JP2000346469A

JP2000346469A - 冷房装置

Info

Publication number: JP2000346469A
Application number: JP11159634A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Shiyuugai; 雅彦集貝; Yasutaka Negishi; 康隆根岸; Kazuhiro Irie; 一博入江; Muneo Sakurada; 宗夫桜田; Soichi Kato; 宗一加藤; Kunihiko Nishishita; 邦彦西下
Original assignee: Bosch Automotive Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】設置スペースの低減を図ることができ、か
つ、冷房装置の熱交換の効率化が可能な冷房装置を提供
することを目的とする。【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮した冷媒
を凝縮する凝縮器と、凝縮した冷媒を一時蓄える受液器
と、凝縮した冷媒の断熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹した
冷媒の蒸化を行う蒸発器を備えた冷房装置において、前
記圧縮器と凝縮器を連結する配管を二重管とし、前記圧
縮器と蒸発器を連結する配管を二重管とした構成の冷房
装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の熱交換サ
イクルに用いられる冷房装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、車両用に用いられる冷房
装置は、圧縮器、凝縮器、受液器、膨脹弁及び蒸発器を
備え、これらの各器機を配管で連結し、一つの冷凍サイ
クルを構成している。

【０００３】すなわち、従来の冷房装置２０は、図３に
示すように冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮器２１と、圧
縮された冷媒を凝縮する凝縮器２２と、凝縮された冷媒
を気液分離して、液冷媒を一時内部に蓄える受液器２３
と、冷媒の断熱膨張を行う膨張弁２４と、断熱膨張され
た冷媒と外気の熱交換を行って、外気に冷気を発散する
蒸発器２５を備えている。蒸発器２５を通流した冷媒
は，再び圧縮器２１に流入し、冷房装置２０の冷房サイ
クル間を循環する構成となっている。

【０００４】特開平１０−６２０２１号公報に記載され
た発明は、前述のような冷房装置に、受液器を通流した
媒体及び蒸発器を通流した媒体の相互間で熱交換が行わ
れるサブ熱交換器を備えている。すなわち、このサブ熱
交換器は、受液器内に蒸発器から流出した冷媒が通流す
る配管を設け、受液器内に通流又は一時蓄えられた比較
的高温の冷媒と、蒸発器から通流した比較的低温の冷媒
が相互に熱交換を行っている。

【０００５】また、特開平６−１８５８３１号公報に記
載された発明は、膨脹弁及び蒸発器間に熱交換器を設
け、この間に１又は２以上の絞り部を設けて、この絞り
部により、通流する冷媒の圧力を規制して、蒸発器内部
の分岐した冷媒流路に冷媒をほぼ均等に通流し、蒸発器
の熱交換機能を向上している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
なサブ熱交換器等を設けた場合、冷房装置の構成が複雑
なり、また、冷房装置自体も大型化するため、制限のあ
るスペースに設置することが困難になるという問題があ
る。

【０００７】そこで、本発明は、設置スペースの低減を
図ることができ、かつ、熱交換の効率化を可能とする冷
房装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮した冷媒を凝
縮する凝縮器と、凝縮した冷媒を一時蓄える受液器と、
凝縮した冷媒の断熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹した冷媒
の蒸化を行う蒸発器を備えた冷房装置において、前記圧
縮器と凝縮器を連結する配管を二重管とし、前記圧縮器
と蒸発器を連結する配管を二重管とした構成の冷房装置
である。

【０００９】このように、圧縮器と凝縮器を連結する配
管を二重管とすると、圧縮器で圧縮されて高温高圧とな
った冷媒と凝縮器で凝縮された冷媒の熱交換が行われ
る。

【００１０】また、凝縮器から流出した冷媒は、圧縮器
を介して蒸発器に通流され、蒸発器から流出した低温低
圧の冷媒と熱交換が行われる。

【００１１】従って、蒸発器に流入前の冷媒は、二重管
内で熱交換し、凝縮器から流出した温度よりも低い過冷
却の状態で蒸発器に流入し、熱交換の効率が向上する。

【００１２】一方、蒸発器から流出した冷媒は、二重管
内で熱交換し、温度が上がった状態で圧縮器に流入する
ため、圧縮器にかかる負荷が低減し、圧縮器の消費動力
の低減が可能となる。

