JP2002156162A - インタークーラ及び車両用ｃｏ２冷媒空調装置 - Google Patents
インタークーラ及び車両用ｃｏ２冷媒空調装置Info
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- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
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- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンルーム内に容易にスペースを確保し
て設置することができるインタークーラ及びこのインタ
ークーラを備えた車両用ＣＯ2冷媒空調装置の提供を課
題とする。 【解決手段】 低圧冷媒流路７２の内部に高圧冷媒流路
７１を通した２重管構造とし、ガスクーラ２及びエバポ
レータ４間の接続配管を兼ねさせたインタークーラ７を
採用した。また、このインタークーラ７を備えた車両用
ＣＯ2冷媒空調装置を採用した。
て設置することができるインタークーラ及びこのインタ
ークーラを備えた車両用ＣＯ2冷媒空調装置の提供を課
題とする。 【解決手段】 低圧冷媒流路７２の内部に高圧冷媒流路
７１を通した２重管構造とし、ガスクーラ２及びエバポ
レータ４間の接続配管を兼ねさせたインタークーラ７を
採用した。また、このインタークーラ７を備えた車両用
ＣＯ2冷媒空調装置を採用した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インタークーラ及
び車両用ＣＯ2冷媒空調装置に係り、特に、インターク
ーラの車両搭載性を向上させる技術に関する。
び車両用ＣＯ2冷媒空調装置に係り、特に、インターク
ーラの車両搭載性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用空調装置の一例を図５に示
す。空調装置本体であるケーシング５０は、その内空間
が車室内へ導入される空気の流路となっており、後述す
るように種々の構成機器を収容している。送風ブロワ５
１は、内気口５２あるいは外気口５３を通じてケーシン
グ５０内に空気を導入するものであり、この導入された
空気は、エバポレータ（冷却器）５４を通過する。な
お、符号５５は、内気口５２と外気口５３との切り換え
を行う内外気切換ダンパである。
す。空調装置本体であるケーシング５０は、その内空間
が車室内へ導入される空気の流路となっており、後述す
るように種々の構成機器を収容している。送風ブロワ５
１は、内気口５２あるいは外気口５３を通じてケーシン
グ５０内に空気を導入するものであり、この導入された
空気は、エバポレータ（冷却器）５４を通過する。な
お、符号５５は、内気口５２と外気口５３との切り換え
を行う内外気切換ダンパである。
【０００３】エバポレータ５４の導入空気の下流側に
は、エアミックスダンパ５６及びヒータコア（加熱器）
５７が設けられている。また、図中の符号５８，５９，
６０は、それぞれフェイス吹出口，フット吹出口，デフ
ロスト吹出口を示しており、これら各吹出口５８，５
９，６０は、それぞれがフェイスダンパ６１，フットダ
ンパ６２、デフロストダンパ６３によって開閉されるよ
うになっている。なお、各吹出口５８，５９，６０は、
図示しないダクトを介して車室内に通じている。制御装
置６４は、送風ブロワ５１の制御、各ダンパ５５，５
６，６１，６２，６３を駆動するためのモータ（不図
示）の制御、さらには後述する圧縮機６６のオン・オフ
等の制御を行うものである。
は、エアミックスダンパ５６及びヒータコア（加熱器）
５７が設けられている。また、図中の符号５８，５９，
６０は、それぞれフェイス吹出口，フット吹出口，デフ
ロスト吹出口を示しており、これら各吹出口５８，５
９，６０は、それぞれがフェイスダンパ６１，フットダ
