

「熱的に接触」は、熱伝導手段４３と複合相変化材料３７との間での熱伝導が可能であることを意味する。熱伝導手段４３は複合相変化材料３７を、特に冷却してもよい。

【0067】

具体的には、熱伝導手段４３は、複合相変化材料３７と直接的に接触して配置されている。

【0068】

空調ループが作動しているとき、熱伝導手段４３は、蒸発器として働く内部熱交換器３を通過することで冷却された空気の流れによって、対流により冷却される。複合相変化材料３７は、
− 車内へ向かう空気の流れと複合相変化材料３７との間の直接的な接触のおかげである、蒸発器として働く内部熱交換器３を去って車内へ向かう空気の流れによる対流によって、また、
− 熱伝導手段４３が複合相変化材料３７と直接的に接触して配置されていることによる、車内へ向かう空気の流れによる対流で冷却された熱伝導手段４３による伝導によっても、
冷却される。

【0069】

従って、複合相変化材料３７は、対流によってと、伝導によっての両方で冷却されるのである。

【0070】

空調ループが停止したとき、蓄熱手段３５を通過して車内へ向かう空気の流れは、上記で説明したように複合相変化材料３７によって、また熱伝導手段４３によっても、対流により冷却される。

【0071】

図５および図６に示す一実施形態によれば、蓄熱手段３５は、インサートと呼ばれる熱伝導手段４３が間に介在させられた複合相変化材料３７同士の重積体を有している。

【0072】

かくして、空調ループが作動しているとき、各複合相変化材料３７は、それらの複合相変化材料３７と接触しているインサート４３により熱伝導によって、また熱交換器３を去って車内へ向かう空気の流れによって冷却される。

【0073】

空調ループが停止したとき、車内へ向かう空気の流れは、前に説明したように各複合相変化材料３７で用いられる第１の相変化材料における相転移の効力によって、従ってまた当該車内へ向かう空気の流れとの熱の交換を向上させる各インサート４３の効力によって、対流により冷却される。

【0074】

各インサート４３は、高い熱伝導性を有する材料から、例えばアルミニウムなどの金属材料で作られるのが有利である。

【0075】

特にそれらは、図７に示すような、複合相変化材料３７同士の間に配置されるインサート４３であってもよい。

【0076】

各インサート４３は、金属ストリップ（例えば、アルミニウム合金製のもの）から形成されていてよい。

【0077】

各インサート４３は、それらを通過して車内へ向かう空気の流れの流れを攪乱する形状をそれぞれ有していることが有利である。これらの攪乱によって、車内へ向かう空気の流れとの熱の交換が増大するのである。車内へ向かう空気の流れとの、より効果的な熱交換によって、第１の相変化材料における凍結／融解相の有効性を向上させることが可能となる。

【0078】

インサート４３は、図８に示すような略波形状ないし鋸壁状の全体形状を有していてもよい。インサート４３の各波形状ないし鋸壁状部分４５は、複合相変化材料と直接的に接触して配置される。インサートの各波形状ないし鋸壁状部分４５は、例えば２ｍｍから５ｍｍの間の高さを有している。

【0079】

インサート４３は、複数列の波形状ないし鋸壁状部分４５を有している。それらの波形状ないし鋸壁状部分４５は、空気の流れを攪乱して熱の交換を向上させるように、隣り合う列毎にずらして配置されている。

【0080】

１つないし複数の複合相変化材料３７と１つないし複数のインサート４３とによって形成される組立体３７，４３は、支持体４７内に取り付けることができる。その支持体４７は、やはり熱の伝導が可能であり、内部熱交換器３に対して固定されている。

【0081】

例として、複合相変化材料３７とインサート４３との重積体のための支持体の役目をする金属外枠４７（例えば、アルミニウムないしアルミニウム合金製のもの）を、蓄熱手段３５が備えていてもよい。

【0082】

金属外枠４７は例えば、図７および図９で最もよく見える留め具５０を有している。これらの留め具５０もやはり、熱伝導性材料、例えばアルミニウムなどの金属材料で作られている。

