CN111098654B - 汽车空调用配管单元以及汽车空调用配管单元的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种预先将制冷剂控制构件一体地配管并单元化,从而能够基于紧凑化来实现性价比,尤其能够充分应对极低温度的汽车空调用配管单元以及汽车空调用配管单元的制造方法。其是通过在制冷剂回路中至少配设四通阀切换单元、注入单元、液体分离单元而成的,该四通阀切替切换单元是将与制冷、供暖以及除湿的功能切换相应地自如切换制冷剂路径的连接的四通阀设于第一基盘部而成的,该注射单元设于第二基盘部,第一基盘部以及第二基盘部由层叠构造体构成,在该层叠构造体的夹在底板和上盖之间的中间层的任一层配设的平板或者拉深冲压加工品穿设有通孔,通过层叠在通孔的上下侧的其他平板或者拉深冲压加工品进行密闭而构成制冷剂回路。
Description
技术领域
本发明涉及汽车空调用配管单元及其制造方法,更详细地说,涉及预先将制冷剂控制构件一体地配管并单元化从而即使外部气体温度极低也能够应对的汽车空调用配管单元及其制造方法。
背景技术
就以往的针对内燃机汽车的制冷而言,作为空气压缩机(压缩机)的驱动力,通过架设带部来获得汽车引擎的旋转力的方式较多。而且,在为内燃机的情况下,由于能够依靠于放热,因此,不仅是车厢内供暖,还能够比较简单地构成用于去除伴随着供暖而产生的结露即挡风玻璃内表面的哈气从而确保视野的除霜装置(defroster,以下,也称作“除湿供暖”)。这是因为,若在行驶中则容易利用放热来确保暖风。
就仅将内燃机用于驱动力的以往车种(以下,也称作“内燃机驱动车”)的空调装置而言,仅针对制冷准备自引擎架设带部地进行驱动的压缩机,供暖只要利用放热便足矣。因此,在自制冷功能切换至供暖以及除湿供暖时,无需使在制冷剂回路中流动的制冷剂气体的方向反转,只需要使制冷专用的压缩机停止,使利用放热而生成的暖风吹入即可。
近年来,乘用车的驱动方式自内燃机向电动汽车(EV),燃料电池车(FCV)等变迁。在为这样的车种即行驶时不限于要始终发动内燃机的驱动方式的汽车(以下,还称作“具有主电动机的车辆(日文:主電動機具有車)”)的情况下,以空调为首的全部车载辅助系统转变为电动式是自然的趋势。
顺应该趋势,汽车空调装置的压缩机自架设带部的驱动转变为电动机驱动已经相当地普及。另外,在电动汽车(EV)中,具有插入式混合动力汽车(plug-in hybrid car),即PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)或者PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)。PHEV是能够使用插入插头从而自插座直接向电池充电的混合动力汽车。
而且,不限于在上述具有主电动机的车辆中使用的汽车空调装置,在住宅用的通常利用可逆热泵循环的冷暖兼用型的空调装置中,在切换制冷功能和供暖功能时,需要使氟利昂等制冷剂气体(以下,也简称为“制冷剂”)在制冷剂回路中流动的方向反转。另一方面,用于压缩制冷剂并使其在制冷剂回路中流动的压缩机通常输入输出方向是恒定的。即,通常的压缩机无法使吸入口和排出口反转。因此,为了使在制冷剂回路中流动的制冷剂气体的方向反转,需要利用四通阀来切换制冷剂回路的配管。
相对于此,在为具有主电动机的车辆的情况下,基本上存在放热量较少的情况,因此,利用放热的供暖等不可靠,难以采用。并且,虽然在住宅用的空调装置中不需要,但是在汽车空调装置中,除霜装置(除湿供暖)是必不可少的。在该除霜装置中,在紧靠用于车厢内供暖而发热的冷凝器的位置配设用于除湿结露而生成低温的冷凝器以及除湿阀,并通过对该除湿阀进行拧紧操作而发挥功能。
因此,在具有主电动机的车辆的空调装置中,不仅四通阀、除湿阀复杂,用于对上述构件进行切换的电磁阀、针对这些构件的配管等(以下,也称作“四通阀周边部”)也相当复杂。并且,还需要控制多数的电磁阀的控制功能。另外,不限于特制成供具有主电动机的车辆使用的空调装置的四通阀周边部,将在热泵装置的制冷剂回路中使用的电磁阀等在此称作制冷剂控制构件。
而且,空调装置即使不是供具有主电动机的车辆使用的空调装置,其体积也相当大并且相当重,因此,在车载用的情况下,特别期望空调装置小型轻量、薄型化。在该小型轻量、薄型化的基础上,还期望装配作业性优异并谋求生产性的提高,从而降低制造成本。为了应对这样的期望,公开有如下那样的技术。
已知有一种热泵式冷冻机的配管单元(以下,也简称为“配管单元”),其不是供车载用的,但是通过预先将制冷剂控制构件一体地配管并单元化而成的(例如,专利文献1)。即,预先将热泵式冷冻机(热泵装置)中的冷冻循环(制冷剂回路)的制冷剂控制构件一体地配管并单元化,从而削减配管部件、配管焊接部位,使装配作业性优异,谋求生产性的提高从而降低制造成本的同时,谋求室外机的小型化、薄型化。
专利文献1所记载的配管单元是如下构件,将两张对适合于规定的制冷剂通路的部位进行鼓出加工而成的侧板的彼此的背面接合,从而形成基板,利用两侧板的鼓出部分在基板形成制冷剂通路,在制冷剂通路进行配管并将制冷剂控制构件一体地安装于基板,将连接于冷冻循环中的配管口配设于制冷剂通路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-198229号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,专利文献1所述的配管单元并不是供车载用的。特别是,对特制成预先将制冷剂控制构件一体地配管并单元化而成的四通阀的期望较强。并且并不能充分地应对极低温度。
本发明是鉴于这样的问题而完成的,其目的在于,提供一种汽车空调用配管单元以及汽车空调用配管单元的制造方法,该汽车空调用配管单元预先将制冷剂控制构件一体地配管并单元化,并且具有控制阀,从而能够通过紧凑化来实现性价比,尤其能够充分地应对极低的温度。
用于解决问题的方案
本发明的一技术方案的汽车空调用配管单元是通过在构成热泵的极低温度规格的汽车空调装置的制冷剂回路上至少配设四通阀切换单元、注入单元、液体分离单元而成的,该四通阀切换单元是将与制冷、供暖以及除湿之间的功能切换相应地自如切换制冷剂路径的连接的四通阀设于第一基盘部而成的,制冷剂被该注入单元自蒸发器或者冷凝器导入,且该注入单元设于第二基盘部,该液体分离单元用于分离液体,该汽车空调用配管单元的特征在于,所述第一基盘部以及所述第二基盘部由将规定厚度的平板或者拉深冲压加工品以能够气密地保持彼此的紧密贴合面的方式层叠而成的层叠构造体构成,在该层叠构造体的夹在底板和上盖之间的中间层的任一层配设的所述平板或者拉深冲压加工品穿设有用于形成管路空间的通孔,利用层叠在该通孔的上下侧的其他平板或者拉深冲压加工品进行密闭从而构成制冷剂回路,所述四通阀形成为两种连接形态,该两种连接形态的每种连接形态是将四个制冷剂路径中的两个制冷剂路径组成1对并连接起来且另外两个制冷剂路径组成1对并连接起来,并以二选一的方式自如切换该两种连接形态。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,所述拉深冲压加工品具有平面、曲面、开放部,所述拉深冲压加工品是与所述曲面的曲率半径以及面内尺寸相比板厚较小的中空的壳状。