JP2001289534A - 空調用ユニット - Google Patents

空調用ユニット

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JP2001289534A
JP2001289534A JP2000106491A JP2000106491A JP2001289534A JP 2001289534 A JP2001289534 A JP 2001289534A JP 2000106491 A JP2000106491 A JP 2000106491A JP 2000106491 A JP2000106491 A JP 2000106491A JP 2001289534 A JP2001289534 A JP 2001289534A
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compressor
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evaporator
conditioning unit
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Hiroto Hayashi
裕人 林
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調用ユニットの３つの構成機器のうち少な
くとも２つの機器間について循環媒体の通路をより短く
して循環媒体の漏れ防止効果を高めるとともに、省スペ
ースを図ることができる空調用ユニットを提供する。 【解決手段】 空調用ユニット１は、電動圧縮機２とコ
ンデンサ３とエバポレータ４とを備え、電動圧縮機２は
コンデンサ３に一体組付けされている。電動圧縮機２に
は管部２１が形成され、コンデンサ３には管部２１と相
対する位置に管部２２が形成されている。電動圧縮機２
とコンデンサ３は、両管部２１，２２にニップル２３を
螺着することによって配管レスで接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調用ユニットに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境問題に対応して低公害車の開
発が種々行われており、その中の１つに電池をエネルギ
ー源として走行モータを駆動させる電気自動車の開発が
進み実用化もされている。この電気自動車ではエンジン
を搭載していないため、例えば、空調装置の冷房時に駆
動される圧縮機は電動モータを駆動源とする電動圧縮機
が使用されている。
【０００３】この種の電動圧縮機を採用した空調装置
が、例えば特開平８−２１６６７１号公報に開示されて
いる。図７は、同公報に開示された空調装置の構成図で
ある。この自動車用空調装置５１は、１つのケース５２
内にコンデンサ５３、エバポレータ５４、電動圧縮機５
５が収容されたユニット構造を有している。ケース５２
はＡ〜Ｃの３室に分割され、Ａ室にはコンデンサ５３、
Ｂ室にはエバポレータ５４、Ｃ室には横型電動圧縮機５
５および四方弁５６が収容されている。これら部品５３
〜５６は、冷媒ガスの流通路となる配管５７ａ〜５７ｅ
により相互に接続されている。コンデンサ５３とエバポ
レータ５４を繋ぐ配管５７ｃ上には、電動膨張弁５８が
配設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報で
の自動車用空調装置５１は各部品５３，５４，５５が１
つのケース５２内に収容されたユニット構造であるもの
の、単独品であるコンデンサ５３、エバポレータ５４、
電動圧縮機５５は区画されたＡ〜Ｃ室にそれぞれ収容さ
れているため、各部品５３〜５５はパイプやホース等の
配管によって接続されている。特に、近年では環境問題
に対応して冷媒に二酸化炭素が使用される場合がある。
この場合、各配管５７ａ〜５７ｅの内部は通常よく使用
されるフロン等の冷媒に比べ高圧になるので、配管５７
ａ〜５７ｅの接続箇所から冷媒ガスが漏れる不具合が起
き易いという問題があった。また、配管が長いと亀裂や
破損等の発生率が高まるため、その亀裂や破損によって
冷媒ガスの漏れが起きることが心配されるという問題も
あった。
【０００５】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、空調用ユニットの３つの構成
機器のうち少なくとも２つの機器間について循環媒体の
通路をより短くして循環媒体の漏れ防止効果を高めると
ともに、省スペースを図ることができる空調用ユニット
