CN110249189A - 制冷剂配管和制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明的第一方式的制冷剂配管具备分流部(162a、162g)、第一流路部(16a)和第二流路部(16b)、以及合流部(162b、162g)。分流部使制冷循环(10)的蒸发器(14)的制冷剂出口侧且制冷循环的压缩机(11)的制冷剂吸入侧的制冷剂的流动分流。在第一流路部和第二流路部中，在分流部分流出的制冷剂相互并行地流动。在第一流路部和第二流路部中流动的制冷剂在合流部合流。第一流路部和第二流路部的流路长度相互不同。根据该制冷剂配管，在第一流路部和第二流路部中，流路长度相互不同，因此在第一流路部的制冷剂流动与第二流路部的制冷剂流动之间产生脉动的相位差，产生将脉动相互抵消的作用。其结果为，能够减少脉动异响。另外，能够极力抑制搭载空间、压力损失的增加，并且减少来自压缩机的脉动异响。

Description

制冷剂配管和制冷循环装置

关联申请的相互参照

本申请基于在2017年2月7日申请的日本专利申请号2017-20265号，这里引用其记载内容。

技术领域

本发明涉及制冷循环所使用的制冷剂配管以及具备制冷剂配管的制冷循环装置。

背景技术

在专利文献1、2中记载有制冷循环所使用的消音装置。该消音装置减少传递到制冷循环的制冷剂的压缩机的驱动音和脉动音，且配置在压缩机吸入侧的低压制冷剂配管的中途。

专利文献1的消音装置被称为直板型。具体而言，专利文献1的消音装置是在入口管与出口管之间将消音室形成为鼓出状而成的消音装置。

专利文献2的消音装置被称为弯管型。专利文献2的消音装置为密闭型压缩机的消音装置，通过在密闭型压缩机的内部空间以及从吸入配管通向压缩部的制冷剂的吸入路径配设消音器，而利用上述消音器使压缩部所产生的脉动音衰减。

具体而言，专利文献2的消音装置使将压缩机的内部空间与压缩部之间连接的连通管贯通地配设于形成为密闭构造的共鸣室内，在该连通管形成向共鸣室内开口的共鸣孔而形成共鸣型消音构造。

专利文献1：日本特开2002－61508号公报

专利文献2：日本特开平11－62827号公报

上述的消音器配置于车辆的发动机室。消音器具有消音室和共鸣室，因此相对于发动机室的搭载空间较大。因此，存在消音器与发动机室内的其他的搭载部件相干涉等、不容易确保消音器的搭载空间的情况。

另外，在消音室和共鸣室中制冷剂的压力损失变大，因此存在循环的成绩系数(所谓的COP)会恶化的情况。

发明内容

本发明鉴于上述点，目的在于，极力抑制搭载空间、压力损失的增加，并且减少来自压缩机的脉动异响。

本发明的第一方式的制冷剂配管具备分流部、第一流路部和第二流路部、以及合流部。分流部使制冷循环的蒸发器的制冷剂出口侧且制冷循环的压缩机的制冷剂吸入侧的制冷剂的流动分流。在第一流路部和第二流路部中，在分流部分流出的制冷剂相互并行地流动。在第一流路部和第二流路部中流动的制冷剂在合流部合流。第一流路部和第二流路部的流路长度相互不同。

由此，在第一流路部和第二流路部中流路长度相互不同，因此在第一流路部的制冷剂流动与第二流路部的制冷剂流动之间产生脉动的相位差，产生将脉动相互抵消的作用。其结果为，能够减少脉动异响。

并且，不使用专利文献1、2所记载的消音室和共鸣室就能够减少脉动异响，因此能够极力抑制搭载空间、压力损失的增加，并且减少来自压缩机的脉动异响。

本发明的第二方式的制冷循环装置具备压缩机、散热器、减压部、蒸发器以及低压制冷剂配管。压缩机吸入制冷剂且压缩并排出制冷剂。散热器使压缩机所排出的制冷剂散热。减压部使在散热器散热后的制冷剂减压。蒸发器使在减压部减压后的制冷剂蒸发。在低压制冷剂配管中供蒸发器的制冷剂出口侧且压缩机的制冷剂吸入侧的制冷剂流动。低压制冷剂配管具有分流部、第一流路部和第二流路部、以及合流部。分流部使制冷剂的流动分流。在第一流路部和第二流路部中，在分流部分流出的制冷剂相互并行地流动。在第一流路部和第二流路部中流动的制冷剂在合流部合流。第一流路部和第二流路部的流路长度相互不同。