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,利用配设在所述中间层的所述平板或者拉深冲压加工品中的任一者形成的平板,来阻止所述制冷剂回路朝向层叠方向的流通。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,在所述层叠构造体的上部,将所述第一基盘部和电子膨胀阀结合起来,将所述第二基盘部、电磁阀、单向阀和电子膨胀阀结合起来,并且使所述制冷剂回路连通。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,该汽车空调用配管单元构成为,在所述层叠构造体的上部形成有所述制冷剂回路的连接口,在该连接口连接有压缩机的配管末端以及各冷凝器的配管末端、所述四通阀的制冷剂路径。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,所述压缩机的排出侧的配管末端连接于所述制冷剂回路的连接口,并且,所述压缩机的排出侧的配管末端经由形成于所述层叠构造体的内部的管路空间中的任一者与所述四通阀连通。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,所述电子膨胀阀、单向阀以及电磁阀的用于安装所述电子膨胀阀、单向阀以及电磁阀的支柱阀底座以及壳阀底座接合于构成所述层叠构造体的所述平板或者拉深冲压加工品。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,在所述电子膨胀阀的支柱阀底座的下部的外周形成有O型密封圈座,该O型密封圈座用于对所述支柱阀底座和设于所述层叠构造体的上部的底座之间进行密闭。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,所述各冷凝器能够构成消除在供暖时产生的挡风玻璃的哈气的除霜装置,所述各冷凝器具有:在供暖时发热的车厢内发热用冷凝器;以及配设于该车厢内发热用冷凝器的上风头的蒸发器。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,所述层叠构造体还具有用于对所述制冷剂回路进行功能切换的伺服机构。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,在所述液体分离单元内设有单向阀。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,在所述四通阀的滑阀的顶部或者移动方向的左右侧设置凸部,并且,在壳体内侧的顶部或者侧面部设置凹部,使所述凸部和所述凹部紧密贴合。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,在所述层叠构造体的上部形成的连接口的间距能够以与连接于所述四通阀的四个制冷剂路径的连接口中的呈直线状排列的三个连接口的各间距相配合的方式可变地调整。
在此情况下,在本发明的一技术方案中,也可以是,连接于所述四通阀的四个制冷剂路径的所述连接口中的一个连接口的直径比其他三个连接口的直径大。
在本发明的其他技术方案中,提供一种汽车空调用配管单元的制造方法,该汽车空调用配管单元通过至少配设四通阀切换单元、注入单元、液体分离单元来进行制造,该四通阀切换单元是将与制冷、供暖以及除湿之间的功能切换相应地自如切换制冷剂路径的连接的四通阀设于第一基盘部而成的,制冷剂被该注入单元自蒸发器或者冷凝器导入,且该注入单元设于第二基盘部,该液体分离单元用于分离液体,其特征在于,所述第一基盘部以及所述第二基盘部由将规定厚度的平板或者拉深冲压加工品以能够气密地保持彼此的紧密贴合面的方式层叠而成的层叠构造体构成,在该层叠构造体的夹在底板和上盖之间的中间层的任一层配设的所述平板或者拉深冲压加工品穿设有用于形成管路空间的通孔,利用层叠在该通孔的上下侧的其他平板或者拉深冲压加工品进行密闭从而构成制冷剂回路,在所述第一基盘部还配设有所述四通阀,所述四通阀形成为两种连接形态,该两种连接形态的每种连接形态是将四个制冷剂路径中的两个制冷剂路径组成1对并连接起来且另外两个制冷剂路径组成1对并连接起来,并以二选一的方式自如切换该两种连接形态。
在本发明的其他技术方案中,也可以是,在所述拉深冲压加工品的制造工序中具有:拉深冲压加工工序,在该拉深冲压加工工序中,通过利用坯料薄板进行所述拉深冲压加工而形成在平面上延伸的立体的周边部以及立起部分;以及研磨加工工序,在该研磨加工工序中,针对该成形的所述拉深冲压加工品中的要求高精度的部分进行研磨加工。
在本发明的其他技术方案中,也可以是,自压缩机导入的上述制冷剂被导入所述层叠构造体,然后被导入所述四通阀。
在本发明的其他技术方案中,也可以是,所述四通阀切换单元以及所述注入单元由冷锻或者热锻或者3D打印形成。
发明的效果
采用本发明,能够提供一种预先将制冷剂控制构件一体地配管并单元化,从而能够通过紧凑化来实现性价比,尤其能够充分应对极低温度的汽车空调用配管单元以及汽车空调用配管单元的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的汽车空调用配管单元(以下,也称作“主单元”)的一实施例的立体图。
图2是图1所示的主单元的俯视图。
图3是表示构成主单元的第一基盘部的层叠构造体的立体图。
图4是图3所示的四通阀切换单元的层叠构造体的图,图4的(A)是局部透视的俯视图,图4的(B)是主视图。
图5是将图4的(A)、(B)所示的四通阀切换单元的层叠构造体的底部密闭的底板的图,图5的(A)是主视图,图5的(B)是俯视图。
图6是构成置于图4的(A)、(B)所示的四通阀切替单元的层叠构造体的底板之上的第2、3、4层的平板的图,图6的(A)是主视图,图6的(B)是俯视图。
图7是构成自图4的(A)、(B)所示的四通阀切换单元的层叠构造体的底板开始数起的第5层的平板的图,图7的(A)是主视图,图7的(B)是俯视图。
图8是构成自图4的(A)、(B)所示的四通阀切换单元的层叠构造体的底板开始数起的第6、7、8层的平板的图,图8的(A)是主视图,图8的(B)是俯视图。
图9是构成自图4的(A)、(B)所示的四通阀切换单元的层叠构造体的底板开始数起的第9层的上盖的图,图9的(A)是主视图,图9的(B)是俯视图。
图10是注入单元的层叠构造体的图,图10的(A)是局部透视的俯视图,图10的(B)是主视图,图10的(C)是图10的(A)的A-A剖视图。
图11是将图10的(A)、(B)、(C)所示的注入单元的层叠构造体的底部密闭的底板的图,图11的(A)是俯视图,图11的(B)是主视图。
图12是构成置于图10的(A)、(B)、(C)所示的注入单元的层叠构造体的底板之上的第2、3、4层的平板的图,图12(A)是俯视图,图12的(B)是主视图。
图13是构成自图10的(A)、(B)、(C)所示的注入单元的层叠构造体的底板开始数起的第5层的平板的图,图13(A)是俯视图,图13(B)是主视图。
图14是构成自图10的(A)、(B)、(C)所示的注入单元的层叠构造体的底板开始数起的第6层的平板的图,图14的(A)是俯视图,图14的(B)是主视图。
图15是构成自图10的(A)、(B)、(C)所示的注入单元的层叠构造体的底板开始数起的第7、8、9、10层的平板的图,图15的(A)是俯视图,图15的(B)是主视图。