【００１３】また、圧縮器と凝縮器及び圧縮器と蒸発器
を二重管で連結すると、別途の配管が必要なくなるた
め、配管スペースを削減することができ、設置スペース
の効率化が図られる。

【００１４】本願第２請求項に記載した発明は、前記請
求項１記載の発明において、前記二重管は、圧縮器で生
じる振動による負荷及び内部を通流する冷媒の圧力負荷
に耐え得る屈伸自在のものを用いて形成した。

【００１５】圧縮器は、エンジンと連動して駆動するた
め、圧縮器と凝縮器、又は圧縮器と蒸発器を連結する二
重管を振動負荷に耐え得る屈伸自在のもの、例えば、耐
圧性・耐熱性を有するゴム等を用いて形成すると、圧縮
器の脈動に伴って膨張・収縮するため、二重管の耐久性
の向上が可能となる。

【００１６】本願第３請求項に記載した発明は、前記請
求項１又は２記載の発明において、前記二重管におい
て、圧縮器から流出し凝縮器に流入する冷媒は、前記二
重管の外側の管を通流する構成の冷房装置である。

【００１７】このように、前記二重管の外側の管に、圧
縮器から流出した高温高圧の冷媒を通流するように構成
すると、二重管の外側の管を通流する高温高圧の冷媒
は、外気と熱交換するため、幾分温度が低下した状態で
凝縮器に流入し、凝縮器の熱負荷を低減して、熱交換の
効率化を図ることが可能となる。

【００１８】本願第４請求項に記載した発明は、前記二
重管において、蒸発器から流出し圧縮器に流入する冷媒
は、前記二重管の外側の管を通流する構成の冷房装置で
ある。

【００１９】このように、二重管の外側の管に蒸発器か
ら流出した低温低圧の冷媒を通流し、二重管の内側の管
に凝縮器から流出した凝縮した冷媒が通流する構成とす
ると、凝縮器から流出した冷媒は、蒸発器から流出した
低温低圧の冷媒と熱交換し、温度の下がった過冷却の状
態となるため、蒸発器の熱交換の効率が向上する。

【００２０】一方、蒸発器から流出した低温低圧の冷媒
は、二重管の内側の管内を通流する冷媒と熱交換して温
度が上昇し、断熱圧縮を行う圧縮器にかかる負荷を低減
し、圧縮器の消費動力の低減を可能とする。

【００２１】従って、冷房装置全体の熱交換効率を低下
することなく、圧縮器の消費動力を低減することがで
き、熱交換効率の向上と、消費コストの低減及び冷房装
置の耐久性の向上を図ることが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の具体例を図面に基
づいて説明する。

【００２３】図１は、本例の冷房装置を示す概略構成図
である。

【００２４】図１に示すように、本例の冷房装置１は、
冷媒を圧縮する圧縮器２と、圧縮した冷媒と外気の熱交
換を行って、冷媒を凝縮する凝縮器３と、凝縮された冷
媒の気液分離を行い、液媒体を内部に一時蓄える受液器
４と、凝縮器３で凝縮された液媒体の断熱膨脹を行う膨
脹弁５と、膨脹された冷媒の蒸化を行う蒸発器６を備え
ている。

【００２５】圧縮器２には、ブロック継手７が備えられ
ており、このブロック継手７に金属製の二本の外管８，
１０がろう付けされている。この外管８，１０の内部に
は、ブロック継手７内に、連結部９ｂを有する内管９を
備えている。

【００２６】図２は、圧縮器２と凝縮器３を連結する連
結部の概略構成を示す一部拡大した断面図である。

【００２７】前述したようにブロック継手７にろう付け
された外管８及び内管９は、金属製の素材で形成されて
おり、この金属製の外管８及び内管９のそれぞれに、耐
圧性・耐熱性を有するゴム製の外管１１及び内管１２を
外嵌して、連結している。

【００２８】外管８及び内管９の端部には、管の外方向
に突出する複数の突部８ａ，９ａを備え、この突部８
ａ，９ａは、ゴム製の外管１１及び内管１２の抜け止め
防止となっている。

