CN1437536A - 汽车空调以及装备该汽车空调的汽车 - Google Patents

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Abstract

提供一种COP高、GWP低、而且可靠性高的汽车空调。在汽车空调的制冷剂回路1充填R32单体制冷剂。该R32单体制冷剂COP高，而且GWP低，易于极化，容易产生污物、淤渣。但是，由于车的振动、冲击，该污物、淤渣不容易堵塞电动膨胀阀6等。因此，该汽车空调可靠性高。而且，因为R32单体制冷剂是单体，所以，回收后的再利用容易。

Description

汽车空调以及装备该汽车空调的汽车
技术领域
该发明涉及汽车空调以及装备该汽车空调的汽车。
技术背景
以前，在汽车空调中，从安全性的观点，在制冷剂回路里充填的是不燃性的R134a制冷剂。
但是，在京都COP3会议上，为了防止地球暖化，对空调装置的制造商强烈提出了要提高对制冷剂的排放抑制、提高制冷剂回收、提高COP(制冷系数)的要求。
但是，在以往的汽车空调中，因为使用不燃性的R134a制冷剂，而R134a制冷剂的能力低(使得COP低)，由此原因使压缩机要大，因此所存在的问题有：要消费车的全燃料消耗量的20～30％的燃料，GWP(地球暖化系数)高。
发明的公开
因此，该发明的课题是提供COP高、GWP低的汽车空调以及使用其的汽车。
为了解决上述课题，该发明的第1形式的汽车空调其特征在于：在制冷剂回路里充填R32单一制冷剂。
另外，在本申请中，所谓R32单一制冷剂，申请者所说的是实际上可看作R32单一制冷剂，当然也可以含有微量的稳定剂、添加剂。
因为该发明的汽车空调使用R32单一制冷剂，所以和使用R134a制冷剂的以往的汽车空调相比，COP高，因此，可使压缩机的气缸容积小，车轻型化、能够实现提高燃料消费率。
而且，因为该发明的汽车空调使用GWP低的R32单一制冷剂，所以，能够防止地球的暖化。
而且，因为R32单一制冷剂是微燃性，所以，基本没有发生车火灾的危险。
而且，因为R32单一制冷剂是单体，所以，与混合制冷剂相比，回收后的再利用容易。此回收后再利用的容易特性，对于从数年长至即使10多年的报废车的车的汽车空调来说是个极为有利之点。
因为R32单一制冷剂是HFC系列制冷剂，具有极性，所以，容易产生污物、淤渣，有堵塞细管或电动膨胀阀等的危险，因此，没有考虑将其使用在要特别要求可靠性的车的汽车空调上。但是，本发明者发现，即使从R32单一制冷剂产生污物、淤渣，由于车的振动、冲击，该污物、淤渣不会堵塞细管、电动膨胀阀等。该发明即是基于该发现的发明。
该发明的第2形式的汽车空调其特征在于：在制冷剂回路充填含有R32为70wt％以上的混合制冷剂。
根据该发明的汽车空调，因为使用含有R32为70wt％以上的混合制冷剂，所以，与R32单一制冷剂相比，虽然在回收后的再利用上稍有困难，但是在可允许的范围内。在其它方面，可得到与该发明的第1形式的汽车空调基本相同的作用效果。
在1实施形式的汽车空调中，上述制冷剂回路配置涡旋压缩机或旋转压缩机。
根据该实施形式的汽车空调，在制冷剂回路使用涡旋压缩机或旋转压缩机。因为该涡旋压缩机或旋转压缩机的滑动部分少，所以，在使用R32单一制冷剂或是使用含有R32为70wt％以上的混合制冷剂的场合，从耐久性、轻型化的观点，可知是最适宜于汽车的。
1实施形式的汽车空调的上述旋转压缩机是摆动式的旋转压缩机，旋转压缩机的转子(ロ一ラ)在气缸内公转，而且，固定在转子上的叶片将吸入室与压缩室隔开。