图16是构成自图10的(A)、(B)、(C)所示的注入单元的层叠构造体的底板开始数起的第11层的平板的图,图16的(A)是俯视图,图16的(B)是主视图。
图17是构成自图10的(A)、(B)、(C)所示的注入单元的层叠构造体的底板数开始数起的第12层的上盖的图,图17的(A)是俯视图,图17的(B)是主视图。
图18是制冷功能时(制冷时)的制冷剂回路的说明图。
图19是供暖功能时(供暖时)的制冷剂回路的说明图。
图20是除湿供暖功能时(除湿供暖时)的制冷剂回路的说明图。
图21是电子膨胀阀的图,图21的(A)是俯视图,图21的(B)是B-B线剖视图。
附图标记说明
1~12、(层叠构造体70、90的)第1层~第12层;2~6(2~11)、中间层;70、第一基盘部(第一基盘部的层叠构造体);71、底板;72~74、平板;75、上盖;90、第二基盘部(第二基盘部的层叠构造体);91、底板;92~96、平板;97、上盖;S、(底板、平板、上盖的)厚度;T、(平板的)厚度;Z、层叠方向;721-722、731-734、741-745、751-759、921-924、931-939、941-949、951-952、961、971、通孔;925、926、底座;81、电子膨胀阀;82、82’、电磁阀;83、86、单向阀;99、伺服机构;100、四通阀;110、压缩机;120、室外冷凝器;123、室外冷凝器用风扇;130、蒸发器;133、车厢内冷凝器用鼓风机;134、冷暖切换整风翼;140、(车厢内)冷凝器;153、液体分离单元;84、85、111、121、122、131、132、141、142、154、155、721、722、811、812、813、823、配管末端(这些配管末端的连接口也通用的附图标记);150、汽车空调用配管单元(主单元);200、汽车空调装置(主空调装置);180、定子线圈;181、182、支柱阀底座;183、筒状主体;184、永磁体;185、支柱;186、阀芯;187、喷出孔;190、制冷剂回路;191、制冷时的制冷剂回路;192、供暖时的制冷剂回路;193、除湿供暖时的制冷剂回路;C、冷风;DH、除湿暖风;H、暖风(热风);M、中压;L、低压或者负压;P、高压;U、V、W、X、制冷剂路径(这些制冷剂路径的连接口也通用的附图标记);UV、WX、UW、VX、(两种)连接形态;836、O型密封圈座;837、838、O型密封圈环。
具体实施方式
[汽车空调用配管单元]
以下,参照附图说明本发明的实施方式。本发明预先将制冷剂控制构件一体地配管并单元化,单元配设有:第一基盘部,其是将四通阀以及电子膨胀阀组合而成的;以及第二基盘部,其是将电磁阀、电子膨胀阀以及单向阀组合而成的。并且,在第一基盘部或者第二基盘部设置有四通阀、电子膨胀阀、电磁阀、单向阀的各自的控制阀。另外,在各图中,针对发挥相同效果的部位标注相同附图标记,避免重复说明。图1是表示主单元的一实施例的立体图。图2是图1所示的主单元的俯视图。图1以及图2所示的主单元150成为构成热泵的汽车空调装置(以下,也称作“主空调装置”)的制冷剂回路190(191、192、193)(图18~图20)的主要部分,其至少配设有:四通阀切换单元151,其是通过将四通阀100设于第一基盘部70而成的,该四通阀100能够与制冷、供暖、除湿供暖之间的功能切换相应地自如切换与制冷剂路径U、V、W、X的连接;注入单元152,其将制冷剂自蒸发器130或者车厢内冷凝器140(以下称为冷凝器)导入,且该注入单元152设于第二基盘部90;以及液体分离单元153,其用于分离液体。即,主单元是至少配设有四通阀切换单元151、注入单元152、液体分离单元153而成的汽车空调用配管单元。
并且,图1以及图2所示的主单元150构成为,将电子膨胀阀81和四通阀100直接固定在第一基盘部70的上方而。而且,图1以及图2所示的主单元150构成为,将电子膨胀阀81和两个电磁阀82、82’以及单向阀83直接固定在第二基盘部90的上方。
除此以外,第一基盘部70以及第二基盘部90还构成为能够在制冷剂回路190(191、192、193)中连接必要的压缩机110、室外冷凝器120、蒸发器130、冷凝器140。此外,也可以在第一基盘部70还具有对制冷剂回路190(191、192、193)进行功能切换的伺服机构(servomechanism)99。伺服机构99接受来自车内仪表板上的操作台的指令,主要用于切换四通阀100使其动作。
制冷剂回路190(191、192、193)利用使在常温附近发生气液变化的氟利昂等制冷剂进行循环运动的闭合回路来构成热泵。针对该制冷剂回路190(191、192、193)整体的动作,使用图18~图20与四通阀100一起在后面叙述。而且,如在后面使用图3、图4、图10进行叙述那样,在第一基盘部70的上盖75以及第二基盘部90的上盖97插入设置有多歧管(歧管,manifold)。在该歧管,经由配管连接有制冷剂回路元件。另外,在图1、图2、图4以及图10中,利用简单的标记表示制冷剂回路元件。
在歧管处,作为制冷剂回路元件,如图2所示,压缩机110、室外冷凝器120、蒸发器130、冷凝器140、液体分离单元(储液器(hydraulic accumulator))153、电子膨胀阀81、电磁阀82以及四通阀100通过各自的配管末端84、85、111、121、122、131、132、141、142、154、155、四个制冷剂路径U、V、W、X进行连接。作为图1以及图2所示的制冷剂回路190(191、192、193)的详细情况,如图18~图20所记载的那样,在后面进行叙述。另外,这些配管末端、制冷剂路径的附图标记在其他附图中也通用。而且,优选的是,液体分离单元153在内部具有单向阀。若如此,则能够进一步小型化。另外,液体分离单元153内部的单向阀只要利用公知的设备进行设置即可。此外,也可以是,在配管末端85连接单向阀,在配管末端84进行配管。而且,也可以是,将配管末端84和配管末端85合体并设置单向阀。
在上述制冷剂回路元件中,具有压缩机110、室外冷凝器120、蒸发器130、冷凝器140这四个构件。这些构件根据主空调装置200(图18~图20)的动作状态,即,制冷、供暖、除湿供暖之间的功能切换,使流动的制冷剂的状态、通过方向相应地变化,并且根据功能还使名称相应地变化。
在此,使用图1,说明电子膨胀阀81以及电磁阀82。电子膨胀阀81、单向阀83、86、电磁阀82构成为,使用于安装各个阀的支柱阀底座181、182以及壳阀底座(日文:シェル弁底座)接合于构成层叠构造体70的上盖75、层叠构造体90的上盖97。
即,四通阀切换单元的电子膨胀阀81构成为,接合有用于安装该电子膨胀阀81的支柱阀底座181以及壳阀底座、图4所示的连接口811、812。
而且,注入单元的电子膨胀阀81构成为,接合于用于安装该电子膨胀阀81的支柱阀底座181以及壳阀底座、图10所示的连接口813。而且,注入单元的电磁阀82构成为,接合于用于安装该电磁阀82的支柱阀底座182、图10所示的连接口822、823。
在电子膨胀阀81的支柱阀底座181的下部的外周形成有用于对其与设于第一基盘部70的上盖75的底座925之间进行密封的O型密封圈座836。而且,在电磁阀82的支柱阀底座182的下部的外周也形成有用于对其与设于第二基盘部90的上盖97的底座926之间进行密封的O型密封圈座(未图示)。