【００２９】更に、金属製の外管８及び内管９にゴム製
の外管１１及び内管１２を外嵌して連結した後、この連
結部分を外側からかしめ止めするかしめ部材１３，１４
を設けている。このかしめ部材１３，１４によって、ゴ
ム製の外管１０及び内管１１を締め付けて、金属製の内
外管８，９と、ゴム製の内外管１１，１２の双方の抜け
止めを防止し、連結部分においても、高い圧力負荷に対
しても耐え得る構造としている。また、この金属製の外
管１０及び内管９は、蒸発器６に連結するゴム製の外管
１５及び内管１６と前述した連結構造で連結している。

【００３０】このように、二重管を屈伸自在のゴム製の
ホース等を用いて構成すると、圧縮器の脈動に伴って、
二重管が膨張・収縮し、二重管の耐久性を向上できる。

【００３１】なお、内管９又は内管１２を支持する部材
を備えると、二重管の構造を安定に保持することが可能
となる。また、図示を省略したが、凝縮器３及び蒸発器
６に二重管を接続する構造として、コネクタに金属製の
二重管を設け、前述のような抜け止めを防止する構成と
している。

【００３２】次に、本例の冷房装置１の冷媒の通流状態
について説明する。

【００３３】冷媒は、エンジンと連動して駆動する圧縮
器２により高温高圧に圧縮され、この圧縮された冷媒が
外管８及び外管１１内を通流して、凝縮器３に流入す
る。次に、この冷媒は、凝縮器３で外気と熱交換し、凝
縮された冷媒が、内管１２を通流して再び、圧縮器２の
ブロック継手７内の連結部９ｂを介して、蒸発器６と連
結する二重管の内管１６内を通流し、膨脹弁５で、断熱
膨脹されて、蒸発器６内に流入し、ここで外気と熱交換
して冷気を発散する。

【００３４】蒸発器６から流出した冷媒は、二重管の外
管１５を通流して、圧縮器２内に流入し、再び冷房サイ
クル間を循環する。

【００３５】すなわち、圧縮器２から流出した高温高圧
の冷媒は、二重管の外管１１内を通流し、この二重管の
内管１２を通流する凝縮器３を通流した後の冷媒及び外
気と熱交換し、幾分温度の低下した状態で凝縮器３に流
入するため、凝縮器３にかかる負荷を低減することが可
能となる。

【００３６】凝縮器３から流出した冷媒は、ブロック継
手７内の内管９の連結部９ｂを介して、蒸発器６と連結
する二重管の内管１６内を通流する。二重管の内管１６
内を通流する冷媒は、外管１５を通流する蒸発器６から
流出した低温の冷媒と熱交換し、温度の低下した過冷却
（サブクール）状態で、膨脹弁５を介して蒸発器６内に
流入するため、蒸発器６の熱交換の効率が向上する。

【００３７】また、蒸発器６から流出した冷媒は、二重
管の外管１５を通流し、二重管の内管１６を通流する凝
縮器３から流出した冷媒と熱交換を行い、温度が上昇し
た状態で、圧縮器２に流入し、過冷却（サブクール）を
行った分の加熱（スーパーヒート）分の負荷を圧縮器２
にかけることなく、消費動力を低減できる。

【００３８】従って、圧縮器２及び凝縮器３、並びに圧
縮器２及び蒸発器６をそれぞれ二重管で連結すると、二
重管を通流する冷媒同士の熱交換によって、冷媒のサブ
クール及びスーパーヒートの状態を保持して、熱交換の
効率化を図りつつ、圧縮器２にかかる消費動力を低減し
て、冷房装置の耐久性の保持と消費コストを低減を図る
ことができる。

【００３９】また、圧縮器と凝縮器、及び圧縮器と蒸発
器を二重管で連結することにより、配管の設置スペース
を削減することができ、冷房装置の設置スペースの効率
化を図ることができる。

