JP2000097504A - エアコンディショナ - Google Patents

エアコンディショナ

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JP2000097504A JP11164771A JP16477199A JP2000097504A JP 2000097504 A JP2000097504 A JP 2000097504A JP 11164771 A JP11164771 A JP 11164771A JP 16477199 A JP16477199 A JP 16477199A JP 2000097504 A JP2000097504 A JP 2000097504A
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ディーンハルト ベルント
Hans-Joachim Krauss
クラウス ハンス−ヨアヒム
Hagen Mittelstras
ミッテルシュトラース ハーゲン
Karl-Heinz Staffa
シュタッファ カール−ハインツ
Christoph Dr Walther
バルター クリストフ
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    • F28D2021/0073—Gas coolers

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に冷媒 R 744に適し、しかも内部熱交換器
を好ましい態様で組込まれたエアコンディショナを提供
する。 【解決手段】 エアコンディショナは自動車の内燃機関
によって駆動されるコンプレッサ(10)、コンデンサまた
はガス冷却器(11)，エクスパンションバルブ(12)、エバ
ポレータ(13)及び内部熱交換器と一体化された液溜(14)
を含む。内部熱交換器と一体の液溜(14)とコンデンサ(1
1)は互いに組合わせるか、またはユニットとして構成さ
れている。後述するように、液溜は高圧液溜または低圧
液溜として、即ち、圧縮冷媒のための液溜または膨脹冷
媒のための液溜として構成することができる。エアコン
ディショナには特に冷媒 R744 が好適であるが、冷媒R1
34aまたはその他の冷媒を使用することも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はコンプレッサ、コ
ンデンサ（ガス冷却器）、エクスパンションバルブ、エ
バポレータ、液溜、及び内部熱交換器から成る特に自動
車用のエアコンディショナに係わる。
【０００２】
【従来の技術】公知のこの種のエアコンディショナ(EP
0 611 926 B1) においては、内部熱交換器とエバポレー
タ及びエクスパンションバルブと共にユニットとしてま
とめている。この種のエアコンディショナにおいて、内
部熱交換器をエバポレータまたはエクスパンションバル
ブと組合わせることも公知である (US 5,544,498、EP 0
710 808 A1)。内部熱交換器によって、圧縮冷媒から膨
脹冷媒へ熱が伝達される。これにより、エアコンディシ
ョナの性能値、即ち、冷却能力と出力の比を著しく向上
させることができる。エバポレータ及び／またはエクス
パンションバルブと内部熱交換器と組合わせるとなる
と、自動車の計器盤に占める大きいスペースが必要とな
るが、利用できるスペースは著しく制限される。
【０００３】多くの場合、内部熱交換器のない自動車用
エアコンディショナが使用される。従来の冷媒（R 134
a) を使用するエアコンディショナは冷媒の臨界圧を超
えないように作動させるのが普通である。入熱及び排熱
は冷媒の蒸発及び凝縮によって２段階領域で行なわれ
る。冷媒R 744 (CO2) を含む自動車用のエアコンディシ
ョナの場合、コンディショナ内の冷媒圧を冷媒の臨界圧
よりも高くすることができる。この場合、冷媒の液化は
もはや起こらない。このようなエアコンディショナにお
いて、従来タイプの冷媒を使用するエアコンディショナ
の性能値と同じか、またはそれ以上の性能値を得るた
め、内部熱交換器を設ける。この種のエアコンディショ
ナ (DE 196 35 454 A1) において、内部熱交換器を液溜
と組合わせることは公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、特
に冷媒 R 744に適し、しかも内部熱交換器を好ましい態
様で組込まれたエアコンディショナを提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的は内部熱交換器
をコンデンサ（ガス冷却器）と組合わせることによって
達成される。
【０００６】コンデンサは通常、計器盤の領域よりも利
用できるスペースが広い自動車のエンジン室に設置され
るから、内部熱交換器をコンデンサの領域に設けても大
した問題は起こらない。
【０００７】この発明の好ましい実施態様としては、コ
ンデンサ（ガス冷却器）と組合わされている液溜内にこ
れと一体に内部熱交換器を設ける。冷媒導管の配管方法
次第で、液溜を高圧液溜として、または低圧液溜として
構成することができる。液溜を、コンデンサ（ガス冷却
器）と一体の内部熱交換器と組合わせることによって、
特に３つの要素を含むユニットとして構成することによ
って、コストの点でも安全性の点でも好ましい結果が得
られる。冷媒回路の接続箇処が少なくて済むから、冷媒
損失のおそれも軽減される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のその他の特徴と利点を、
添付の図面に示す実施例及び従属請求範囲に基づいて以
下に説明する。
【０００９】図１にブロックダイヤグラムで示すエアコ