ンパ６２、デフロストダンパ６３によって開閉されるよ
うになっている。なお、各吹出口５８，５９，６０は、
図示しないダクトを介して車室内に通じている。制御装
置６４は、送風ブロワ５１の制御、各ダンパ５５，５
６，６１，６２，６３を駆動するためのモータ（不図
示）の制御、さらには後述する圧縮機６６のオン・オフ
等の制御を行うものである。
【０００４】このように構成された車両用空調装置で
は、内気口５２あるいは外気口５３より導入した空気
は、その全量がエバポレータ５４を通り、後述する冷凍
サイクル６５の冷媒と熱交換して冷却される。この後、
ヒータコア５７を通過して加熱される空気量は、エアミ
ックスダンパ５６の開度に応じて分配されるので、所定
の温度に調整されて各吹出口５８，５９，６０の少なく
とも１つから車室内に導入される。なお、ヒータコア５
７には、一般的には、図示しない内燃機関の駆動源を冷
却して高温となった冷却水が供給されるようになってい
る。
は、内気口５２あるいは外気口５３より導入した空気
は、その全量がエバポレータ５４を通り、後述する冷凍
サイクル６５の冷媒と熱交換して冷却される。この後、
ヒータコア５７を通過して加熱される空気量は、エアミ
ックスダンパ５６の開度に応じて分配されるので、所定
の温度に調整されて各吹出口５８，５９，６０の少なく
とも１つから車室内に導入される。なお、ヒータコア５
７には、一般的には、図示しない内燃機関の駆動源を冷
却して高温となった冷却水が供給されるようになってい
る。
【０００５】次に、冷凍サイクル６５について説明す
る。圧縮機６６は、図示しない駆動源（例えば車両のエ
ンジン等）から駆動力を得て駆動し、気相状態の冷媒を
圧縮するものである。ガスクーラ（放熱器）６７は、圧
縮機６６で圧縮された冷媒を外気等との間で熱交換して
冷却する。符号６８は、ガスクーラ６７の出口側で冷媒
を減圧して低温低圧の気液２相状態とする絞り装置であ
る。
る。圧縮機６６は、図示しない駆動源（例えば車両のエ
ンジン等）から駆動力を得て駆動し、気相状態の冷媒を
圧縮するものである。ガスクーラ（放熱器）６７は、圧
縮機６６で圧縮された冷媒を外気等との間で熱交換して
冷却する。符号６８は、ガスクーラ６７の出口側で冷媒
を減圧して低温低圧の気液２相状態とする絞り装置であ
る。
【０００６】エバポレータ５４は、車室内の空気を冷や
すための冷却手段をなす蒸発器（吸熱器）であり、気液
２相状態の冷媒が気化（蒸発）する際に、車室内空気あ
るいは車室外空気から蒸発潜熱を奪って冷却する。そし
て、圧縮機６６，ガスクーラ６７，絞り装置６８及びエ
バポレータ５４は、冷媒配管６９により直列に接続され
ており、冷媒が状態変化を繰り返して循環する冷凍サイ
クルとしての閉回路を構成している。ここで用いられる
冷媒としては、例えばＲ１３４ａといった代替フロン冷
媒などがある。このＲ１３４ａがエバポレータ５４の内
部で蒸発することにより、送風ブロワ５１より送られる
空気から吸熱し、冷却を行う。なお、圧縮機６６，ガス
クーラ６７，及び絞り装置６８は、エンジンルーム内な
どに設置されている。
すための冷却手段をなす蒸発器（吸熱器）であり、気液
２相状態の冷媒が気化（蒸発）する際に、車室内空気あ
るいは車室外空気から蒸発潜熱を奪って冷却する。そし
て、圧縮機６６，ガスクーラ６７，絞り装置６８及びエ
バポレータ５４は、冷媒配管６９により直列に接続され
ており、冷媒が状態変化を繰り返して循環する冷凍サイ
クルとしての閉回路を構成している。ここで用いられる
冷媒としては、例えばＲ１３４ａといった代替フロン冷
媒などがある。このＲ１３４ａがエバポレータ５４の内
部で蒸発することにより、送風ブロワ５１より送られる
空気から吸熱し、冷却を行う。なお、圧縮機６６，ガス
クーラ６７，及び絞り装置６８は、エンジンルーム内な
どに設置されている。
【０００７】ところで、近年、地球環境の保全に対する
関心が高まっているが、車両用空調装置の冷媒として従