【0083】

これにより、蒸発器として働く熱交換器３によって形成される冷熱源と、蓄熱手段３５における１つないし複数の複合相変化材料３７との間での熱伝導を付加することが可能となる。

【0084】

外枠４７は、蒸発器として働く熱交換器３（具体的には、冷媒が循環して通る熱交換チューブ２５）と、蓄熱手段３５（より特定的には、１つないし複数の複合相変化材料３７）との間での熱伝導のための連結部を形成する。そして、これにより、各熱交換チューブ２５から、蓄熱手段３５の１つないし複数の複合相変化材料３７へ向かう熱エネルギー（この場合は、フリゴリー（冷熱量））の熱伝導がもたらされる。かくして、複合相変化材料３７で用いられる第１の相変化材料の急速な冷凍が、従って、より優れた蓄熱の有効性が促進される。

【0085】

かくして、空調ループが作動しているとき、１つないし複数の複合相変化材料３７は、蒸発器モードで働く熱交換器３の熱交換チューブ２５と接触している外枠４７を介した伝導によっても冷却されるのである。

【0086】

図６および図７に示すように、蓄熱手段３５は、複合相変化材料３７の少なくとも１つの端面を覆う、少なくとも１つの縁４９を備えている。当該縁は、熱交換器３に面して配置されている。この縁４９は、複合相変化材料３７内に含まれる相変化材料を保護する機能を有している。かくして、第２の熱伝達流体との接触により相変化材料が蒸発する危険性がより小さくなっている。

【0087】

縁４９は好ましくは、蓄熱手段３５におけるインサート４３のうち少なくとも１つと一体のものとして形成されていてもよい。そして、これにより当該縁４９の装着がより容易となる。縁４９は、図６に示す第１実施形態によれば、同じ１つのインサートと一体のものとして作られていてもよい。

【0088】

図７に示す第２実施形態によれば、互いに嵌まり合うように配置された、鋸壁状の補完し合う２つの縁４９によって、複合相変化材料３７の端面が覆われていてもよい。当該縁４９は、重積体内で複合相変化材料３７の両側に位置する互いに別個のインサート４３と一体のものとして形成されている。当該鋸壁状の縁４９同士が互いに嵌まり合っているのである。この第２実施形態は、１種類の相補形インサートしか製造しなくてすむことを可能とし、かくして製造上の節約をなすことを可能とする。

【0089】

インサート４３は金属材料で作られ得るため、波形状ないし鋸壁状部分４５と縁４９とが、例えば単一のプレス加工段階で形成され得る。

【0090】

複合相変化材料３７の熱交換器３に面しているのとは反対側の端面上に、この端面を覆うように追加的な縁４９が配置されていてもよい。この追加的な縁４９は、複合相変化材料３７の熱交換器３に面した端面を覆う縁４９を既に有しているインサート４３から生じていてもよい。

【0091】

対照的に、この追加的な縁４９が、複合相変化材料３７の熱交換器３に面した端面を覆う縁４９を未だ有していないインサート４３から生じていてもよい。そして、それは同様に、１種類のインサートしか製造する必要がなく、かくして製造上の節約をなすのを可能とする、ということを意味する。

【0092】

かくして各インサート４３は、互いに交互にずらされて縁４９と平行に配列された複数列の鋸壁状部分４５を備えている。各鋸壁状部分４５は、縁４９に対して連結されたインサート４３の基部から突き出ている。これらのインサート４３は、一方のインサート４３の各鋸壁状部分が、他方のインサート４３の各鋸壁状部分と整列するように、互いに向かい合う２つ１組となって配置されている。

【0093】

対照的に、一方のインサート４３の各鋸壁状部分が、他方のインサート４３の各平面部分と整列するように、互いにずらされて２つ１組となったインサート４３を、蓄熱手段３５が備えることも可能である。

【0094】

かくして、本発明による熱管理装置２は、相変化材料が蒸発するのを防ぐことができるようにし、従って、時がたっても相変化材料がその特性を保つことを可能とする、ということが明らかに分かるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】