图2是图1所示的主单元的俯视图。主单元成为图2所示那样的制冷剂回路,与制冷、供暖以及除湿之间的功能切换相应地来切换与制冷剂路径的连接。在图2中,作为例子示出了供暖时的供暖回路190(192)。利用图18~图20来说明所有的制冷剂回路190(191、192、193)的详细情况。
对作为主单元的构成要素的一部分的四通阀切换单元151即构成第一基盘部的层叠构造体70进行说明。图3是表示构成第一基盘部的层叠构造体70的立体图。另外,层叠构造体70是在说明第一基盘部70为层叠构造时使用的为了方便的名称,标注与第一基盘部70相同的附图标记。另外,后述的层叠构造体90也同样。层叠构造体70如图4的(A)、(B)所示那样构成,自最下层到最上层为止按顺序层叠1张底板71(图5)、3张平板72(图6)、1张平板73(图7)、3张平板74(图8)、1张上盖75(图9)并结合为一体。
即,构成第一基盘部的层叠构造体70构成为,在构成第1层的底板71之上层叠构成第2层~第4层的平板72,在这些平板72之上层叠构成自底板71起开始数的第5层的平板73,在平板73之上层叠构成第6层~第8层的平板74,在这些平板74之上层叠构成第9层的上盖75。并且,在平板72、73、74以及上盖75穿设有用于形成管路空间的通孔,通过层叠组合图5~图9的底板71、平板72、73、74以及上盖75,从而形成四通阀切换单元151部分的制冷剂回路。
像上述那样构成为,在构成第一基盘部的层叠构造体(基盘部)70的上部,将第一基盘部70与电子膨胀阀81、四通阀100相结合。在该层叠构造体70、90的内部,制冷剂回路190(191、192、193)的局部相连通。制冷剂回路190(191、192、193)构成为,通过层叠组合底板71、平板72、73、74以及上盖75,从而阻止制冷剂朝向层叠方向Z的流通。在此,层叠方向Z是指铅垂方向中的上下任一个方向。
接着,说明作为主单元的构成要素的一部的注入单元152即构成第二基盘部的层叠构造体90。与构成上述第一基盘部的层叠构造体70同样地由单个或者多个底板、平板、上盖构成。即,如图10的(A)、(B)、(C)所示那样来构成用于构成第二基盘部的层叠构造体90,即自最下层到最上层为止按顺序层叠1张底板91(图11)、3张平板92(图12)、1张平板93(图13)、1张平板94(图14)、4张平板95(图15),如作为图10的(A)的A-A剖视图的图10的(C)所示那样,在设置有两个电磁阀82、82’的部位按顺序层叠1张平板96(图16)、1张上盖97(图17)并结合为一体。
即,构成第二基盘部的层叠构造体90构成为,在构成第1层的底板91之上层叠构成第2层~第4层的平板92,在这些平板92之上层叠构成自底板91起开始数的第5层的平板93,在平板93之上层叠构成第6层的平板94,在平板94之上层叠构成第7层~第10层的平板95,在这些平板95之上层叠构成第11层的平板96,在平板96之上层叠构成第12层的上盖97。并且,在平板92、93、94、95、96以及上盖97穿设有用于形成管路空间的通孔,通过层叠组合图11~图17的底板91、平板92、93、94、95、96以及上盖97,从而形成注入单元152部分的制冷剂回路。
像上述那样,在构成第二基盘部的层叠构造体(基盘部)90的上部,第二基盘部90以与电子膨胀阀81、电磁阀82、单向阀83、86结合的方式构成。在该层叠构造体90的内部,制冷剂回路190(191、192、193)的局部相连通。制冷剂回路190(191、192、193)构成为,通过层叠组合底板91、平板92、93、94、95、96以及上盖97,从而阻止制冷剂朝向层叠方向Z的流通。在此,层叠方向Z与上述同样地是指铅垂方向中的上下任一个方向。
(⑤表示单向阀由内筒和外筒这两重构造构成的意思的记载。)
而且,优选的是,设于第二基盘部90的单向阀的内部构造由内筒和外筒这两重构造构成,在该内筒和外筒之间设置空洞。像这样,在后述的制冷剂回路中,在为“开”时制冷剂自内筒流出,在将阀芯顶起后通过外筒和内筒之间的空洞朝向设置于第二基盘部90的回路导入。
另外,也可以在图6的平板72和图7的平板73之间、在图8的平板74和图9的上盖75之间呈薄板状地形成铜板,在此,不需要数第几层这样的层数,而是插入适当的部位,这不是用于限定本发明的要素。而且,作为其材质,例如能够举出分类为磷脱氧铜的纯铜C1220。
另一方面,构成各层的底板71、91、平板72、73、74,92、93、94、95、96、上盖75、97,例如,也可以以不锈钢钢材SUS304(别名18Cr-8Ni,18铬不锈钢,以下,也简称为“不锈钢板”或者“金属板”)为材料形成为板状,这也不是用于限定本发明的要素。顺便一提,不锈钢钢材SUS304作为耐热钢是最广泛普及的钢种之一,由于其耐腐蚀性、焊接性、机械性质良好而被公知。除此以外,也能够使用其他比重较小的铝材料(例如A6061、A6063)来实现轻量化。
另外,构成四通阀切换单元151的层叠构造体70的平板72、73、74、上盖75以及构成注入单元152的层叠构造体90的平板92、93、94、95、96、上盖97是实心(substantial)的金属。也可以使用拉深冲压加工品来代替这样的平板、上盖。这样的拉深冲压加工品是对较薄的金属坯料板实施拉深冲压加工而形成的加工品。
图4是图3所示的层叠构造体的图,图4的(A)是局部透视的俯视图,图4的(B)是主视图。如图4的(B)所示那样,层叠构造体70层叠有规定厚度的底板71、平板72、73、74、上盖75,图5的(A)所示的底板71、图7的(A)所示的平板73以及图9的(A)所示的上盖75的厚度优选为S,图6的(A)所示的平板72以及图8的(A)所示的平板74的厚度优选为T。而且,优选设为1.0mm≤S≤2.0mm,进一步优选设为S=1.5mm。另一方面,优选设为3.0≤T≤4.0,进一步优选设为T=3.5mm。
另外,在图4的(B)中,在底板71、平板72、73、74以及上盖75的右侧,带括号地写入分别表示最下层(1)、第2层(2)~第8层(8)以及最上层(9)的附图标记。
图10是注入单元的层叠构造体的图,图10的(A)是局部透视的俯视图,图10的(B)是主视图,图10的(C)是图10的(A)的A-A剖视图。如图10的(B)所示那样,层叠构造体90层叠有规定厚度的底板,图11、图13、图14以及图17所示的底板91、平板93、94、上盖97的厚度优选为S,图12、图15以及图16所示的平板92、95、96的厚度优选为T。而且,优选设为1.0mm≤S≤2.0mm,进一步优选设为S=1.5mm。另一方面,优选设为3.0≤T≤4.0,进一步优选设为T=3.5mm。
另外,在图10的(B)、(C)中,在底板91、平板92、93、94、95、96以及上盖97的右侧,带括号地写入分别表示最下层(1)、第2层(2)~第10层(10)、第11层(11)以及最上层(12)的附图标记。