来用いられているＲ１３４ａといった代替フロンは、地
球温暖化に対して影響を与えることが懸念されている。
このため、代替フロン冷媒に代わる物質として、元来自
然界に存在する物質、いわゆる自然冷媒を用いた車両用
空調装置の研究が行われている。このような自然冷媒の
候補として、二酸化炭素（ＣＯ2）が注目されている。
このＣＯ2は、地球温暖化に対する寄与が代替フロンよ
りもはるかに小さいだけでなく、可燃性がないうえに、
基本的に人体に無害である。
関心が高まっているが、車両用空調装置の冷媒として従
来用いられているＲ１３４ａといった代替フロンは、地
球温暖化に対して影響を与えることが懸念されている。
このため、代替フロン冷媒に代わる物質として、元来自
然界に存在する物質、いわゆる自然冷媒を用いた車両用
空調装置の研究が行われている。このような自然冷媒の
候補として、二酸化炭素（ＣＯ2）が注目されている。
このＣＯ2は、地球温暖化に対する寄与が代替フロンよ
りもはるかに小さいだけでなく、可燃性がないうえに、
基本的に人体に無害である。
【０００８】このような背景から、二酸化炭素を使用し
た蒸気圧縮式冷凍サイクル（以下、ＣＯ2冷凍サイクル
と略す）が提案されている。このＣＯ2冷凍サイクルの
作動は、フロンを使用した従来の蒸気圧縮式冷凍サイク
ルと同様である。すなわち、図６（ＣＯ2モリエル線
図）のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａで示されるように、圧縮機で
気相状態のＣＯ2を圧縮し（Ａ−Ｂ）、この高温圧縮の
気相状態のＣＯ2を放熱器（ガスクーラ）にて冷却する
（Ｂ−Ｃ）。そして、減圧器（絞り装置）により減圧し
て（Ｃ−Ｄ）、気液相状態となったＣＯ2を冷却器（エ
バポレータ）で蒸発させて（Ｄ−Ａ）、蒸発潜熱を空気
等の外部流体から奪って外部流体を冷却する。
た蒸気圧縮式冷凍サイクル（以下、ＣＯ2冷凍サイクル
と略す）が提案されている。このＣＯ2冷凍サイクルの
作動は、フロンを使用した従来の蒸気圧縮式冷凍サイク
ルと同様である。すなわち、図６（ＣＯ2モリエル線
図）のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａで示されるように、圧縮機で
気相状態のＣＯ2を圧縮し（Ａ−Ｂ）、この高温圧縮の
気相状態のＣＯ2を放熱器（ガスクーラ）にて冷却する
（Ｂ−Ｃ）。そして、減圧器（絞り装置）により減圧し
て（Ｃ−Ｄ）、気液相状態となったＣＯ2を冷却器（エ
バポレータ）で蒸発させて（Ｄ−Ａ）、蒸発潜熱を空気
等の外部流体から奪って外部流体を冷却する。
【０００９】しかしながら、ＣＯ2の臨界温度は約３１
℃であり、従来の冷媒であるフロンの臨界温度と比べて
低いので、夏場等の外気温の高いときには、放熱器側で
のＣＯ2の温度がＣＯ2の臨界点温度よりも高くなってし
まうことがある。つまり、放熱器出口側においてＣＯ2
が凝縮しなくなる（線分ＢＣが飽和液線ＳＬと交差しな
い）。また、放熱器出口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の
吐出圧力と放熱器出口側でのＣＯ2温度によって決定さ
れ、放熱器出口側でのＣＯ2温度が放熱器の放熱能力と
外気温度（制御不可）とによって決定されるので、放熱
器出口での温度は、実質的には制御することができな
い。従って、放熱器出口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の
吐出圧力（放熱器出口側圧力）を制御することによって
制御可能となる。つまり、夏場等の外気温の高いときに
十分な冷却能力（エンタルピ差）を確保するためには、
モリエル線図にＥ−Ｆ−Ｇ−Ｈ−Ｅで示すように、放熱
器出口側圧力を高くする必要がある。そのため、圧縮機
の運転圧力は、従来のフロンを用いた冷凍サイクルに比
べて高くする必要がある。