由此，能够起到与第一方式的制冷剂配管相同的作用效果。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的制冷循环装置的整体结构图。

图2是第一实施方式的双层管的外观图。

图3是第一实施方式的双层管的III－III剖视图。

图4是第一实施方式的双层管的IV－IV剖视图。

图5是本发明的第二实施方式的双层管的剖视图。

图6是本发明的第三实施方式的双层管的剖视图。

图7是第三实施方式的双层管的VII－VII剖视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对用于实施本发明的多个方式进行说明。有时在各方式中对与之前的方式中说明的事项对应的部分标注相同的参照符号而省略重复的说明。在各方式中仅对结构的一部分进行说明的情况下，对于结构的其他的部分能够应用之前说明的其他的方式。不仅是在各实施方式中指明能够具体地组合的部分彼此的组合，只要组合没有特别地产生妨碍，即使没有指明也可以将实施方式彼此局部性地组合。

以下，基于图对实施方式进行说明。在以下的各实施方式相互之间，在图中，对相互相同或均等的部分标注相同的符号。

(第一实施方式)

图1所示的制冷循环装置10应用于车辆用空调装置。制冷循环装置10是具备压缩机11、冷凝器12、膨胀阀13以及蒸发器14的蒸气压缩式冷冻机。在本实施方式的制冷循环装置10中，作为制冷剂使用氟利昂系制冷剂，构成高压侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力的亚临界制冷循环。

压缩机11、冷凝器12、膨胀阀13以及蒸发器14在制冷剂的流动中相互串联地配置。

压缩机11吸入制冷循环装置10的制冷剂且压缩并排出制冷剂。压缩机11是带驱动式压缩机或者电动压缩机。带驱动式压缩机是通过经由带来传递发动机的驱动力从而被驱动的压缩机。电动压缩机是被从电池供给的电力驱动的电动压缩机。压缩机11配置在发动机室内。

冷凝器12是通过使从压缩机11排出的高压侧制冷剂与外气进行热交换从而使高压侧制冷剂向外气散热来使高压侧制冷剂冷凝的散热器。冷凝器12配置在发动机室内的最前部。

膨胀阀13是使从冷凝器12流出的液相制冷剂进行减压膨胀的减压部。膨胀阀13具有感温部。感温部基于蒸发器14出口侧制冷剂的温度和压力，对蒸发器14出口侧制冷剂的过热度进行检测。膨胀阀13是以使蒸发器14出口侧制冷剂的过热度成为预先决定的规定范围的方式通过机械性机构来调节节流通路面积的温度式膨胀阀。膨胀阀13也可以是通过电气机构对节流通路面积进行调节的电气式膨胀阀。

蒸发器14是通过使在膨胀阀13中流出的低压制冷剂与向车室内吹送的空气进行热交换而使低压制冷剂蒸发、并且对向车室内吹送的空气进行冷却的空气冷却用热交换器。蒸发器14蒸发后的气相制冷剂经由低压制冷剂配管15被吸入压缩机11而被压缩。

蒸发器14收容在未图示的室内空调单元的外壳(以下，称为空调外壳)。室内空调单元配置在车室内前部的未图示的仪表盘的内侧。空调外壳是形成空气通路的空气通路形成部件。

在空调外壳内的空气通路中，在蒸发器14的空气流动下游侧配置有未图示的加热器芯。加热器芯是使发动机冷却水与向车室内吹送的空气进行热交换而对向车室内吹送的空气进行加热的空气加热用热交换器。

在空调外壳配置有未图示的内外气切换箱和未图示的室内送风机。内外气切换箱是向空调外壳内的空气通路切换导入内气和外气的内外气切换部。室内送风机将通过内外气切换箱导入到空调外壳内的空气通路的内气和外气吸入并进行吹送。