【００４０】また、圧縮器と凝縮器、及び圧縮器と蒸発
器をゴム等の弾性体で接続したため、エンジン駆動によ
って振動する圧縮器の振動負荷に影響されず、冷媒の通
流を行うことの可能な冷房装置を提供することが可能と
なる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、冷媒を
圧縮する圧縮器と、圧縮した冷媒を凝縮する凝縮器と、
凝縮した冷媒を一時蓄える受液器と、凝縮した冷媒の断
熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹した冷媒の蒸化を行う蒸発
器を備えた冷房装置において、前記圧縮器と凝縮器を連
結する配管を二重管とし、前記圧縮器と蒸発器を連結す
る配管を二重管とした構成の冷房装置である。

【００４２】このように、圧縮器と凝縮器を連結する配
管を二重管とすると、圧縮器で圧縮されて高温高圧とな
った冷媒と凝縮器で凝縮された冷媒の熱交換が行われ
る。

【００４３】また、凝縮器から流出した冷媒は、圧縮器
を介して蒸発器に通流され、蒸発器から流出した低温低
圧の冷媒と熱交換が行われる。

【００４４】従って、蒸発器に流入する前の冷媒は、二
重管内で熱交換し、凝縮器から流出した温度よりも低い
過冷却の状態で蒸発器に流入し、熱交換の効率を向上す
る。

【００４５】一方、蒸発器から流出した冷媒は、二重管
内で熱交換し、温度が上がった状態で圧縮器に流入する
ため、圧縮器にかかる負荷が低減し、圧縮器の消費動力
を低減する。

【００４６】また、圧縮器と凝縮器及び圧縮器と蒸発器
を二重管で連結すると、別途の配管が必要なくなるた
め、配管スペースを削減することができ、設置スペース
の効率化が図られる。

【００４７】また、前記二重管は、圧力負荷・振動負荷
に耐え得る屈伸自在のものを用いて形成すると、冷房装
置の耐久性を向上することができる。

【００４８】また、例えば、前記二重管を通流する冷媒
は、圧縮器から流出し凝縮器に流入する冷媒を二重管の
外側の管を通流するように構成し、蒸発器から流出した
冷媒を二重管の外側の管を通流するように構成すると、
各二重管を通流する冷媒の熱交換の効率を向上して、冷
房装置全体の熱交換効率を向上することが可能となる。

【００４９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体例に係り、冷房装置の概略構成
を示す図である。

【図２】本発明の具体例に係り、接続ブロック及び二
重管の接続の概略構成を示す概要図である。

【図３】従来例に係り、冷房装置の概略構成を示す図
である。

【符号の説明】

１冷房装置２圧縮器３凝縮器４受液器５膨脹弁６蒸発器７ブロック継手８外管８ａ突部９内管９ａ突部９ｂ連結部１０外管１１外管１２内管１３かしめ部材１４かしめ部材１５外管１６内管２０冷房装置２１圧縮器２２凝縮器２３受液器２４膨脹弁２５蒸発器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者入江一博埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地株式会社ゼクセル江南工場内 (72)発明者桜田宗夫埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地株式会社ゼクセル江南工場内 (72)発明者加藤宗一埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地株式会社ゼクセル江南工場内 (72)発明者西下邦彦埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地株式会社ゼクセル江南工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮した冷媒
を凝縮する凝縮器と、凝縮した冷媒を一時蓄える受液器
と、凝縮した冷媒の断熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹した
冷媒の蒸化を行う蒸発器を備えた冷房装置において、前記圧縮器と凝縮器を連結する配管を二重管とし、前記圧縮器と蒸発器を連結する配管を二重管としたこと
を特徴とする冷房装置。
【請求項２】前記二重管は、圧縮器で生じる振動によ
る負荷及び内部を通流する冷媒の圧力負荷に耐え得る屈
伸自在のものを用いて形成したことを特徴とする前記請
求項１記載の冷房装置。
【請求項３】前記二重管において、圧縮器から流出し
凝縮器に流入する冷媒は、前記二重管の外側の管を通流
することを特徴とする前記請求項１又は２記載の冷房装
置。
【請求項４】前記二重管において、蒸発器から流出し
圧縮器に流入する冷媒は、前記二重管の外側の管を通流
することを特徴とする前記請求項１又は２記載の冷房装
置。