℃であり、従来の冷媒であるフロンの臨界温度と比べて
低いので、夏場等の外気温の高いときには、放熱器側で
のＣＯ2の温度がＣＯ2の臨界点温度よりも高くなってし
まうことがある。つまり、放熱器出口側においてＣＯ2
が凝縮しなくなる（線分ＢＣが飽和液線ＳＬと交差しな
い）。また、放熱器出口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の
吐出圧力と放熱器出口側でのＣＯ2温度によって決定さ
れ、放熱器出口側でのＣＯ2温度が放熱器の放熱能力と
外気温度（制御不可）とによって決定されるので、放熱
器出口での温度は、実質的には制御することができな
い。従って、放熱器出口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の
吐出圧力（放熱器出口側圧力）を制御することによって
制御可能となる。つまり、夏場等の外気温の高いときに
十分な冷却能力（エンタルピ差）を確保するためには、
モリエル線図にＥ−Ｆ−Ｇ−Ｈ−Ｅで示すように、放熱
器出口側圧力を高くする必要がある。そのため、圧縮機
の運転圧力は、従来のフロンを用いた冷凍サイクルに比
べて高くする必要がある。
【００１０】車両用空調装置を例にすると、前記圧縮機
の運転圧力は、従来のＲ１３４（フロン）では３ｋｇ／
ｃｍ2 程度であるのに対して、ＣＯ2では４０ｋｇ／ｃ
ｍ2程度と高くなり、また、運転停止圧力は、Ｒ１３４
（フロン）では１５ｋｇ／ｃｍ2 程度であるのに対し
て、ＣＯ2では１００ｋｇ／ｃｍ2 程度と高くなる。
の運転圧力は、従来のＲ１３４（フロン）では３ｋｇ／
ｃｍ2 程度であるのに対して、ＣＯ2では４０ｋｇ／ｃ
ｍ2程度と高くなり、また、運転停止圧力は、Ｒ１３４
（フロン）では１５ｋｇ／ｃｍ2 程度であるのに対し
て、ＣＯ2では１００ｋｇ／ｃｍ2 程度と高くなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述したＣＯ2
冷凍サイクルにおいて、その能力増大要件に対する応答
速度を改善するためには、インタークーラと呼ばれる熱
交換器の設置が有効であることが知られている。このイ
ンタークーラは、ガスクーラ（放熱器）を通過した液冷
媒とエバポレータ（冷却器）を通過した気体冷媒との間
で熱交換を行うように構成された熱交換器（いわゆる向
流型熱交換器）であり、例えば図７に示すインタークー
ラ７０のように、低圧冷媒流路７０ａと高圧冷媒流路７
０ｂとの２重管構造を有している。そして、このインタ
ークーラ７０は、同図に示すように、所定の熱交換能力
を確保できる大きさを持つべく、多重のトラック（長
円）巻きや円形巻きの立体構造を有している。
冷凍サイクルにおいて、その能力増大要件に対する応答
速度を改善するためには、インタークーラと呼ばれる熱
交換器の設置が有効であることが知られている。このイ
ンタークーラは、ガスクーラ（放熱器）を通過した液冷
媒とエバポレータ（冷却器）を通過した気体冷媒との間
で熱交換を行うように構成された熱交換器（いわゆる向
流型熱交換器）であり、例えば図７に示すインタークー
ラ７０のように、低圧冷媒流路７０ａと高圧冷媒流路７
０ｂとの２重管構造を有している。そして、このインタ
ークーラ７０は、同図に示すように、所定の熱交換能力
を確保できる大きさを持つべく、多重のトラック（長
円）巻きや円形巻きの立体構造を有している。
【００１２】しかしながら、上述したインタークーラ７
０を車両用ＣＯ2冷媒空調装置に採用する場合、その設
置位置は、圧縮機６６やガスクーラ６７などと同様に、
エンジンルーム内とするのが一般的である。このため、
上述した従来構造（立体構造）のインタークーラ７０で
は、駆動源のエンジンやトランスミッションなど各種の
機器類がぎっしりと配置されたエンジンルーム内に適当
な設置スペースを確保するのが困難な状況にある。換言
すれば、従来のフロン冷媒を使用した車両用空調装置で