在空调外壳内的空气通路中，在蒸发器14与加热器芯之间配置有未图示的空气混合门。空气混合门对通过蒸发器14后的冷风中的向加热器芯流入的冷风与绕过加热器芯而流动的冷风的风量比例进行调整。

空气混合门是具有被支承为相对于空调外壳能够旋转的旋转轴以及与旋转轴结合的门基板部的旋转式门。通过对空气混合门的开度位置进行调整，能够将从空调外壳吹出到车室内的空调风的温度调整成期望温度。

在空调外壳的空气流动最下游部形成多个吹出开口部。在空调外壳中进行了温度调整后的空调风经由这些吹出开口部而吹出到作为空调对象空间的车室内。

在吹出开口部的空气流动上游侧配置有未图示的吹出口模式切换门。吹出口模式切换门对吹出口模式进行切换。作为吹出口模式，存在面部模式、双级模式、脚部模式等。

低压制冷剂配管15的至少一部分由图2和图3所示的双层管16构成。双层管16具有全长为700～900mm左右的长度，配置在发动机室内。

双层管16具备外管161和内管162，被配设为内管162贯通外管161的内部。外管161为例如铝制成的φ22mm管。φ22mm管是外径为22mm、内径为19.6mm的管。内管162是外径为19.1mm的管。

外管161的长度方向两端部以如下的方式焊接：在与内管162组合之后，在其整周上朝向径向内侧被缩管，而与内管162的圆周表面成为气密或者液密。

由此，在外管161与内管162之间形成空间，使该空间成为内外间流路16a。内管162的内部空间为内侧流路16b。

内外间流路16a和内侧流路16b是制冷剂相互并行地流动的制冷剂流路。内外间流路16a和内侧流路16b是流路长度相互不同的制冷剂流路。内外间流路16a是第一流路部，内侧流路16b是第二流路部。

内管162为例如铝制的3/4英寸管。3/4英寸管是外径为19.1mm、内径为16.7mm的管。

一边确保内外间流路16a一边使内管162的外径尽可能地接近外管161。由此，增大内管162的表面积。

在内管162的长度方向一端形成有分流连通孔162a。在内管162的长度方向另一端形成有合流连通孔162b。分流连通孔162a是使制冷剂的流动向内外间流路16a和内侧流路16b分流的分流部。

分流连通孔162a和合流连通孔162b是在径向上贯通内管162的孔。分流连通孔162a和合流连通孔162b是使在内外间流路16a和内侧流路16b中流动的制冷剂合流的合流部。

在内管162的外表面设置有入口槽部162c、出口槽部162d以及螺旋槽部162e。

入口槽部162c是在内管162的外表面中的分流连通孔162a的形成部位沿内管162的周向延伸的槽。出口槽部162d是在内管162的外表面中的合流连通孔162b的形成部位沿内管162的周向延伸的槽。入口槽部162c、出口槽部162d是沿内管162的周向延伸的槽。

螺旋槽部162e与入口槽部162c和出口槽部162d连接。螺旋槽部162e是在入口槽部162c与出口槽部162d间沿内管162的长度方向呈螺旋状延伸的多条(在本例中为3条)槽。

如图4所示，在螺旋槽部162e之间形成峰部162f。在峰部162f，大致保持内管162的外径尺寸。通过入口槽部162c、出口槽部162d和螺旋槽部162e而将内外间流路16a扩大。

螺旋槽部162e的槽深度被设定在内管162的外径尺寸的5～15％的范围。螺旋槽部162e的全长被设定在300～800mm的范围。

内管162的入口槽部162c、出口槽部162d和螺旋槽部162e通过例如开槽工具而形成。

螺旋槽部162e和峰部162f在内管162中形成波状的壁。螺旋槽部162e和峰部162f在内管162中形成蜿蜒状或者襞状的壁。

内管162与外管161的内表面分离。即，内管162与外管161的内表面不接触。也可以是，仅内管162中的周向的一部分与外管161的内表面接触。

接下来，对上述结构的工作进行说明。若存在来自乘员的制冷要求，则对压缩机11进行驱动，从蒸发器14侧吸入制冷剂并进行压缩，然后作为高温的高压制冷剂向冷凝器12侧排出。高压制冷剂在冷凝器12中被冷却而被冷凝液化。这里的制冷剂大致为液相状态。冷凝液化后的制冷剂在膨胀阀131被减压膨胀，在蒸发器14蒸发。这里的制冷剂处于过热度0～3℃的大致饱和气体状态。在蒸发器14中，伴随着制冷剂的蒸发而冷却空调空气。而且，在蒸发器14蒸发后的饱和气体制冷剂作为低温的低压制冷剂而在低压制冷剂配管15中流通，返回压缩机11。