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項１に記載の発明では、循環媒体を圧縮するコン
プレッサと、前記循環媒体を凝縮するコンデンサと、前
記循環媒体を蒸発させるエバポレータとを備えた空調用
ユニットであって、前記コンプレッサ、コンデンサ及び
エバポレータのうち少なくとも２つが一体に組付けられ
ている。
【０００７】この発明によれば、コンプレッサ、コンデ
ンサ及びエバポレータのうち少なくとも２つを一体に組
付けることによって、一体組付けされた各機器の接続口
間の距離は縮まる。従って、一体組付けされた各機器で
各接続口間の接続を短い配管（パイプやホース等）で済
ませたり、直結により配管レスとすることが可能とな
る。従って、配管短縮化による破損発生率の低下や、配
管レス化による接続箇所の低下が図れるので、冷媒漏れ
防止効果が高まり、空調用ユニットの信頼性が向上す
る。また、少なくとも２つの機器同士を一体化すること
によって配置場所の省スペース化にも寄与する。
【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記コンプレッサ、コンデンサ及び
エバポレータのうち、一体組付けされている機器同士が
配管レスで組付けられている。
【０００９】この発明によれば、請求項１に記載の発明
の作用に加え、一体組付けされている機器同士の接続に
配管（パイプやホース等）を用いていないので、配管使
用時に問題となっていた配管の破損等の不具合が生じ難
くなる。また、配管レスとされた機器間では各接続口を
繋ぐ接続箇所が、配管使用時に２箇所（パイプやホース
等の両端接続箇所）必要であったものが直結による１箇
所で済むので、空調用ユニット全体で接続箇所が少なく
なる。以上の結果、循環媒体（冷媒等）の漏れ防止効果
は一層向上する。
【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記コンプレッサは、前記コンデン
サに一体に組付けられている。この発明によれば、請求
項１に記載の発明の作用に加え、コンプレッサの吐出口
とコンデンサの吸入口との距離が縮まるので、この吐出
口と吸入口との接続を短い配管（パイプやホース等）で
済ませたり、直結により配管レスとすることが可能とな
る。空調用ユニットの循環経路において、循環媒体がコ
ンプレッサからコンデンサに至る経路で高圧になるが、
この高圧経路で配管短縮化による破損発生率の低下や、
配管レス化による接続箇所の低下が図れるので、循環媒
体（冷媒等）の漏れ防止効果が一層向上する。
【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記コンプレッサは、前記コンデン
サに配管レスで組付けられている。この発明によれば、
請求項３に記載の発明の作用に加え、コンプレッサから
コンデンサに至る経路が配管レスで直結されるので、こ
の経路を通る高圧な循環媒体（冷媒等）が一層漏れ難く
なる。
【００１２】請求項５に記載の発明では、請求項１〜４
のうちいずれか一項に記載の発明において、前記コンプ
レッサ、エバポレータ及びコンデンサは一体に組付けら
れている。
【００１３】この発明によれば、請求項１〜４のうちい
ずれか一項に記載の発明の作用に加え、コンプレッサ、
コンデンサ及びエバポレータの各接続口間の距離が全て
縮まる。全ての配管の短縮化やそのうちの一部の配管レ
ス化、さらに総配管レス化が可能になる。従って、循環
媒体（冷媒等）の漏れ防止効果が一層向上する。また、
３つの部品が一体組付けされたユニット構造であるの
で、被組付部への組付け作業が一層簡単になり、配置場
所も一層省スペースになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
具体化した空調用ユニットを車載用に適用した第１実施
形態を図１及び図２に従って説明する。
【００１５】図１に示すように、車両用空調装置の構成
部品である空調用ユニット１は、例えば自動車のエンジ
ンルーム内に配置され、循環媒体としての冷媒を圧縮す
るコンプレッサとしての電動圧縮機２と、冷媒を凝縮す
るコンデンサ３と、冷媒を蒸発させるエバポレータ４と
を備えている。電動圧縮機２は、圧縮機部５、モータ部
６、駆動回路部７を備え、駆動回路部７によって制御さ
れたモータ部６の回転速度に基づき圧縮機部５からの吐
出容量が変化する。吐出された冷媒は、電動圧縮機２か
らコンデンサ３、エバポレータ４の順に流れ、再び電動
圧縮機２に吸入されることで還流する。
【００１６】電動圧縮機２のハウジング２ａには４つの