は不要であったインタークーラ７０を設置するために
は、立体的に大きなスペースを新たに確保する必要が生
じるため、車両側においてエンジンルーム内のレイアウ
トを大幅に変更するなどの対応が必要となる。
０を車両用ＣＯ2冷媒空調装置に採用する場合、その設
置位置は、圧縮機６６やガスクーラ６７などと同様に、
エンジンルーム内とするのが一般的である。このため、
上述した従来構造（立体構造）のインタークーラ７０で
は、駆動源のエンジンやトランスミッションなど各種の
機器類がぎっしりと配置されたエンジンルーム内に適当
な設置スペースを確保するのが困難な状況にある。換言
すれば、従来のフロン冷媒を使用した車両用空調装置で
は不要であったインタークーラ７０を設置するために
は、立体的に大きなスペースを新たに確保する必要が生
じるため、車両側においてエンジンルーム内のレイアウ
トを大幅に変更するなどの対応が必要となる。
【００１３】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、エンジンルーム内に容易にスペースを確保して設
置することができるインタークーラ及びこのインターク
ーラを備えた車両用ＣＯ2 冷媒空調装置の提供を目的と
するものである。
ので、エンジンルーム内に容易にスペースを確保して設
置することができるインタークーラ及びこのインターク
ーラを備えた車両用ＣＯ2 冷媒空調装置の提供を目的と
するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。請求項１記載のイ
ンタークーラは、ガスクーラからの高温高圧冷媒を流す
高圧冷媒流路と、エバポレータからの低温低圧冷媒を流
す低圧冷媒流路とを備え、前記高温高圧冷媒と前記低温
低圧冷媒との間で熱交換させるインタークーラであっ
て、前記低圧冷媒流路の内部に前記高圧冷媒流路を通し
た２重管構造をなし、前記ガスクーラ及び前記エバポレ
ータ間の接続配管を兼ねていることを特徴とする。上記
請求項１記載のインタークーラによれば、ガスクーラ及
びエバポレータ間の接続配管を兼ねた構成となっている
ので、従来のようなインタークーラ専用の立体的に大き
なスペースが必要ない。
決するため、以下の手段を採用した。請求項１記載のイ
ンタークーラは、ガスクーラからの高温高圧冷媒を流す
高圧冷媒流路と、エバポレータからの低温低圧冷媒を流
す低圧冷媒流路とを備え、前記高温高圧冷媒と前記低温
低圧冷媒との間で熱交換させるインタークーラであっ
て、前記低圧冷媒流路の内部に前記高圧冷媒流路を通し
た２重管構造をなし、前記ガスクーラ及び前記エバポレ
ータ間の接続配管を兼ねていることを特徴とする。上記
請求項１記載のインタークーラによれば、ガスクーラ及
びエバポレータ間の接続配管を兼ねた構成となっている
ので、従来のようなインタークーラ専用の立体的に大き
なスペースが必要ない。
【００１５】請求項２記載の車両用ＣＯ2冷媒空調装置
は、ケーシング内に導入した空気を冷却するエバポレー
タが、ＣＯ2を冷媒とするＣＯ2冷凍サイクルの一部をな
す車両用ＣＯ2冷媒空調装置において、請求項１に記載
のインタークーラが備えられていることを特徴とする。
上記請求項２記載の車両用ＣＯ2冷媒空調装置によれ
ば、上記請求項２と同様の作用を得ることができる。
は、ケーシング内に導入した空気を冷却するエバポレー
タが、ＣＯ2を冷媒とするＣＯ2冷凍サイクルの一部をな
す車両用ＣＯ2冷媒空調装置において、請求項１に記載
のインタークーラが備えられていることを特徴とする。
上記請求項２記載の車両用ＣＯ2冷媒空調装置によれ
ば、上記請求項２と同様の作用を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明のインタークーラ及び車両
用ＣＯ2冷媒空調装置の一実施形態を、図１〜４を参照
しながら以下に説明するが、本発明がこれのみに限定解