第一基盘部70由层叠构造体70构成,第二基盘部90由层叠构造体90构成,该层叠构造体70、90是通过将规定厚度S、T的平板以相互的紧密贴合面保持气密的方式层叠而成的。在配设于该层叠构造体70的中间层2~中间层8以及上盖75、或者该层叠构造体90的中间层2~中间层11以及上盖97的任一者的平板穿设有用于形成管路空间的通孔(第一基盘部70)721~722、731~733、741~745、751~759以及通孔(第二基盘部90)921~924、931~939、941~949、951~952、961、971。利用在这些通孔721~722、731~733、741~745、751~759、921~924、931~939、941~949、951~952、961、971之下层叠的底板71、91、其他平板进行密闭从而构成制冷剂回路的一部分。
在图4的(A)局部透视地表示的层叠构造体70即第一基盘部70如上所述在形成于最上层(9)即上盖75的歧管如标记所示那样借助配管连接有各制冷剂回路元件。这些制冷剂回路元件以利用由虚线所示地立体构成第一基盘部70的内部而成的路径适当地连通的方式连接。
而且,与上述同样地,在图10的(A)局部透视地表示的层叠构造体90即第二基盘部90如上所述在形成于最上层(12)即上盖97的歧管如标记所示那样借助配管连接有各制冷剂回路元件。这些制冷剂回路元件以利用由虚线所示地立体构成第二基盘部90的内部而成的路径适当地连通的方式连接。
图2表示使用图19在后面进行叙述的供暖时的供暖回路。因此,在由标记表示的各制冷剂回路元件和四通阀切换单元151、注入单元152之间向箭头所示的方向流动的制冷剂在自制冷向供暖切换的情况下,除了压缩机110以外大致反转,针对这一点,在后文一边比对图18、图19以及图20一边进行叙述。
四通阀100能够将四个制冷剂路径U、V、W、X分别以两个组成1对的方式区别为两组路径来进行连接。而且,作为两种连接形态UV、WX或者UW、VX,能够二选一地自如切换。例如,(图18的制冷时所示的)第1连接形态使制冷剂路径U和制冷剂路径V连通,另一方面,使制冷剂路径W和制冷剂路径X连通。以下,针对第一基盘部70的最下层(1)、第2层(2)~第8层(8)以及最上层(9),并且第二基盘部90的最下层(1)、第2层(2)~第11层(11)以及最上层(12)的形状,使用分别表示上述构件的图4~图17进行说明。
图5是用于将图4所示的层叠构造体70的底部密封的底板的图,图5的(A)是主视图,图5的(B)是俯视图。图5所示的底板71如图4的(B)所示那样,是由构成层叠构造体70的最下层(1)的规定的厚度S的平坦的金属板形成。该底板71不是覆盖图4的(A)所示的第一基盘部70的俯视可见外形的整体的形状。
该底板71以密闭的方式覆盖平板72的通孔721~722的底而形成。
图6是构成接在图4所示的层叠构造体的底板71之后的第2层~第4层的平板72的图,图6的(A)是主视图,图6的(B)是俯视图。图6所示的平板72与图5所示的底板71的俯视可见外形相同。图6所示的平板72如图4的(B)所示那样,由构成层叠构造体70的第2层(2)~第4层(4)的规定的厚度T的平坦的金属板形成。平板72穿设有用于形成管路空间的通孔721~722。制冷剂在这些通孔721~722中通过,这些通孔721~722形成制冷剂回路的一部分。
图7是构成自图4所示的层叠构造体的底板71开始数起的第5层的平板73的图,图7的(A)是主视图,图7的(B)是俯视图。图7所示的平板73如图4的(B)所示那样,由构成层叠构造体70的第5层(5)的规定的厚度S的平坦的金属板形成。而且,平板73穿设有形成管路空间的通孔731~734。并且利用平板73,能够气密地保持形成于平板72的通孔721~722的一部分。
图8是构成自图4所示的层叠构造体的底板开始数起的第6层~第8层的平板74的图,图8的(A)是主视图,图8的(B)是俯视图。图8所示的平板74如图4的(B)所示那样,由构成层叠构造体70的第6层(6)~第8层(8)的规定的厚度T的平坦的金属板形成。而且,平板74穿设有用于形成管路空间的通孔741~745。
图9是构成自图4所示的层叠构造体的底板开始数起的第9层的上盖75的图,图9的(A)是主视图,图9的(B)是俯视图。图9所示的上盖75如图4的(B)所示那样,由构成层叠构造体70的第9层(9)的规定的厚度S的平坦的金属板形成。而且,上盖75穿设有用于形成管路空间的通孔751~759。
该上盖75的通孔751~759以相对于压缩机110的配管末端111、室外冷凝器120的配管末端121、122、蒸发器130的配管末端132、冷凝器140的配管末端141、142、四通阀100的制冷剂路径U、V、W、X连通的方式形成。
配设于层叠构造体70的平板72、73、74被层叠于上述通孔的上下侧的底板71以及上盖75密闭而构成制冷剂回路190的一部分。针对这些情况,以下按顺序说明。
图8所示的平板74的通孔743使配管末端111和制冷剂路径U连通。而且,通孔744使配管末端122和制冷剂路径V连通。而且,通孔742使配管末端154和制冷剂路径X连通。通孔745使配管末端121和连接口811连通。
如此,图4所示的四通阀切换单元的层叠构造体由图5~图9所示的底板71、平板72、73、74、上盖75构成。并且在穿设于底板71、平板72、平板73、平板74、上盖75的通孔内使制冷剂连通,而构成四通阀切换单元的制冷剂回路。
如图1以及图2所示,在层叠构造体70、90的上部,作为四通阀切换单元侧的制冷剂回路190(191、192、193)的连接口,形成有111、121、122、132、141、154、U、V、W(与连接的配管末端通用的附图标记),作为注入单元侧的制冷剂回路190(191、192、193)的连接口,形成有84、85、131、142、155。在那些连接口中,压缩机110、液体分离单元153以及蒸发器130连接于配管末端111、131、132、154、155以及四通阀100的制冷剂路径U、V、W、X。而且,室外冷凝器120连接于配管末端121、122以及四通阀100的制冷剂路径U、V、W、X。而且,冷凝器140连接于配管末端141、142以及四通阀100的制冷剂路径U、V、W、X。另外如上所述,优选的是,在液体分离单元153的内部设置单向阀。
优选的是,形成于上述层叠构造体70的上部的连接口的间距能够以如下方式进行调整,即,能够与连接于上述四通阀100的四个制冷剂路径的连接口V、X、W、U中的呈直线状排列的三个连接口V、X、W的各间距相一致。即,以能够与上述四通阀100的呈直线状排列的三个连接口V、X、W的各间距相一致的方式可变地调整构成层叠构造体70(第一基盘部70)的一部分的上盖75的配管末端751、752、753的径向的间距。例如,若连接口V、X、W的间距较大,则与之相一致地增大上盖75的配管末端751、752、753的直径的间距。
优选的是,连接于上述四通阀的四个制冷剂路径的上述连接口中的一个连接口的直径比其他三个连接口的直径大。例如,返回到压缩机110的一个制冷剂回路的连接口154的直径为φ19.05mm,其他三个制冷剂回路的连接口V、X、W的直径为φ15.88mm,上述一个连接口的直径为其他三个连接口的直径的1.2倍左右(1.1倍~2.0倍)。如此,能够减少返回至压缩机110的通路阻力。
优选的是,在后述的制冷剂回路中,利用用于进行制冷和供暖之间的切换的四通阀100的切换工作来将滑阀的位置固定为一定,为此,在四通阀100的滑阀的顶部或者移动方向上的左右侧设置凸部,并且在壳体内侧的顶部或者侧面部设置凹部,并使该凸部和凹部紧密贴合。如此,在四通阀100的滑阀停止在制冷和供暖中的任一者时,高压或者低压情况下的各压力成为一定从而回路的制冷剂气体成为均压。而且,特别是由于汽车会振动,因此,在由于该振动导致滑阀的位置发生偏移时,能够防止四通阀100内产生压力差,防止产生该四通阀100的动作不良。