ブラケット８（図１では３つ図示する）が一体形成さ
れ、電動圧縮機２はブラケット８を介して図示しないボ
ルトによってコンデンサ３に組付けられている。電動圧
縮機２の圧縮機部５側の端面には配管取付部９が設けら
れ、この配管取付部９には圧縮機部５の吸入室（図示せ
ず）に連通する吸入口１０が貫設されている。コンデン
サ３には気液分離機１１が配設されている。コンデンサ
３には配管取付部１２が設けられ、配管取付部１２には
コンデンサ３により凝縮された後に気液分離機１１で分
離された冷媒液が吐出される吐出口１３が貫設されてい
る。
【００１７】エバポレータ４には配管取付部１４が設け
られ、この配管取付部１４には冷媒液が吸入される吸入
口１５と、エバポレータ４で蒸発した冷媒ガスが排出さ
れる排出口１６とが形成されている。コンデンサ３の吐
出口１３とエバポレータ４の吸入口１５とは配管（パイ
プやホース等）１７ａによって接続され、エバポレータ
４の排出口１６と電動圧縮機２の吸入口１０は配管（パ
イプやホース等）１７ｂによって接続されている。配管
１７ａ上には、膨張弁１８が設けられている。エバポレ
ータ４の近傍にはブロアファン１９が配置され、このブ
ロアファン１９とエバポレータ４は共通のダクト２０内
に収容されている。
【００１８】電動圧縮機２の圧縮機部５側の端面から
は、接続用管部（以下、単に管部と称す）２１が圧縮機
部５内部の吐出室（図示せず）と連通する状態で延出形
成されている。また、コンデンサ３には管部２１と相対
する位置に接続用管部（以下、単に管部と称す）２２が
延出形成されている。そして、管部２１，２２がニップ
ル２３を用いて接合されることで、電動圧縮機２とコン
デンサ３は管路２４で直結されている。
【００１９】図２は、電動圧縮機とコンデンサを直結す
る管路の断面を示す。各管部２１，２２の先端内周面に
は、それぞれネジ方向が逆に切られた雌ネジ２１ａ，２
２ａが形成されている。ニップル２３には軸方向両側外
周面上に雌ネジ２１ａ，２２ａと螺合可能な雄ネジ２３
ａ，２３ｂがそれぞれ形成されている。２つの管部２
１，２２はそれぞれの雌ネジ２１ａ，２２ａにニップル
２３の雄ネジ２３ａ，２３ｂが螺着されることによって
ニップル２３を介して接合され、管部２１の吐出口２５
がニップル２３の連通孔２６を通じて管部２２の吸入口
２７と接続されている。
【００２０】本例では、管部２１と管部２２をニップル
２３によって接続する構造であるため、パイプやホース
等の配管を使用しない配管レス構造となっている。その
ため、電動圧縮機２により吐出された高圧の冷媒ガスが
コンデンサ３に流入するときに通る管路２４の接続箇所
はニップル２３が介在する１箇所になっている。
【００２１】従って、この実施形態では以下のような効
果を得ることができる。 （１）電動圧縮機２をコンデンサ３に一体に組付ける構
造をとることによって、電動圧縮機２の吐出口２５とコ
ンデンサ３の吸入口２７との距離が短くなる。よって、
電動圧縮機２とコンデンサ３の各々からごく短い管部２
１，２２を延ばしておき、両管部２１，２２を直結する
配管レス構造を採用することができる。管部２１，２２
を直結する配管レス構造であることから、パイプやホー
ス等の配管使用時に比べ、亀裂等の破損の心配が大幅に
低下すると共に、接続箇所が配管使用時の２箇所（パイ
プやホース等の両端箇所）に対し１箇所で済むので、冷
媒ガスを漏れ難くすることができる。また、一体組付け
された電動圧縮機２とコンデンサ３を１部品の如く取り
扱えるので、空調用ユニット１の車体に対する組付作業
が簡単になり、さらに空調用ユニット１を省スペースで
配置できる。
【００２２】（２）電動圧縮機２から吐出される冷媒ガ
スは高圧となるが、この高圧ガスが通る管路２４を配管
レスとしたので、最も冷媒漏れが起き易い部位の冷媒漏
れを発生し難くできる。特に二酸化炭素を冷媒に使用す
る空調用ユニット１では、電動圧縮機２の吐出圧がフロ
ン等のこれまでの冷媒に比べ高圧となるが、このように
二酸化炭素を冷媒に使用する空調用ユニット１の冷媒漏
れ防止に特に有効である。
【００２３】（第２実施形態）次に、第２実施形態を図
３及び図４に従って説明する。本実施形態では電動圧縮
機をコンデンサだけでなくエバポレータにも組付けるこ
とによって空調用ユニットを一体化した点が前記第１実
施形態と異なっており、他の構成は同じである。なお、
前記第１実施形態と同一部分に関しては同一符号を付し
て、詳しい説明は省略する。
【００２４】図３に示すように、電動圧縮機２はコンデ
ンサ３にブラケット８を介して図示しないボルトによっ
て一体組付けされている。電動圧縮機２とコンデンサ３