釈されるものでないことは勿論である。なお、図１は、
本発明のインタークーラを備えたＣＯ2冷凍サイクルの
一実施形態を示す構成図である。また、図２は、同イン
タークーラの正面図であり、図３は、同インタークーラ
の部分断面図であり、（ａ）は図２のＡ部の断面図、
（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線より見た断面図である。また、
図４は、同インタークーラを備えた車両用ＣＯ2 冷媒空
調装置の車載構造概要を示す平面図である。
用ＣＯ2冷媒空調装置の一実施形態を、図１〜４を参照
しながら以下に説明するが、本発明がこれのみに限定解
釈されるものでないことは勿論である。なお、図１は、
本発明のインタークーラを備えたＣＯ2冷凍サイクルの
一実施形態を示す構成図である。また、図２は、同イン
タークーラの正面図であり、図３は、同インタークーラ
の部分断面図であり、（ａ）は図２のＡ部の断面図、
（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線より見た断面図である。また、
図４は、同インタークーラを備えた車両用ＣＯ2 冷媒空
調装置の車載構造概要を示す平面図である。
【００１７】まず、本実施形態のＣＯ2冷凍サイクルに
ついて、図１を参照しながら以下に説明する。同図中の
符号１は、気相状態のＣＯ2を圧縮する圧縮機であり、
図示しない駆動源（例えば内燃機関エンジン等）からの
駆動力を得て駆動されるようになっている。符号２は、
圧縮機１で圧縮されたＣＯ2を外気等との間で熱交換し
て冷却するガスクーラ（放熱器）であり、符号３は、後
述するインタークーラ７の出口側の配管に設けられた圧
力制御弁である。この圧力制御弁３は、ガスクーラ２の
出口側において後述する感温筒１１により検知されたＣ
Ｏ2温度（冷媒温度）に応じて、ガスクーラ２の出口側
圧力（本例ではインタークーラ７の出口側の高サイド圧
力）を制御するようになっている。なお、圧力制御弁３
は、圧力制御とともに減圧器を兼ねたものであり、ＣＯ
2冷媒が、この圧力制御弁３によって減圧されて低温低
圧の気液２相状態のＣＯ2となり、さらに絞り抵抗４ａ
（絞り手段）により減圧される。
ついて、図１を参照しながら以下に説明する。同図中の
符号１は、気相状態のＣＯ2を圧縮する圧縮機であり、
図示しない駆動源（例えば内燃機関エンジン等）からの
駆動力を得て駆動されるようになっている。符号２は、
圧縮機１で圧縮されたＣＯ2を外気等との間で熱交換し
て冷却するガスクーラ（放熱器）であり、符号３は、後
述するインタークーラ７の出口側の配管に設けられた圧
力制御弁である。この圧力制御弁３は、ガスクーラ２の
出口側において後述する感温筒１１により検知されたＣ
Ｏ2温度（冷媒温度）に応じて、ガスクーラ２の出口側
圧力（本例ではインタークーラ７の出口側の高サイド圧
力）を制御するようになっている。なお、圧力制御弁３
は、圧力制御とともに減圧器を兼ねたものであり、ＣＯ
2冷媒が、この圧力制御弁３によって減圧されて低温低
圧の気液２相状態のＣＯ2となり、さらに絞り抵抗４ａ
（絞り手段）により減圧される。
【００１８】また、符号４は、車室内の空気冷却手段
（冷却器）として機能するエバポレータ（蒸発器）であ
り、気液２相状態のＣＯ2がエバポレータ４内で気化
（蒸発）する際に、車室内空気から蒸発潜熱を奪って車
室内空気を冷却する。符号５は、液体冷媒５ａを貯留す
る液溜容器であり、この液溜容器５にはエバポレータ４
の出口側の配管６が上下に貫通しており、液溜容器５内
の液体冷媒５ａと配管６内の液体冷媒とが熱交換される
構成になっている。液溜容器５の配管６の貫通部は、液
溜容器５内が密閉空間となるようにシール（不図示）さ
れている。また、液溜容器５の底部は、連通管５ｂによ
り、圧力制御弁３および絞り抵抗４ａ間の配管６に連通
している。
（冷却器）として機能するエバポレータ（蒸発器）であ