在该实施形式的汽车空调的旋转压缩机中，固定在转子上的叶片隔开吸入室和压缩室，因为叶片固定于转子上、与转子不是线接触，所以，因为与上述R32单一制冷剂或含有R32为70wt％以上的混合制冷剂的关系，耐久性高，而且能够有利于汽车的轻型化。
在1实施形式的汽车空调中，上述制冷剂回路具备制冷剂回收孔。
因为该实施形式的汽车空调具有制冷剂回收孔，所以，能够容易地回收制冷剂。
在1实施形式的汽车空调中，上述制冷剂回路具备高压穹型压缩机，该高压穹型压缩机的马达部与压缩部配置在壳体内，而且，在上述壳体内的至少马达部存在处充满高压制冷剂。
在1实施形式的汽车空调中，上述制冷剂回路具备低压穹型压缩机，该低压穹型压缩机的马达部与压缩部配置在壳体内，而且，在上述壳体内的至少马达部存在处充满低压制冷剂。
在1实施形式的汽车空调中，上述制冷剂回路具备全封闭型压缩机。
在1实施形式的汽车空调中，上述制冷剂回路具备半封闭型压缩机。
在1实施形式的汽车空调中，上述制冷剂回路具备开放型压缩机。
上述各实施形式的汽车空调的任一种压缩机对上述R32单一制冷剂或上述混合制冷剂都有很好的适应性，可发挥充分的功能。
本发明的第3形式的汽车其特征在于：具备上述的任一个汽车空调。
因为本发明的汽车具备上述汽车空调，所以，具有轻型、燃费少的优点，而且能够满足对制冷剂的回收及再利用的要求。
在1实施形式的汽车中，即使上述汽车空调的上述制冷剂漏泄，也处于难以着火的状态。
该实施形式的汽车具有火灾危险小的优点。
1实施形式的汽车具备隔开上述汽车空调与发火源之间的隔板。
该实施形式的汽车，即使从上述汽车空调漏泄上述微燃性的上述制冷剂，因为在上述汽车空调与发火源之间有隔板，所以，泄漏的微燃性的制冷剂不会燃烧，因此是安全的。
1实施形式的发明的汽车具备把从上述汽车空调泄漏的制冷剂引导至外部的导向部件。
该实施形式的汽车，即使从上述汽车空调泄漏上述微燃性的上述制冷剂，因为由导向部件将该泄漏的制冷剂引导至外部，所以，漏泄的制冷剂浓度很小，不会燃烧，因此是安全的。
1实施形式的发明的汽车具备：电气马达、汽油式引擎或混合式引擎的任一种驱动装置。
因为该实施形式的汽车具备上述汽车空调，所以，驱动源即使是电气式马达、汽油式引擎或混合式引擎的任一个，都可轻型、燃费少，而且，效率高，具有一次充电即可行走长距离的优点。特别是在电气式马达、混合式引擎的场合，可以延长一次充电的行走距离，效果极大。
图的简单说明
图1是该发明的实施形式的汽车空调的制冷剂回路图。
图2是在上述实施形式所使用的涡旋压缩机的纵剖面图。
图3是上述涡旋压缩机的固定涡旋与可动涡旋的平面图。
图4是旋转压缩机的纵剖面图。
图5是图4的旋转压缩机的转子存在部分的水平剖面图。
图6是摆动式旋转压缩机重要部位的剖面图。
图7是高压穹型压缩机的说明图。
图8是低压穹型压缩机的说明图。
图9是该发明的实施形式的汽车的说明图。
图10是该发明的其它实施形式的汽车的说明图。
实施发明的最佳形式
以下，根据图示的实施形式更详细地说明该发明。
如图1所示，该实施形式的汽车空调具备制冷剂回路1，该制冷剂回路1依次连接涡旋压缩机2、四通切换阀3、室外热交换器5、电动膨胀阀6以及室内热交换器7。在该制冷剂回路1的室外热交换器5与电动膨胀阀7之间设有制冷剂回收孔8。在该制冷剂回路1充填R32单一制冷剂。
上述涡旋压缩机2是制成如图2、3所示的构造，是所谓的低压穹(ド一ム)型涡旋压缩机。该低压穹型涡旋压缩机2在穹型的壳体20内配置有固定涡旋21与可动涡旋22，用曲轴23驱动该可动涡旋22。该曲轴23是由配置在壳体20内的马达25驱动。从吸入孔26吸入的R32单一制冷剂充满马达25存在的空间，进而，被吸入固定涡旋21与可动涡旋22之间而被压缩，从排出孔28排出。