は、各々の管部２１，２２をニップル２３を介して直結
した管路２４によって配管レスで接続されている。電動
圧縮機２のハウジング２ａにはブラケット８と反対側に
ブラケット３１が４つ（図３では２つのみ図示）形成さ
れており、電動圧縮機２は４つのブラケット３１を介し
て図示しないボルトによってエバポレータ４にも組付け
られている。こうして電動圧縮機２とコンデンサ３とエ
バポレータ４は一体化されている。
【００２５】エバポレータ４の排出口１６と電動圧縮機
２の吸入口１０とを繋ぐ接続構造は、前記第１実施形態
に示した電動圧縮機２の吐出口２５とコンデンサ３の吸
入口２７との接続構造と基本的に同様である。即ち、図
４（ａ）に示すように、電動圧縮機２の圧縮機部５側の
端面には管部３２が延出形成され、またエバポレータ４
の側面には管部３２と相対する位置に管部３３が延出形
成され、両管部３２，３３にニップル２３が螺着される
ことにより吸入口１０と排出口１６が配管レスで接続さ
れている。
【００２６】また、コンデンサ３の吐出口１３とエバポ
レータ４の吸入口１５とを繋ぐ接続構造も、上述したニ
ップル２３を用いた接続構造と基本的に同様の構造であ
る。即ち、図４（ｂ）に示すように、コンデンサ３のエ
バポレータ４と対向する側の側面には管部３４が延出形
成され、またエバポレータ４の側面には管部３４と相対
する位置に管部３５が形成され、両管部３４，３５にニ
ップル２３が螺着されることにより吐出口１３と吸入口
１５が配管レスで接続されている。なお、管部３５に
は、膨張弁１８が組込まれている。
【００２７】この構成においても前記第１実施形態と同
様の効果、即ち、（１）電動圧縮機２とコンデンサ３を
配管レスで接続することによる冷媒漏れ防止効果、
（２）空調用ユニット１の組付作業簡素化および省スペ
ース化の各効果の他、次の効果が得られる。
【００２８】（３）電動圧縮機２、コンデンサ３及びエ
バポレータ４を一体組付けすることによって、全ての各
接続口間で距離が縮まるので、各機器２，３，４間を全
て配管レスで接続できる。従って、パイプやホース等の
配管を使用しない配管レス化によって、配管使用時に比
べ亀裂等の破損の心配が大幅に低下すると共に、空調用
ユニット１全体で配管使用時に６箇所（パイプやホース
の両端箇所）必要であった接続箇所を３つに減らせるの
で、冷媒ガスの漏れ防止効果を一層高めることができ
る。また、３つの機器２〜４を一体化したので、空調用
ユニット１を小型にでき、その配置場所の省スペース化
にも一層寄与する。
【００２９】なお、実施形態は前記に限定されるもので
はなく、例えば、次のように変更してもよい。 ○ 前記第１実施形態において、電動圧縮機２の吐出口
２５とコンデンサ３の吸入口２７を接続する構造は配管
レス構造に限定されず、例えば図５に示すように、配管
４１で接続したものでもよい。この場合、電動圧縮機２
に形成された配管取付部４２の吐出口２５と、コンデン
サ３に形成された配管取付部４３の吸入口２７とを配管
４１で繋いでいる。従って、配管４１を用いているもの
の、電動圧縮機２とコンデンサ３の一体化により配管４
１がかなり短く済むので、配管４１の亀裂等の破損発生
率が大幅に減り、冷媒漏れ防止効果は向上できる。
【００３０】○ 前記第１実施形態では電動圧縮機２と
コンデンサ３を一体化したが、例えば図６に示すよう
に、電動圧縮機２（ここでは圧縮機部５は内周側に吐出
室、外周側に吸入室が位置する）とエバポレータ４の２
つを一体に組付けて、電動圧縮機２の吸入口とエバポレ
ータ４の排出口とを配管レスで接続してもよい。この場
合、エバポレータ４の側面に延出形成された管部４４
と、電動圧縮機２の端面に管部４４と接続可能な向きに
屈曲して延出形成された管部４５とがニップル２３を介
して直結され配管レスで接続されている。電動圧縮機２
の吐出口２５とコンデンサ３の吸入口２７は配管４６ａ
によって接続され、コンデンサ３の吐出口１３とエバポ
レータ４の吸入口１５は配管４６ｂによって接続されて
いる。従って、電動圧縮機２とエバポレータ４との間が
配管レスになるので、この機器２，４間の冷媒通路上で
の冷媒漏れ防止効果は向上する。また、配管レスでな
く、配管を用いて電動圧縮機２の吸入口とエバポレータ
４の排出口を接続してもよい。この場合も、排出口と吸
入口を繋ぐ配管長さは短くなるので、この機器２，３間
の冷媒通路上での冷媒漏れ防止効果を向上できる。
【００３１】○ 前記第２実施形態において、電動圧縮
機２、コンデンサ３、エバポレータ４の３つが一体組付
けされた空調用ユニット１は、総配管レスの構造に限定
されない。即ち、この３つの機器２〜４が一体型の空調