伴随着压缩机11的制冷剂吸入而产生的压力脉动向低压制冷剂配管15的制冷剂流传播。该压力脉动的传播成为蒸发器14的异响产生的原因。

在低压制冷剂配管15的双层管16中，低压制冷剂在分流连通孔162a中向内外间流路16a与内侧流路16b分支而相互并行地流动，然后在合流连通孔162b中合流。

在内外间流路16a与内侧流路16b中流路长度相互不同，因此在内侧流路16b的制冷剂流动与内外间流路16a的制冷剂流动之间产生脉动的相位差，产生将脉动相互抵消的作用。因此，能够减少蒸发器14的脉动异响。

即，在本实施方式中，蒸发器14的制冷剂出口侧并且压缩机11的制冷剂吸入侧的制冷剂的流动在分流连通孔162a中被分流，在分流连通孔162a分流后的制冷剂在内外间流路16a和内侧流路16b中流动，在内外间流路16a和内侧流路16b中流动的制冷剂在合流连通孔162b中合流。而且，内外间流路16a和内侧流路16b的流路长度相互不同。

由此，在内外间流路16a的制冷剂流动与内侧流路16b的制冷剂流动之间产生脉动的相位差，利用内外间流路16a的制冷剂流动与内侧流路16b的制冷剂流动产生将脉动相互抵消的作用，因此能够减少脉动异响。

并且，不用使用专利文献1、2这样的消音室和共鸣室就能够减少脉动异响，因此能够极力抑制搭载空间、压力损失的增加，并且减少来自压缩机的脉动异响。

在本实施方式中，低压制冷剂配管15具备形成双层管16的外管161和内管162，内外间流路16a形成在内管与外管161之间，内侧流路16b形成在内管的内部。由此，能够将内外间流路16a和内侧流路16b的结构简化。

在本实施方式中，分流连通孔162a和合流连通孔162b以使内外间流路16a与内侧流路16b连通的方式形成于内管162。由此，能够将分流连通孔162a和合流连通孔162b的结构简化。

在本实施方式中，分流连通孔162a配置在内管162的一端部(第一端部)，合流连通孔162b配置在内管162的另一端部(第二端部)。由此，能够有效地进行制冷剂的分流和合流。

在本实施方式中，在内管162的外表面形成有在内管162的长度方向上延伸的螺旋槽部162e。由此，能够可靠地确保内外间流路16a。

在本实施方式中，螺旋槽部162e在内管162的长度方向上呈螺旋状延伸。由此，能够使内外间流路16a的流路长度与内侧流路16b可靠地不同。

(第二实施方式)

在上述实施方式中，在内管162的长度方向两端部形成分流连通孔162a和合流连通孔162b，但在本实施方式中，如图5所示，除了分流连通孔162a和合流连通孔162b之外，在内管162的长度方向中间部还形成多个中间连通孔162g。

由此，内外间流路16a与内侧流路16b之间的制冷剂的分流和合流的频度增加，因此能够有效地减少脉动。

在本实施方式中，在分流连通孔162a与合流连通孔162b之间配置有中间连通孔162g。由此，能够可靠地进行制冷剂的分流和合流。

(第三实施方式)

在上述实施方式中，双层管16笔直地延伸，但在本实施方式中，如图6所示，双层管16屈曲。

双层管16为了避免与发动机室内的发动机、各种机器以及主体等的干涉，而形成多个弯曲部163。

简单地对弯曲部163的形成方法进行说明。首先，将形成了入口槽部162c、出口槽部162d以及螺旋槽部162e的内管162插入外管161内。接下来，在保持使内管162位于外管161的内部的状态下，使两管161、162在规定部位弯曲。由此，形成弯曲部163。