优选的是,设于上述第一基盘70的上述四通阀100的滑阀座由第一滑阀座以及第二滑阀座这两个部件构成,在上述第一滑阀座,翻边加工出形成于上述第一滑阀座的所有的孔,并与第二滑阀座主体筒铜管一起结合。这些滑阀座通过冲压加工而形成。由此,不需要研磨、锻造加工,能够实现成本下降。
如上所述构成为,制冷剂经由形成于层叠构造体70、90的内部的管路空间的任一者朝向基盘部70、90连通,从而构成制冷剂回路190(191、192、193)的一部分。以下,使用图18~图20,分成制冷时、供暖时以及除湿供暖时的情况来对制冷剂回路190(191、192、193)的动作进行说明。
[制冷剂回路]
图18是制冷时的制冷剂回路190(191)的说明图。如图18所示那样,制冷剂回路190(191)由设于四通阀切换单元151的电子膨胀阀81以及四通阀100、设于注入单元152的电子膨胀阀81以及电磁阀82、82’、液体分离单元153、压缩机110、室外冷凝器120、室外冷凝器用风扇123、蒸发器130、冷凝器140、车厢内冷凝器用鼓风机133、冷暖切换整风翼134、单向阀83、86构成。而且,也可以设置将配管末端84和85合体地设置而成的单向阀。
制冷剂回路190(191)利用使在常温附近发生气液变化的氟利昂等制冷剂进行循环运动的闭合回路构成热泵。该制冷剂回路190(191)适用于汽车空调装置200,具有汽车空调用配管单元150,且至少与制冷、供暖以及除湿之间的功能切换相应地自如切换与制冷剂路径的连接。
压缩机110在冷、暖、除湿的任一种冷暖功能的工作状态下,进行压缩并将在高温高压下被气化的制冷剂朝向自图中的下方向上方的恒定方向送出,使其向四通阀100的制冷剂路径U流入。四通阀100具有能够使制冷剂自四个独立路径出入的制冷剂路径U、V、W、X。即,自压缩机110被导入的上述制冷剂被导入上述第一基盘部70的层叠构造体70,然后被导入四通阀100。
四通阀100能够将这四个制冷剂路径U、V、W、X以两个组成1对的方式分成为两组路径来进行连接。而且,作为两种连接形态UV、WX或者UW、VX,能够二选一地自如切换。如图18所示那样,第1连接形态使制冷剂路径U和制冷剂路径V连通,另一方面,使制冷剂路径W和制冷剂路径X连通。将该连接形态设为第1连接形态UV、WX。如图19以及图20所示那样,第2连接形态使制冷剂路径U和制冷剂路径W连通,另一方面,使制冷剂路径V和制冷剂路径X连通。将该连接形态设为第2连接形态UW、VX。
采用图18所示的第1连接形态UV、WX,将自制冷时的压缩机110压缩且被高压气化的高压P的制冷剂向制冷剂路径U送出,并自与该制冷剂路径U连通的制冷剂路径V以高温的气体状态向室外冷凝器120压入。室外冷凝器120利用室外热冷凝器用风扇123使热风H放出从而进行强制空气冷却,因此通过室外冷凝器120的制冷剂被冷凝成液体状态,并到达四通阀切换单元151的电子膨胀阀81。另外,制冷剂仅通过电子膨胀阀81并膨胀且减压为低温低压L。
在上述的电子膨胀阀81的前方处,在低温低压L的制冷剂通过蒸发器130时,以通过自车厢内冷凝器用鼓风机133向蒸发器130送风从而生成冷风C的方式进行热交换。在通过蒸发器130后,低温低压L的制冷剂由于单向阀86的存在而通过开阀状态的电磁阀82,由于注入单元152的闭阀状态的电子膨胀阀的存在,该低温低压L的制冷剂通过单向阀83并通过冷凝器140,向四通阀100的制冷剂路径W流入。由于四通阀100为第1连接形态UV、WX,因此,向制冷剂路径W流入的制冷剂通过所连通的制冷剂路径X,向液体分离单元(储液器(hydraulic accumulator,也简称为ACC))153流入。
液体分离单元153以气液分离为目的,以如下方式进行循环,在气液混合状态下,低温低压L的制冷剂在压缩机110的负压的作用下被吸入,由此,将再次压缩并气化而成为高温高压P的制冷剂向制冷剂路径U送出。另外,在制冷时,冷暖切换整风翼134如图18所示那样向左侧变动,从而不会妨碍由蒸发器130生成的冷风C的通过。而且,优选的是,液体分离单元153在内部具有单向阀。像这样,能够进一步紧凑化。另外,液体分离单元153所具有的单向阀在后述的供暖运转时工作。
图19是供暖时的制冷剂回路190(192)的说明图。图18所示的制冷时的四通阀100为第1连接形态UV、WX,使制冷剂路径U和制冷剂路径V连通,另一方面,使制冷剂路径W和制冷剂路径X连通。相对于此,图19所示的供暖时以及图20所示的除湿供暖时的四通阀100为第2连接形态UW、VX,使制冷剂路径U和制冷剂路径W连通,另一方面,使制冷剂路径V和制冷剂路径X连通。
在供暖时的制冷剂回路190(192)中,自冷凝器140放出热的高温高压L的制冷剂由于单向阀83或者设于液体分离单元153内的单向阀的存在,而通过注入单元152的开阀状态的电子膨胀阀81,通过开阀状态的电磁阀82’,向液体分离单元153流入。并且,制冷剂通过单向阀86,流入蒸发器130。此时,由蒸发器130以及鼓风机133生成的热风H被如图19所示那样向右侧变动的冷暖切换整风翼134送至冷凝器140。在供暖时,优选在液体分离单元153内设置单向阀。其理由在于,液体分离单元153供高温高压的制冷剂通过,通过防止制冷剂的倒流,从而将高温高压的制冷剂可靠地送至蒸发器130。
流入蒸发器130的制冷剂通过四通阀切换单元151的电子膨胀阀81,在通过室外冷凝器120时气化膨胀,同时使外部成为低温,并且,以吸收室外的热的方式进行热交换。并且该制冷剂自第2连接形态UW、VX的四通阀100的制冷剂路径V向制冷剂路径X通过并向液体分离单元153返回,进行气液分离,并且体积减少至一定程度。
在液体分离单元153中减少体积至一定程度的制冷剂以如下方式再循环,即,在负压的作用下自压缩机110的吸入口被吸收,然后被压缩并气化而成为高温高压P,并自制冷剂路径U向制冷剂路径W通过,被向冷凝器140压入从而用于供暖。
在此,主单元150是尤其能够充分应对极低温度的汽车空调用配管单元,在供暖回路中,制冷剂通过冷凝器140、注入单元152的电子膨胀阀81、电磁阀82’并流入液体分离单元153后使其通过压缩机110,进一步使制冷剂形成为高温高压,还能够再次压入冷凝器140。如此,通过使由蒸发器130以及鼓风机133生成的热风H在冷凝器140的作用下成为温度更高的热风H,进而用于供暖,尤其能够充分地应对极低温度。
图20是除湿供暖时的制冷剂回路190(193)的说明图。在图20所示的除湿供暖时,四通阀100为第2连接形态UW、VX,使制冷剂路径U和制冷剂路径W连通,另一方面,使制冷剂路径V和制冷剂路径X连通。
在除湿供暖时的制冷剂回路190(193)中,自冷凝器140放出热后的低温的制冷剂通过开阀状态的电子膨胀阀81以及开阀状态的电磁阀82,流入蒸发器130。此时,由蒸发器130以及鼓风机133生成的冷风C,利用如图20所示那样变动至右侧的冷暖切换整风翼134而被送至冷凝器140。
流入蒸发器130的制冷剂在通过四通阀切换单元151的电子膨胀阀81并通过室外冷凝器120时气化膨胀,同时使外部成为低温,并且,以吸收室外的热的方式进行换热。并且该制冷剂自第2连接形态UW、VX的四通阀100的制冷剂路径V向制冷剂路径X通过并向液体分离单元153返回,进行气液分离,并且体积减少至一定程度。