在上述构成的汽车空调中，因为在制冷剂回路1充填R32单一制冷剂，所以，和使用R134a制冷剂的以往的汽车空调相比，COP高，因此，压缩机2的压缩部的容积比以往的小。所以，可以减小该汽车空调自身所需的动力，而且由于能够使装备该汽车空调的车轻型化，可以实现提高车的燃料消费率。
而且，因为该实施形式的汽车空调在制冷剂回路1充填GWP低的R32单一制冷剂，所以，即使万一R32单一制冷剂从制冷剂回路1泄漏，也可以减小对地球暖化的影响。
而且，因为上述R32单一制冷剂是微燃性，所以，基本不会有车火灾的危险。
另外，因为当车到达寿命时，汽车空调成为报废的部件，所以，报废时，能够从汽车空调简单地从制冷剂回收孔8抽出R32单一制冷剂。因为该R32单一制冷剂是单体，所以，与混合制冷剂相比，容易回收后的再利用。此回收后再利用的容易特性，对于从数年长至即使10多年的报废车的车的汽车空调来说是个极大的有利点。
另外，因为汽车空调是装配在车上的部件，所以，与车同时受到振动或冲击。因此，由于R32单一制冷剂具有极性而即使产生污物、淤渣，也会由于振动、冲击等而防止了该污物、淤渣附着在电动膨胀阀6等上。所以，该汽车空调的可靠性高。
另外，在R32单一制冷剂里混合有烷基苯油等冷冻机油。
由于与R32单一制冷剂的关系，可知上述涡旋压缩机2具有良好的润滑性、耐久性。
在上述实施形式中，在制冷剂回路1充填R32单一制冷剂，但也可以取代R32单一制冷剂，而充填含有R32为70wt％以上的混合制冷剂。这里，含有R32至少为70wt％的混合制冷剂的作为残留的制冷剂是使用R125或R22或碳酸气。
这种场合，与R32单一制冷剂相比，虽然在回收后的再利用上稍有困难，但是在可允许的范围内。在其它方面，可得到与使用R32单一制冷剂基本相同的作用效果。
也可以取代上述低压穹型涡旋压缩机2，而使用图4、5所示的高压穹型旋转压缩机30，由于和R32单一制冷剂或含有R32为70wt％以上的混合制冷剂的关系，可知有良好的润滑性、耐久性。具体是上述高压穹型旋转压缩机30与使用COP高的R32单一制冷剂或含有R32为70wt％以上的混合制冷剂相结合，可知能够有利于汽车的轻型化、提高燃料消费率。
上述高压穹型旋转压缩机30，如图4、5所示，在穹顶即壳体31内配置马达32，用该马达32驱动曲轴33，使转子35在气缸34内作行星运动。如图5所示，叶片36压在转于35的周面上，将气缸4内划分为2室，由于转子35的行星运动，压缩从吸入孔37吸入的低压制冷剂，排到壳体31内，使壳体31内充满高压的制冷剂，从排出管39排出外部。另外，38是储蓄器。
更理想的是取代上述高压穹型旋转压缩机30，而是使用图6所示的摆动式旋转压缩机40。在图4、5的旋转压缩机30中，转子35与叶片36是分别的部件，而在图6的摆动式旋转压缩机中，转子43与叶片44为一体。在该叶片44的两面，与半圆柱形状的摆动套筒45、45面接触，进行密封。在设置在壳体41内的气缸42内，与叶片44为一体的转子43公转，起到压缩作用。
上述摆动式旋转压缩机40，叶片44固定于在气缸42内公转的转子43，因为叶片44与半圆柱形状的摆动套筒45、45面接触，所以，可知由于与上述R32单一制冷剂或含有R32为70wt％以上的混合制冷剂的关系，在旋转压缩机中，具有最佳的润滑性、耐久性。
另外，高压穹型压缩机以及低压穹型压缩机对于上述R32单一制冷剂以及上述混合制冷剂均具有很好的适应性，可知能够发挥充分的功能。上述高压穹型压缩机，如图7所示，马达部51与压缩部52配置在壳体53内，而且，在上述壳体53内的至少马达51存在处充满高压制冷剂。来自储蓄器55的低压制冷剂通过吸入管56被吸入压缩部52，在壳体53内充满高压制冷剂，从排出管57排出外部。