り、気液２相状態のＣＯ2がエバポレータ４内で気化
（蒸発）する際に、車室内空気から蒸発潜熱を奪って車
室内空気を冷却する。符号５は、液体冷媒５ａを貯留す
る液溜容器であり、この液溜容器５にはエバポレータ４
の出口側の配管６が上下に貫通しており、液溜容器５内
の液体冷媒５ａと配管６内の液体冷媒とが熱交換される
構成になっている。液溜容器５の配管６の貫通部は、液
溜容器５内が密閉空間となるようにシール（不図示）さ
れている。また、液溜容器５の底部は、連通管５ｂによ
り、圧力制御弁３および絞り抵抗４ａ間の配管６に連通
している。
【００１９】インタークーラ７は、ガスクーラ２出口か
らの高温高圧冷媒と、エバポレータ４出口からの低温低
圧冷媒との間で熱交換させる向流型熱交換器であり、Ｃ
Ｏ2冷凍サイクルの能力増大要件に対する応答速度を改
善する機能を有している。なお、インタークーラ７の構
成および設置位置については、後に詳細に説明する。そ
して、以上説明の圧縮機１，ガスクーラ２，インターク
ーラ７，圧力制御弁３，絞り抵抗４ａ及びエバポレータ
４は、それぞれが配管６によって接続されて、閉回路
（ＣＯ2冷凍サイクル）を形成している。なお、符号８
は、圧縮機１から吐出された冷媒ガスから潤滑油を捕集
するオイルセパレータであり、捕集された潤滑油が油戻
し管９を通って圧縮機１内に戻されるようになってい
る。
らの高温高圧冷媒と、エバポレータ４出口からの低温低
圧冷媒との間で熱交換させる向流型熱交換器であり、Ｃ
Ｏ2冷凍サイクルの能力増大要件に対する応答速度を改
善する機能を有している。なお、インタークーラ７の構
成および設置位置については、後に詳細に説明する。そ
して、以上説明の圧縮機１，ガスクーラ２，インターク
ーラ７，圧力制御弁３，絞り抵抗４ａ及びエバポレータ
４は、それぞれが配管６によって接続されて、閉回路
（ＣＯ2冷凍サイクル）を形成している。なお、符号８
は、圧縮機１から吐出された冷媒ガスから潤滑油を捕集
するオイルセパレータであり、捕集された潤滑油が油戻
し管９を通って圧縮機１内に戻されるようになってい
る。
【００２０】次に、前記インタークーラ７の詳細につい
ての説明を以下に行う。図２及び図３に示すように、イ
ンタークーラ７は、前記ガスクーラ２からの気体冷媒
（高温高圧冷媒）を流す高圧冷媒流路７１と、前記エバ
ポレータ４からの低温低圧冷媒を流す低圧冷媒流路７２
とを備え、前記高温高圧冷媒と前記低温低圧冷媒との間
で熱交換させる向流型の熱交換器である。そして、この
インタークーラ７は、図３（ｂ）に示すように、低圧冷
媒流路７２の内部に高圧冷媒流路７１を通した２重管構
造をなし、かつ、ガスクーラ２及びエバポレータ４間の
接続配管を兼ねた構成を有している。
ての説明を以下に行う。図２及び図３に示すように、イ
ンタークーラ７は、前記ガスクーラ２からの気体冷媒
（高温高圧冷媒）を流す高圧冷媒流路７１と、前記エバ
ポレータ４からの低温低圧冷媒を流す低圧冷媒流路７２
とを備え、前記高温高圧冷媒と前記低温低圧冷媒との間
で熱交換させる向流型の熱交換器である。そして、この
インタークーラ７は、図３（ｂ）に示すように、低圧冷
媒流路７２の内部に高圧冷媒流路７１を通した２重管構
造をなし、かつ、ガスクーラ２及びエバポレータ４間の
接続配管を兼ねた構成を有している。
【００２１】図２〜図４に示すインタークーラ７は、ガ
スクーラ２及びエバポレータ４間の接続配管をなす管部
７ａと、該管部７ａの両端に固定された連結部７３ａ，
７３ｂとを備えている。これら連結部７３ａ，７３ｂの
うち、一方の連結部７３ａは、ガスクーラ２からの前記
高温高圧冷媒を導入するＨＰ入口接続管７１ａと、エバ
ポレータ４から導入した前記低温低圧冷媒の出口となる
ＬＰ出口接続管７２ｂとを備えており、他方の連結部７
３ｂは、エバポレータ４からの前記低温低圧冷媒を導入
するＬＰ入口接続管７２ａと、ガスクーラ２から導入し
た前記高温高圧冷媒の出口となるＨＰ出口接続管７１ｂ