ンディショナは自動車の内燃機関によって駆動されるコ
ンプレッサ10、コンデンサまたはガス冷却器11，エクス
パンションバルブ12、エバポレータ13及び内部熱交換器
と一体化された液溜14を含む。内部熱交換器と一体の液
溜14とコンデンサ11は互いに組合わせるか、または図２
から７に沿って後述するようにユニットとして構成され
ている。後述するように、液溜14は高圧液溜または低圧
液溜として、即ち、圧縮冷媒のための液溜または膨脹冷
媒のための液溜として構成することができる。エアコン
ディショナには特に冷媒 R 744が好適であるが、冷媒R
134aまたはその他の冷媒を使用することも可能である。
【００１０】以下に述べる実施例では、コンデンサ11
を、扁平管17を介して互いに接続する両側の母管15，16
から成るいわゆる扁平管コンデンサとして構成する。扁
平管17の間には波形フィン18を設ける。母管16と並べて
これと平行に管状液溜14を配置してある。図示の実施例
とは異なる実施態様として、例えば DE 43 19 293 A1ま
たは DE 44 10 986 A1に開示されているように、母管16
と液溜14をユニットとして、特に組立て式プロフィール
管として構成することも可能である。
【００１１】図２及び３の実施例では、液溜14は高圧液
溜である。その内部空間は導管28を介してコンデンサ11
の母管16と接続している。従って、圧縮冷媒は液溜14に
流入したのち、接続管19を介してエクスパンションバル
ブ12に達する。
【００１２】液溜14内にはらせん状の円筒コイル20が配
置され、その入口21はエバポレータ13の出口と、出口22
はコンプレッサ10の吸込管と接続している。即ち、円筒
コイル20は液溜14と共に内部熱交換器を構成し、この熱
交換器において、高圧側の冷媒から低圧側の冷媒へ熱が
伝達される。この場合、熱伝達は自然対流によって行な
われる。
【００１３】図４及び５の実施例では、管状液溜14′内
にらせん状二重円筒コイル23が配置されている。液溜1
4′内では隔壁によって上下それぞれのチャンバ24，25
が形成されている。二重円筒コイル23の外管は上下それ
ぞれのチャンバ24，25に開口されている。内管はその両
端が外部へ導出されて接続管21，22を形成し、従って、
内管はコンプレッサ10の吸込み側とエバポレータ13の出
口との間に介在することになる。接続管28を介して液溜
14へ流入する圧縮冷媒は孔26を通ってチャンバ24に達
し、ここから二重円筒コイル23の外管に流入し、チャン
バ25に達し、エクスパンションバルブ12に通ずる接続管
27に流入する。膨脹冷媒は接続管21から接続管22へ逆流
するから、二重円筒コイル23は強制対流を伴なう内部熱
交換器を形成することになる。
【００１４】図６及び７の実施例では、コンデンサ11と
組合わせた管状液溜14″が低圧液溜として採用されてい
る。コンデンサ11の母管16′はらせん状二重円筒コイル
29の内管27と接続している。内管は液溜14″から上方へ
延出し、エクスパンションバルブ12と接続している。液
溜14″から隔壁を介して上下それぞれのチャンバ30，31
が隔離されている。これら上下両チャンバに二重円筒コ
イル29の両端が接続している。エバポレータ13の出口と
接続する接続管32が液溜14″の内部に達している。液溜
14″の内部にはＵ字管33が配設され、その一端はチャン
バ31に開口し、他端はチャンバ31の直下に位置する。下
方チャンバ30にはコンプレッサ10への吸込み接続管34が
取付けられている。
【００１５】接続管を介してエバポレータ13からのガス
状と液状の冷媒が液溜14″に流入する。重力の作用下に
液状冷媒は液溜14″の下部に、ガス状冷媒は上部に集ま
る。Ｕ字管33の液溜14″内に位置する端部は吸込接続管
34の吸込口35を形成するから、実質的に液溜14″内のガ
ス状冷媒だけが吸引されることになる。ガス状冷媒は内
管27内を誘導される圧縮冷媒とは対流関係に二重円筒コ
イル29の外管内を流れ、この対流によって高圧側から熱
が奪われる。
【００１６】Ｕ字管33の下端域に小孔36が形成されてお
り、この小孔36が液溜14″内にオイルが沈着するのを防
止する。オイルはガス状冷媒と一緒に吸引される。図６
及び７と同様の、ただしもっと簡単な実施態様として、
二重円筒コイルの代わりに一重円筒コイルを設け、この
中を圧縮冷媒がコンデンサ11（またはガス冷却器）から
エクスパンションバルブ12へ流れるようにする。液溜は
その上部にコンプレッサに至る吸込接続管を、下部にエ
バポレータ13からの供給管を具備する。場合によって
は、熱伝達を促進するため、液溜内に別の内部容器を設
けてもよい。両側に液溜チャンバを設けてもよい。
【００１７】場合によっては、１つの内部熱交換器をコ
ンデンサ11またはガス冷却器と組合わせ、別の場所に液
溜、特に低圧液溜を配置するだけでも充分である。例え
ば、エバポレータ13からの供給管32を上部チャンバと接
続することにより、膨脹冷媒が直接二重円筒コイル29へ
流入するように図６の実施例を変更することができる。
その場合、二重円筒コイルの一方の管がコンデンサ11の
母管16′とエクスパンションバルブ12との間に位置し、
二重円筒コイルの他方の管がエバポレータ13の出口とコ
ンプレッサ10の吸込側との間に位置するように二重円筒
コイル29をコンデンサ11またはガス冷却器と組合わせれ
ばよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車用エアコンディショナのブロッ
クダイヤグラムである。
【図２】コンデンサ、液溜及び内部熱交換器の組合わせ
を一部断面（図３のII−II断面）で示す立面図である。
【図３】図２のIII −III 線に沿った断面図である。
【図４】他の実施例を、図５のIV−IV線に沿って一部断