另外，如图8所示，上述低压穹型压缩机是在壳体63内配置马达部61和压缩部62，而且，在上述壳体63内的至少马达61存在处充满低压制冷剂。来自储蓄器65的低压制冷剂通过吸入管66被吸入壳体63内，该壳体63内的低压制冷剂被吸入压缩部62而被压缩，从排出管67排出外部。
而且，全封闭型压缩机、半封闭型压缩机、开放型压缩机也能很好地适应上述R32单一制冷剂以及上述混合制冷剂，可知能够发挥充分的功能。上述所谓全封闭型压缩机是在由制冷剂充满的封闭壳体内配置压缩部以及马达两个部件。而且，上述所谓半封闭型压缩机是在由制冷剂充满的封闭壳体内配置压缩部一个部分。而且，所谓开放型压缩机不使用壳体，是将马达以及压缩部放置在外面。
图9表示的是在汽车的机箱里装置图1所示的实施形式的汽车空调(图9中以100表示)，在引擎、燃料箱、电气系统等的点火源101与汽车空调之间设有隔板102。另外，设有未图示的引导部件，该引导部件把从上述汽车空调100泄漏的制冷剂导向外部。
即使从上述汽车空调100泄漏微燃性的上述制冷剂，因为在上述汽车空调100与点火源101之间有隔板102，所以，泄漏的制冷剂很难燃烧。另外，即使从上述汽车空调100泄漏微燃性的上述制冷剂，因为该泄漏的制冷剂由引导部件导向外部，泄漏的制冷剂稀薄，不会燃烧，因此很安全。
图10表示的是其它实施形式的汽车。该汽车中，当从汽车空调100泄漏微燃性的制冷剂时，由未图示的传感器检测到其微燃性制冷剂的泄漏，驱动风扇105、105，把空气从车内强制排出。这样就确保了安全。
上述汽车的驱动装置也可以是电气式马达、汽油式引擎或混合式引擎的任一种。因为上述各实施形式的汽车空调的COP高，所以，特别是在电气马达、混合式引擎的场合，可以延长一次充电的行走距离，具有极大的效果。
在上述实施形式中，汽车空调具备四通切换阀3，为冷暖兼用，但也可以不配置四通切换阀，只作为冷气专用机。而且，也可以使用细管来取代电动膨胀阀。
由以上说明可知，因为该发明的第1形式的汽车空调在制冷剂回路充填R32单一制冷剂，所以，与使用R134a制冷剂的以往的汽车空调相比，COP高，因此，使得压缩机的容积小，车轻型化，能够达到提高燃料消费率，而且，因为R32单一制冷剂GWP低，所以有利于防止地球的暖化。
而且，根据该发明的汽车空调，因为R32单一制冷剂是微燃性，所以，基本没有火灾的危险。
而且，根据该发明的汽车空调，因为使用R32单一制冷剂，所以，与混合制冷剂相比，制冷剂回收后的再利用容易。
而且，根据该发明的汽车空调，虽然因为R32单一制冷剂具有极性，而容易产生污物、淤渣，但由于车的振动、冲击，该污物、淤渣等不会堵塞细管或电动膨胀阀，可得到高的可靠性。
该发明的第2形式的汽车空调，因为在制冷剂回路充填含有R32为70wt％以上的混合制冷剂，所以，与R32单一制冷剂相比，虽然回收后的再利用稍有困难，但是在可允许的范围内，在其它方面，可得到与第1形式的汽车空调基本相同的作用效果。
1实施形式发明的汽车空调因为具备涡旋压机或旋转压缩机，所以，适宜于R32单一制冷剂或含有R32为70wt％以上的混合制冷剂，能够提高耐久性，达到轻型化。
因为1实施形式发明的汽车空调使用的是摆动式旋转压缩机，而该摆动式旋转压缩机是：转子在壳体内公转，而且固定在上述转子的叶片将吸入室和压缩室隔开，叶片与转子不是线接触，而且，叶片与摆动套筒为面接触，所以，由于和上述R32单一制冷剂或含有R32为70wt％以上的混合制冷剂的关系，耐久性高，而且能够有利于汽车的轻型化。