用ユニット１において、配管で接続するか、或いは配管
レスで接続するかの組合わせは自由に設定できる。
【００３２】○ 前記各実施形態において、配管レスと
はニップル２３を用いる接続構造に限定されない。例え
ば、一方の管部が他方の管部の内部に入り込むように嵌
合され、外側の管部の外周面に形成された雌ネジにロッ
クナットを螺着する接続構造を採用してもよい。
【００３３】○ 前記第２実施形態のように、電動圧縮
機２、コンデンサ３及びエバポレータ４を一体化する場
合、機器同士の組付けのみによる一体化に限定されな
い。例えば電動圧縮機２が組付けられたコンデンサ３と
エバポレータ４とを共通の支持ベースや共通のケースに
組付けることで一体化する構成でもよい。
【００３４】○ 前記各実施形態において、電動圧縮機
２のコンデンサ３に対する組付位置や組付向きは自由に
選択できる。また、電動圧縮機２のエバポレータ４に対
する組付位置や組付向きも自由に選択できる。
【００３５】○ 前記各実施形態において、コンプレッ
サは電動圧縮機２に限定されず、例えばエンジン等の外
部動力を駆動源とする圧縮機を採用することもできる。
また、圧縮機には、往復式圧縮機（例えば、斜板式圧縮
機等）や回転式圧縮機（例えば、スクロール型圧縮機
等）を適宜選択して使用できる。
【００３６】○ 前記各実施形態において、空調用ユニ
ット１は車両（自動車）に搭載されることに限定され
ず、家庭用エアコン等の電気機器に本例の空調用ユニッ
トを採用することもできる。
【００３７】前記実施形態及び別例から把握できる請求
項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに
記載する。 （１）請求項１又は２において、前記コンプレッサが、
前記コンデンサとエバポレータのうち少なくとも一方に
組付けられている。この場合、請求項１又は２の発明と
同様の効果が得られる。
【００３８】（１）請求項５において、前記コンプレッ
サ、コンデンサ及びエバポレータは配管レスで接続され
ている。この構成によればさらに、一体に組付けた３つ
の構成機器を配管レスで接続するので、循環媒体の漏れ
防止効果を一層高めることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、空
調用ユニットの３つの構成機器のうち少なくとも２つを
一体組付けすることによって、一体組付けされた機器間
について循環媒体の通路をより短くして循環媒体の漏れ
防止効果を高められ、しかも省スペースを図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態における空調用ユニットの斜視
図。
【図２】 電動圧縮機とコンデンサを接続する管路の断
面図。
【図３】 第２実施形態における空調用ユニットの斜視
図。
【図４】 （ａ）は電動圧縮機とエバポレータの接続部
位の平面図、（ｂ）はコンデンサとエバポレータの接続
部位の平面図。
【図５】 別例における電動圧縮機とコンデンサが一体
化された斜視図。
【図６】 他の別例における空調用ユニットの斜視図。
【図７】 従来における空調装置の構成図。
【符号の説明】
１…空調用ユニット、２…コンプレッサとしての電動圧
縮機、３…コンデンサ、４…エバポレータ、２４…管
路。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 循環媒体を圧縮するコンプレッサと、前
    記循環媒体を凝縮するコンデンサと、前記循環媒体を蒸
    発させるエバポレータとを備えた空調用ユニットであっ
    て、 前記コンプレッサ、コンデンサ及びエバポレータのうち
    少なくとも２つが一体に組付けられている空調用ユニッ
    ト。
  2. 【請求項２】 前記コンプレッサ、コンデンサ及びエバ
    ポレータのうち、一体組付けされている機器同士が配管
    レスで組付けられている請求項１に記載の空調用ユニッ
    ト。
  3. 【請求項３】 前記コンプレッサは、前記コンデンサに
    一体に組付けられている請求項１に記載の空調用ユニッ
    ト。
  4. 【請求項４】 前記コンプレッサは、前記コンデンサに
    配管レスで組付けられている請求項３に記載の空調用ユ
    ニット。
  5. 【請求項５】 前記コンプレッサ、エバポレータ及びコ
    ンデンサは一体に組付けられている請求項１〜４のうち
    いずれか一項に記載の空調用ユニット。
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