面で示す立面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】低圧液溜を有する他の実施例を、図７のVI−VI
線に沿って一部断面で示す立面図である。
【図７】図６のVII −VII 線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０…コンプレッサ １１…コンデンサまたはガス冷却器 １２…エクスパンションバルブ １３…エバポレータ １４、１４’、１４”…液溜 １５、１６…母管 １７…偏平管 １８…波形フィン １９…接続管 ２０…円筒コイル ２３、２９…二重円筒コイル ２４、２５…チャンバ ２７…内管 ３０、３１…チャンバ ３３…Ｕ字管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス−ヨアヒム クラウス ドイツ連邦共和国，70567 シュトゥット ガルト，バリンガー シュトラーセ 22 (72)発明者 ハーゲン ミッテルシュトラース ドイツ連邦共和国，71149 ボンドルフ, ハインブッヘンシュトラーセ 14 (72)発明者 カール−ハインツ シュタッファ ドイツ連邦共和国，70567 シュトゥット ガルト，バリンガー シュトラーセ 79 (72)発明者 クリストフ バルター ドイツ連邦共和国，70376 シュトゥット ガルト，イレルシュトラーセ 16

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンプレッサと、コンデンサ（ガス冷却
    器）と、エクスパンションバルブと、エバポレータと、
    液溜と、内部熱交換器から成る特に自動車用のエアコン
    ディショナにおいて、 内部熱交換器をコンデンサ（ガス冷却器)(11）と組合わ
    せたことを特徴とするエアコンディショナ。
  2. 【請求項２】 内部熱交換器を、コンデンサ（11）と組
    合わされた液溜（14，14′，14″）と一体化したことを
    特徴とする請求項１に記載のエアコンディショナ。
  3. 【請求項３】 コンデンサ（11）の母管（16，16′）と
    平行に管状液溜（14，14′，14″）を設け、その内部に
    内部熱交換器を設けたこと特徴とする請求項１または２
    に記載のエアコンディショナ。
  4. 【請求項４】 コンデンサ（11）と接続する管状液溜
    （14）内に、エバポレータ（13）の出口とコンプレッサ
    （10）の吸込接続管との間にまたがる円筒コイル（20）
    を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１
    項に記載のエアコンディショナ。
  5. 【請求項５】 コンデンサ（11）と接続する液溜（1
    4′）内に、エバポレータ（13）の出口とコンプレッサ
    （10）の吸込接続管とを結ぶ内管と、液溜（14′）及び
    エクスパンションバルブ（12）と接続する外管とから成
    る二重円筒コイル（23）を設けたことを特徴とする請求
    項１から３のいずれか１項に記載のエアコンディショ
    ナ。
  6. 【請求項６】 コンデンサ（11）の出口とエクスパンシ
    ョンバルブ（12）を結ぶ内管（27）と、エバポレータ
    （13）の出口とコンプレッサ（10）の吸込接続管とを結
    ぶ外管とから成る二重円筒コイル（29）を液溜（14″）
    内に設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか
    １項に記載のエアコンディショナ。
  7. 【請求項７】 二重円筒コイル（23，29）の入出接続管
    を、対流が発生するように構成したことを特徴とする請
    求項５または６に記載のエアコンディショナ。
  8. 【請求項８】 液溜（14′，14″）に上部チャンバ（2
    5，31）及び／または下部チャンバ（24，30）を設け、
    それぞれのチャンバと二重円筒コイル（23，29）の外管
    を接続したことを特徴とする請求項７に記載のエアコン
    ディショナ。
  9. 【請求項９】 上部チャンバ（31）をＵ字管（33）を介
    して、エバポレータ（13）の出口と連通している液溜
    （14″）の上部と接続し、下部チャンバをコンプレッサ
    （10）の吸込接続管と接続したことを特徴とする請求項
    ８に記載のエアコンディショナ。
  10. 【請求項１０】 Ｕ字管（33）を孔を有する液溜（1
    4″）の底の近傍に設けたことを特徴とする請求項９に
    記載のエアコンディショナ。
  11. 【請求項１１】 エクスパンションバルブ（12）を液溜
    （14）と組合わせたことを特徴とする請求項１から１０
    のいずれか１項に記載のエアコンディショナ。
JP11164771A 1998-07-09 1999-06-11 エアコンディショナ Pending JP2000097504A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19830757:8 1998-07-09
DE19830757A DE19830757A1 (de) 1998-07-09 1998-07-09 Klimaanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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Application Number Title Priority Date Filing Date
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