在像这样形成弯曲部163时，相比于内管162，外管161的圆形剖面先变形成扁平状。因此，如图7所示，外管161的内壁与峰部162f接触，因此内管162在径向上被外管161紧固而被保持。

为了实际上确保上述的保持状态，内管162的外径尺寸、即峰部162f的外径尺寸设定在外管161的内径尺寸的0.7～0.95倍的范围、或者0.8～0.95倍的范围。

螺旋槽部162e的槽间距越小则峰部162f的外径尺寸也越小，因此为了使峰部162f的外径尺寸为外管161的内径尺寸的0.7倍以上，可以使槽间距为12mm以上。另外，在将内管162插入外管161时，如果内管162与外管161的直真度不匹配，则不容易插入，生产性恶化，因此可以使峰部162f的外径尺寸相对于外管161的内径尺寸为95％以下。

螺旋槽部162e和峰部162f在内管162中形成波状的壁。在弯曲部163的内侧，螺旋槽部162e的宽度以及峰部162f的宽度变窄，因而波状的壁收缩。在弯曲部163的外侧，螺旋槽部162e的宽度以及峰部162f的宽度变大，因而波状的壁伸长。其结果为，不会给内管162的壁材赋予过大的应力，允许内管162在外管161的内部变形。

在双层管16中，在弯曲部163，内管162的峰部162f与外管161的内壁接触，内管162在径向上被外管161紧固而被保持。因此，存在如下的优点：一边通过螺旋槽部162e而确保外管161与内管162之间的流路，一边能够在弯曲部163以简单的结构将外管161和内管162固定。并且，能够将内管162可靠地固定，因此即使从车辆作用有振动等外力，也能够防止外管161与内管162的振动、共振，防止两管161、162碰撞，而能够防止异响的产生和两管161、162自身的破损。

这里，内管162的槽部为螺旋状的螺旋槽部162e，因此一边确保弯曲部163处的外管161与内管162之间的流路，一边减小弯曲加工时的形变，能够提高内管162的弯曲加工性。另外，能减小形变，因此能够减少在双层管16的状态下弯曲时的加工力。

此外，由于使螺旋槽部162e为多条槽部，因此在弯曲部163处即使一个螺旋槽部162e压扁的情况下，也能够通过其他的螺旋槽部162e而确保外管161与内管162之间的流路。同时，能够通过多条螺旋槽部162e而扩大流路，因此能够减少制冷剂流通时的阻力。

另外，通过使外管161的外径尺寸为内管162的外径尺寸的1.1～1.3倍，能够可靠地进行在弯曲部163处的外管161与内管162的固定。

在弯曲部163b，内管162稳固地固定于外管161内。通过在双层管16设置至少一个部位的弯曲部163，能够防止对于来自车辆的振动的共振。其结果为，能够防止由于外管161与内管162相互碰撞而产生的异响、摩耗、异物产生。

通过在外管161和内管162的长度方向的700mm的范围中设置至少一个弯曲部163b，从而提高双层管160的耐振性。

能够将上述实施方式适当地组合。能够使上述实施方式例如像以下那样进行各种变形。

螺旋槽部162e并不局限于3条，也可以为1条、2条、4条等槽部。另外，也可以取代螺旋槽部162e，而采用在内管162的长度方向上延伸的直槽部。

在上述实施方式中使外管161和内管162为铝制，但并不局限于此，也可以为铁制、铜制等的结构。

在上述实施方式中，将配设于制冷循环装置10的双层管16应用于车辆用空调装置，但并不局限于此，也可以应用于家庭用的空调装置固定型的空调装置。

在上述实施方式中，作为制冷循环装置10的制冷剂使用氟利昂系制冷剂，构成高压侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力的亚临界制冷循环，但也可以是，作为制冷剂，使用二氧化碳，构成高压侧制冷剂压力为制冷剂的临界压力以上的超临界制冷循环。