在液体分离单元153中体积减少至一定程度的制冷剂以如下方式再循环,即,在负压的作用下自压缩机110的吸入口被吸收,然后被压缩并气化而成为高温高压P,并自制冷剂路径U向制冷剂路径W通过,被向冷凝器140压入从而用于供暖。
如图20所示那样,主空调装置200的压缩机110、室外冷凝器120、蒸发器130、冷凝器140、液体分离单元153的功能根据制冷、供暖以及除湿供暖的用途进行切换。在主空调装置200的制冷剂回路190(193)中,由于具有在供暖时发热的冷凝器140、配设于其上风头的除湿用冷凝器130,能够构成消除在供暖时产生的挡风玻璃的哈气的除霜装置。即,利用冷凝器140将利用蒸发器130结露除湿后的空气形成为除湿暖风DH,向挡风玻璃面以及车厢内供给。
图20所示的除湿供暖时在电子膨胀阀81的前后针对制冷剂设定压力差。在使高压液状制冷剂(热介质)通过位于电子膨胀阀81的上游的冷凝器140时使其放热从而用于车厢内供暖。使位于电子膨胀阀81以及电磁阀82的下游的蒸发器130的内部成为负压,在使高压制冷剂通过时,在气化膨胀的同时,使蒸发器130成为低温,在其表面结露从而用于除湿干燥。
通过以上所述,采用本发明的实施方式的技术方案,能够提供一种汽车空调用配管单元,在该汽车空调用配管单元中,能够特制成预先将制冷剂控制构件一体地配管并单元化而成的四通阀,能够实现由于紧凑化带来的性价比,尤其能够充分地应对极低温度。
[电子膨胀阀]
以下,使用图21简单地说明电子膨胀阀的内部结构等。
图21是图1、图2以及图18~图20所示的电子膨胀阀的图,图21的(A)是俯视图,图21的(B)是图21的(A)的B-B线剖视图。如图21所示那样,电子膨胀阀81控制在卷绕于筒状主体183的外周的定子线圈180中流通的电流,由此,以上下移动自如的方式对内置于筒状主体183的永磁体184进行定位,控制配设于自该永磁体184的中心下垂的支柱185的顶端附近的阀芯186的姿势,对微小的喷出孔187的开口面积进行调整,从而对自该喷出孔187喷出的制冷剂的量进行调整。
如使用图1进行上述说明那样,电子膨胀阀81的用于安装该电子膨胀阀81的支柱阀底座181接合于在基盘部70的上盖75形成的制冷剂回路190(191、192、193)的连接口811、812。对于这样的接合而言,保持气密是不可缺少的。因此,在电子膨胀阀81的支柱阀底座181的下部的外周形成有O型密封圈座836,该O型密封圈座836用于对电子膨胀阀81的支柱阀底座181和设于第一基盘部70的上盖75以及第二基盘部90的平板95的底座925之间进行密封。在该O型密封圈座836中的上下的开口部嵌有O型密封圈环837、838。
电子膨胀阀81的下游侧保持有自压缩机110送来的负压的低温低压L。制冷剂仅通过电子膨胀阀81就会膨胀并减压成低温低压L。电子膨胀阀81还发挥调节由压缩机110吸入的制冷剂温度(相对于压力的过热)的作用,因此,调节流量以实现上述作用。即,调节开度以使其过热至比蒸发的制冷剂的饱和温度高的温度。因此,以往是使用温度式自动膨胀阀,但近年来,以过热至最合适的温度的方式进行电子控制的电子膨胀阀81是主流。
[拉深冲压加工品]
接着,针对拉深冲压加工品进行说明。如上所述,主单元150的第一层叠构造体70以及第二层叠构造体90通过层叠多层作为平板的上述那样的厚度和厚重的不锈钢板而构成。在该情况下重量、材料费以及切削加工的负担较大,存在改善余地。因此,为了减轻这些负担,也可以使用拉深冲压加工品来代替构成主单元150的层叠构造体90的厚重的平板。为了轻量化,也能够利用铝材进行加工。
也可以通过以下的工夫,使用拉深冲压加工品来代替平板。这些拉深冲压加工品例如是对由板厚0.8mm的不锈钢形成的坯料薄板实施拉深冲压加工而形成的。例如,利用板厚0.8mm的坯料薄板,以获得其数倍的2mm、4mm或者8mm位的规定厚度S、T的方式,形成立体的周边部(Three-dimensional peripheral part)以及立起部分(Rising part)从而形成拉深冲压加工品。
这些拉深冲压加工品具有平面、曲面、开放部,且是与曲面的曲率半径以及面内尺寸相比板厚较小的中空的壳状(Hollow shell)。通过层叠这些拉深冲压加工品,能够气密地保持彼此的紧密贴合面。如此,通过采用利用坯料薄板进行拉深冲压加工从而成为作为平板的替代品的拉深冲压加工品,能够大幅度地省略对重厚的不锈钢板切削加工7层的量所需的工夫。
接着,针对拉深冲压加工品的制造方法进行说明。即用于说明本发明的汽车空调用配管单元的制造方法(以下,也称作“本方法”)中的拉深冲压加工品的制造工序的流程。在拉深冲压加工品的制造工序中,具有拉深冲压加工工序和进行研磨加工的研磨加工工序。在拉深冲压加工工序中,通过利用坯料薄板进行拉深冲压加工从而形成在平面上延伸的立体的周边部以及立起部分。
在研磨加工工序中,针对成形的拉深冲压加工品中的要求高精度的部分K进行研磨加工。尤其是,成形的周边部E的平面以及立起部分的上端是为了以能够气密地保持彼此的紧密贴合面的方式层叠或者结合于其他平板、拉深冲压加工品而被要求高精度的部分。
并且,在通过拉深加工成形后,通过仅针对被要求高精度的部分进行精加工,能够实现进一步的成本下降和轻量化。即,采用主单元150的制造方法,能够在拉深冲压加工品的制造工序中采用拉深冲压加工。由此,更容易进一步实现成本下降和轻量化。第一基盘部70以及第二基盘部90通过气密地保持像这样高精度地精加工而成的彼此的紧密贴合面的同时进行层叠而构成。在该第一基盘部70以及第二基盘部90还配设有电子膨胀阀81、四通阀100以及电磁阀82、82’、或者与配管末端84和85连接的单向阀、或者将配管末端84和85合体地设置而成的单向阀,从而完成主单元150。
[汽车空调用配管单元的制造方法]
针对其他实施方式的汽车空调用配管单元的制造方法进行说明。另外,省略说明与针对上述本发明的实施方式说明的内容重复的部分。其他实施方式的汽车空调用配管单元的制造方法是至少配设四通阀切换单元151、注入单元152、液体分离单元153来进行制造的汽车空调用配管单元的制造方法,其中,四通阀切换单元151是将根据制冷、供暖以及除湿之间的功能切换相应地自如切换制冷剂路径的连接的四通阀100设于第一基盘部70而成的,注入单元152设于第二基盘部90且使制冷剂自蒸发器130或者冷凝器120导入,液体分离单元153用于分离液体。
并且,上述第一基盘部70以及第二基盘部90由将规定厚度的平板或者拉深冲压加工品以能够气密地保持彼此的紧密贴合面的方式层叠而成的层叠构造体构成,在该层叠构造体的夹在底板和上盖之间的中间层的任一层配设的上述平板或者拉深冲压加工品穿设有形成管路空间的通孔,利用在该通孔的上下侧层叠的其他平板或者拉深冲压加工品来对通孔进行密闭从而构成制冷剂回路190(191、192、193),在上述第一基盘部70还配设有上述四通阀100,该四通阀100以二选一的方式自如切换将四个制冷剂路径以两个组成1对的方式连接成两组路径的两种连接形态。
而且,优选的是,在上述拉深冲压加工品的制造工序中具有:拉深冲压加工工序,在该拉深冲压加工工序中,通过利用坯料薄板进行上述拉深冲压加工而形成在平面上延伸的立体的周边部以及立起部分;以及研磨加工工序,在该研磨加工工序中,针对该成形的上述拉深冲压加工品中的被要求高精度的部分进行研磨加工。