1实施形式发明的汽车空调因为具备制冷剂回收孔，所以，能够容易地回收制冷剂。
1实施形式发明的汽车空调因为具备高压穹型压缩机、低压穹型压缩机、全封闭型压缩机、半封闭型压缩机、开放型压缩机中的任一个，所以，很适宜于上述制冷剂，能够发挥充分的功能。
该发明的第3形式的汽车因为具备上述汽车空调，所以，在具有轻型、燃费小的优点上，而且还能够满足制冷剂的回收、再利用的要求。
1实施形式发明的汽车，因为上述汽车空调即使制冷剂泄漏也处于难以着火的状态，所以，具有火灾危险少的优点。
1实施形式发明的汽车，因为在上述汽车空调与起火源之间设有隔板，所以，泄漏的制冷剂不会燃烧，因此很安全。
1实施形式发明的汽车，因为具有将从上述汽车空调泄漏的制冷剂引导至外部的导向部件，泄漏的制冷剂由引导部件导向外部，所以，泄漏的制冷剂浓度很稀，不会燃烧，因此很安全。
1实施形式发明的汽车，因为具备上述汽车空调，而且具备电气式马达、汽油式引擎或混合式引擎中的任一种驱动装置，所以，轻型且燃费少，效率高，特别是使用由电气式马达或混合式引擎所组成的驱动装置时，具有一次充电的行走距离长的优点。

Claims (15)

1.一种汽车空调，其特征在于：在制冷剂回路(1)充填R32单一制冷剂。
2.一种汽车空调，其特征在于：在制冷剂回路(1)充填含有R32为70wt％以上的混合制冷剂。
3.如权利要求1或2所述的汽车空调，其特征在于：上述制冷剂回路(1)具备涡旋压缩机(2)或旋转压缩机(30，40)。
4.如权利要求3所述的汽车空调，其特征在于：上述压缩机(40)是摆动式旋转压缩机，转子(43)在气缸(42)内公转，而且，固定在上述转子(43)的叶片(44)隔开吸入室和压缩室。
5.如权利要求1至4任一项所述的汽车空调，其特征在于：上述制冷剂回路(1)具备制冷剂回收孔(8)。
6.如权利要求1至5任一项所述的汽车空调，其特征在于：上述制冷剂回路具备高压穹型压缩机(30、50)，即，在壳体内配置马达部(32、51)和压缩部(52)，而且，上述壳体(31、53)内的至少马达部(32、51)存在之处充满高压制冷剂。
7.如权利要求1至5任一项所述的汽车空调，其特征在于：上述制冷剂回路(1)具备低压穹型压缩机(2、60)，即，在壳体(20、63)内配置马达部(25、61)和压缩部(62)，而且，上述壳体(20、63)内的至少马达部(25、61)存在之处充满低压制冷剂。
8.如权利要求1至5任一项所述的汽车空调，其特征在于：上述制冷剂回路具备全封闭型压缩机(2，30，40，50，60)。
9.如权利要求1至5任一项所述的汽车空调，其特征在于：上述制冷剂回路具备半封闭型压缩机。
10.如权利要求1至5任一项所述的汽车空调，其特征在于：上述制冷剂回路具备开放型压缩机。
11.一种汽车，其特征在于：装备有如权利要求1至10任一项所述的汽车空调(100)。
12.如权利要求11所述的汽车，其特征在于：上述汽车空调(100)，即使上述制冷剂泄漏也处于难以着火的状态。
13.如权利要求12所述的汽车，其特征在于：在上述汽车空调(100)与起火源(101)之间具备隔板(102)。
14.如权利要求12或13所述的汽车，其特征在于：具有把从上述汽车空调泄漏的制冷剂导向外部的引导部件。
15.如权利要求11至14任一项所述的汽车，其特征在于：具备电气式马达，汽油式引擎或混合式引擎中的任一个驱动装置。
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