本发明是依据实施例而记述的，但可以理解为本发明不限于该实施例、构造。本发明还包含各种变形例和均等范围内的变形。除此之外，各种组合和方式在本发明中示出，但包含它们中仅一个要素、一个要素以上、或者一个要素以下的其他的组合和方式也进入本发明的范畴和思想范围内。

Claims (14)

1.一种制冷剂配管，其特征在于，具备：

分流部(162a、162g)，该分流部使制冷循环(10)的蒸发器(14)的制冷剂出口侧且所述制冷循环的压缩机(11)的制冷剂吸入侧的制冷剂的流动分流；

第一流路部(16a)和第二流路部(16b)，在该第一流路部和第二流路部中，在所述分流部分流出的所述制冷剂相互并行地流动；以及

合流部(162b、162g)，该合流部使在所述第一流路部和所述第二流路部中流动的所述制冷剂合流，

所述第一流路部和所述第二流路部的流路长度相互不同。

2.根据权利要求1所述的制冷剂配管，其特征在于，

该制冷剂配管具备形成双层管(16)的外管(161)和内管(162)，

所述第一流路部形成在所述内管与所述外管之间，

所述第二流路部形成在所述内管的内部。

3.根据权利要求2所述的制冷剂配管，其特征在于，

所述分流部和所述合流部由多个连通孔(162a、162b、162g)构成，该多个连通孔以使所述第一流路部与所述第二流路部连通的方式形成于所述内管。

4.根据权利要求3所述的制冷剂配管，其特征在于，

所述多个连通孔包含分流连通孔(162a)和合流连通孔(162b)，该分流连通孔配置在所述内管的第一端部，该合流连通孔配置在所述内管的第二端部。

5.根据权利要求4所述的制冷剂配管，其特征在于，

所述多个连通孔包含中间连通孔(162g)，该中间连通孔配置在所述分流连通孔与所述合流连通孔之间。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的制冷剂配管，其特征在于，

在所述内管的外表面形成有沿所述内管的长度方向延伸的槽部(162e)。

7.根据权利要求6所述的制冷剂配管，其特征在于，

所述槽部为沿所述内管的长度方向呈螺旋状延伸的螺旋槽部。

8.一种制冷循环装置，其特征在于，具有：

压缩机(11)，该压缩机吸入制冷剂且压缩并排出制冷剂；

散热器(12)，该散热器使所述压缩机所排出的所述制冷剂散热；

减压部(13)，该减压部使在所述散热器散热后的所述制冷剂减压；

蒸发器(14)，该蒸发器使在所述减压部减压后的所述制冷剂蒸发；以及

低压制冷剂配管(15)，该低压制冷剂配管供所述蒸发器的制冷剂出口侧且所述压缩机的制冷剂吸入侧的所述制冷剂流动，

所述低压制冷剂配管具有：

分流部(162a、162g)，该分流部使所述制冷剂的流动分流；

第一流路部(16a)和第二流路部(16b)，在该第一流路部和第二流路部中，在所述分流部分流出的所述制冷剂相互并行地流动；以及

合流部(162b、162g)，该合流部使在所述第一流路部和所述第二流路部中流动的所述制冷剂合流，

所述第一流路部和所述第二流路部的流路长度相互不同。

9.根据权利要求8所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述低压制冷剂配管具有形成双层管(16)的外管(161)和内管(162)，

所述第一流路部形成在所述内管与所述外管之间，

所述第二流路部形成在所述内管的内部。

10.根据权利要求9所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述分流部和所述合流部由多个连通孔(162a、162b、162g)构成，该多个连通孔以使所述第一流路部与所述第二流路部连通的方式形成于所述内管。

11.根据权利要求10所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述多个连通孔包含分流连通孔(162a)和合流连通孔(162b)，该分流连通孔配置在所述内管的第一端部，该合流连通孔配置在所述内管的第二端部。

12.根据权利要求11所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述多个连通孔包含中间连通孔(162g)，该中间连通孔配置在所述分流连通孔与所述合流连通孔之间。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的制冷循环装置，其特征在于，

在所述内管的外表面形成有沿所述内管的长度方向延伸的槽部(162e)。

14.根据权利要求13所述的制冷循环装置，其特征在于，

所述槽部为沿所述内管的长度方向呈螺旋状延伸的螺旋槽部。