而且,优选的是,所述四通阀切换单元以及所述注入单元是通过冷锻或者热锻或者3D打印而形成的。
采用其他实施方式的技术方案,能够提供一种汽车空调用配管单元的制造方法,在该方法中,特制成预先将制冷剂控制构件一体地配管并单元化而成的四通阀,并且能够通过紧凑化来实现性价比,尤其能够充分地应对极低温度。
如以上说明的那样,采用本发明,能够提供一种汽车空调用配管单元及其制造方法,其为了在小型轻量、薄型化的基础上使组装作业性优异且谋求生产性的提高从而降低制作成本,通过进行预先将制冷剂控制构件一体配管的单元化来使构造简单化。尤其是,能够提供一种适合于不限于始终发动内燃机的EV、FCV等驱动方式的汽车的汽车空调用配管单元及其制造方法。
工业上的可利用性
本发明的汽车空调用配管单元能够被用于搭载在不限于要始终发动内燃机的驱动方式的汽车例如电动汽车(EV)、燃料电池车(FCV)等的四通阀周边部。
另外,如上所述针对本发明的各实施方式以及各实施例进行了详细地说明,但本领域技术人员能够容易理解的是,能够根据本发明的新技术方案以及效果进行实际上不脱离其主旨的较多的变形。因此,这样的变形例也全部包含在本发明的范围内。
例如,在说明书或者附图中,至少一次与更上位或者同意义的不同用语一起记载的用语都能够在说明书或者附图的任意部位替换为该不同的用语。而且,作为制冷剂回路元件的压缩机、冷凝器、液体分离单元、电子膨胀阀、电磁阀、四通阀以及单向阀的结构、动作也不限于本发明的实施方式所说明的那样,能够实施各种变形。
Claims (18)
1.一种汽车空调用配管单元,其是通过在构成热泵的极低温度规格的汽车空调装置的制冷剂回路上至少配设四通阀切换单元、注入单元、液体分离单元而成的,该四通阀切换单元是将与制冷、供暖以及除湿之间的功能切换相应地自如切换制冷剂路径的连接的四通阀设于第一基盘部而成的,制冷剂被该注入单元自蒸发器或者冷凝器导入,且该注入单元设于第二基盘部,该液体分离单元用于分离液体,其中,
所述第一基盘部以及所述第二基盘部由将规定厚度的平板或者拉深冲压加工品以能够气密地保持彼此的紧密贴合面的方式层叠而成的层叠构造体构成,
在该层叠构造体的夹在底板和上盖之间的中间层的任一层配设的所述平板或者拉深冲压加工品穿设有用于形成管路空间的通孔,
利用层叠在该通孔的上下侧的其他平板或者拉深冲压加工品进行密闭从而构成制冷剂回路,
所述四通阀形成为两种连接形态,该两种连接形态的每种连接形态是将四个制冷剂路径中的两个制冷剂路径组成1对并连接起来且另外两个制冷剂路径组成1对并连接起来,并以二选一的方式自如切换该两种连接形态。
2.根据权利要求1所述的汽车空调用配管单元,其中,
所述拉深冲压加工品具有平面、曲面、开放部,
所述拉深冲压加工品是与所述曲面的曲率半径以及面内尺寸相比板厚较小的中空的壳状。
3.根据权利要求1或2所述的汽车空调用配管单元,其中,
利用配设在所述中间层的所述平板或者拉深冲压加工品中的任一者形成的平板,来阻止所述制冷剂回路朝向层叠方向的流通。
4.根据权利要求3所述的汽车空调用配管单元,其中,
在所述层叠构造体的上部,
将所述第一基盘部和电子膨胀阀结合起来,
将所述第二基盘部、电磁阀、单向阀和电子膨胀阀结合起来,并且
使所述制冷剂回路连通。
5.根据权利要求1所述的汽车空调用配管单元,其中,
该汽车空调用配管单元构成为,
在所述层叠构造体的上部形成有所述制冷剂回路的连接口,
在该连接口连接有压缩机的配管末端以及各冷凝器的配管末端、所述四通阀的制冷剂路径。
6.根据权利要求5所述的汽车空调用配管单元,其中,
所述压缩机的排出侧的配管末端连接于所述制冷剂回路的连接口,并且
所述压缩机的排出侧的配管末端经由形成于所述层叠构造体的内部的管路空间中的任一者与所述四通阀连通。
7.根据权利要求4所述的汽车空调用配管单元,其中,
所述电子膨胀阀、单向阀以及电磁阀的用于安装所述电子膨胀阀、单向阀以及电磁阀的支柱阀底座以及壳阀底座接合于构成所述层叠构造体的所述平板或者拉深冲压加工品。
8.根据权利要求4所述的汽车空调用配管单元,其中,
在所述电子膨胀阀的支柱阀底座的下部的外周形成有O型密封圈座,该O型密封圈座用于对所述支柱阀底座和设于所述层叠构造体的上部的底座之间进行密封。
9.根据权利要求5所述的汽车空调用配管单元,其中,
所述各冷凝器能够构成消除在供暖时产生的挡风玻璃的哈气的除霜装置,
所述各冷凝器具有:
在供暖时发热的车厢内发热用冷凝器;以及
配设于该车厢内发热用冷凝器的上风头的蒸发器。
10.根据权利要求1所述的汽车空调用配管单元,其中,
所述层叠构造体还具有用于对所述制冷剂回路进行功能切换的伺服机构。
11.根据权利要求1所述的汽车空调用配管单元,其中,
在所述液体分离单元内设有单向阀。
12.根据权利要求1所述的汽车空调用配管单元,其中,
在所述四通阀的滑阀的顶部或者移动方向的左右侧设置凸部,并且,在壳体内侧的顶部或者侧面部设置凹部,使所述凸部和所述凹部紧密贴合。
13.根据权利要求5所述的汽车空调用配管单元,其中,
在所述层叠构造体的上部形成的连接口的间距能够以与连接于所述四通阀的四个制冷剂路径的连接口中的呈直线状排列的三个连接口的各间距相配合的方式可变地调整。
14.根据权利要求5所述的汽车空调用配管单元,其中,
连接于所述四通阀的四个制冷剂路径的所述连接口中的一个连接口的直径比其他三个连接口的直径大。
15.一种汽车空调用配管单元的制造方法,该汽车空调用配管单元通过至少配设四通阀切换单元、注入单元、液体分离单元来进行制造,该四通阀切换单元是将与制冷、供暖以及除湿之间的功能切换相应地自如切换制冷剂路径的连接的四通阀设于第一基盘部而成的,制冷剂被该注入单元自蒸发器或者冷凝器导入,且该注入单元设于第二基盘部,该液体分离单元用于分离液体,其中,
所述第一基盘部以及所述第二基盘部由将规定厚度的平板或者拉深冲压加工品以能够气密地保持彼此的紧密贴合面的方式层叠而成的层叠构造体构成,
在该层叠构造体的夹在底板和上盖之间的中间层的任一层配设的所述平板或者拉深冲压加工品穿设有用于形成管路空间的通孔,
利用层叠在该通孔的上下侧的其他平板或者拉深冲压加工品进行密闭从而构成制冷剂回路,
在所述第一基盘部还配设有所述四通阀,
所述四通阀形成为两种连接形态,该两种连接形态的每种连接形态是将四个制冷剂路径中的两个制冷剂路径组成1对并连接起来且另外两个制冷剂路径组成1对并连接起来,并以二选一的方式自如切换该两种连接形态。
16.根据权利要求15所述的汽车空调用配管单元的制造方法,其中,
在所述拉深冲压加工品的制造工序中,具有:
拉深冲压加工工序,在该拉深冲压加工工序中,通过利用坯料薄板进行所述拉深冲压加工而形成在平面上延伸的立体的周边部以及立起部分;以及研磨加工工序,在该研磨加工工序中,针对该成形的所述拉深冲压加工品中的要求高精度的部分进行研磨加工。
17.根据权利要求15所述的汽车空调用配管单元的制造方法,其中,
自压缩机导入的上述制冷剂被导入所述层叠构造体,然后被导入所述四通阀。
18.根据权利要求15所述的汽车空调用配管单元的制造方法,其中,
所述四通阀切换单元以及所述注入单元由冷锻或者热锻或者3D打印形成。
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