とを備えている。
スクーラ２及びエバポレータ４間の接続配管をなす管部
７ａと、該管部７ａの両端に固定された連結部７３ａ，
７３ｂとを備えている。これら連結部７３ａ，７３ｂの
うち、一方の連結部７３ａは、ガスクーラ２からの前記
高温高圧冷媒を導入するＨＰ入口接続管７１ａと、エバ
ポレータ４から導入した前記低温低圧冷媒の出口となる
ＬＰ出口接続管７２ｂとを備えており、他方の連結部７
３ｂは、エバポレータ４からの前記低温低圧冷媒を導入
するＬＰ入口接続管７２ａと、ガスクーラ２から導入し
た前記高温高圧冷媒の出口となるＨＰ出口接続管７１ｂ
とを備えている。
【００２２】連結部７３ａ，７３ｂでは、内側の高圧冷
媒流路（高圧液配管）７１がそのまま貫通してＨＰ入口
接続管７１ａおよびＨＰ出口接続管７１ｂとなってい
る。そして、外側の低圧冷媒流路（低圧吸入配管）７２
は、その両端が、連結部７３ａ，７３ｂに形成された連
通空間を介して、ＬＰ入口接続管７２ａ及びＬＰ出口接
続管７２ｂとそれぞれ連通している。なお、図中の符号
７４は、必要に応じて設けられる保温材を示している。
媒流路（高圧液配管）７１がそのまま貫通してＨＰ入口
接続管７１ａおよびＨＰ出口接続管７１ｂとなってい
る。そして、外側の低圧冷媒流路（低圧吸入配管）７２
は、その両端が、連結部７３ａ，７３ｂに形成された連
通空間を介して、ＬＰ入口接続管７２ａ及びＬＰ出口接
続管７２ｂとそれぞれ連通している。なお、図中の符号
７４は、必要に応じて設けられる保温材を示している。
【００２３】上述のように、インタークーラ７は、ガス
クーラ２及びエバポレータ４間の接続配管を兼ねている
ので、狭い設置スペース（エンジンルーム）内でも容易
に設置することが可能となっている。すなわち、インタ
ークーラ７が線形的な配管形状の構成を採用しているの
で、従来のインタークーラのように立体的に大きな設置
スペースが不要であるのみならず、設置スペース（エン
ジンルーム）内のエンジン等の各機器を避けてその隙間
を縫うように所望の形状に予め曲げておいて配管（設
置）することができる。したがって、配管施工するのと
同様に、設置場所に応じて複数箇所で折曲したりするこ
とで、柔軟に設置することができるので、狭い設置スペ
ース内でも容易に設置することが可能となっているので
ある。
クーラ２及びエバポレータ４間の接続配管を兼ねている
ので、狭い設置スペース（エンジンルーム）内でも容易
に設置することが可能となっている。すなわち、インタ
ークーラ７が線形的な配管形状の構成を採用しているの
で、従来のインタークーラのように立体的に大きな設置
スペースが不要であるのみならず、設置スペース（エン
ジンルーム）内のエンジン等の各機器を避けてその隙間
を縫うように所望の形状に予め曲げておいて配管（設
置）することができる。したがって、配管施工するのと
同様に、設置場所に応じて複数箇所で折曲したりするこ
とで、柔軟に設置することができるので、狭い設置スペ
ース内でも容易に設置することが可能となっているので
ある。
【００２４】次に、図４を参照しながら、上記構成のイ
ンタークーラ７を備えた車両用ＣＯ 2冷媒空調装置を、
車両９０のエンジンルームＥ内に設置した場合につい
て、以下に説明する。なお、エバポレータ４が収容され
る空調装置本体（図示せず）は、従来の技術の図５で説
明したケーシング５０の構成と基本的に同じであるの
で、本実施形態の車両用ＣＯ2冷媒空調装置は、従来の
前記冷凍サイクル６５が、本実施形態のＣＯ2 冷凍サイ
クルに置き換えられたものとなっている。すなわち、ケ
ーシング５０内に導入した空気を冷却するエバポレータ
４が、ＣＯ2 を冷媒とする冷凍サイクルの一部を構成し
ている。
ンタークーラ７を備えた車両用ＣＯ 2冷媒空調装置を、
車両９０のエンジンルームＥ内に設置した場合につい
て、以下に説明する。なお、エバポレータ４が収容され
る空調装置本体（図示せず）は、従来の技術の図５で説
明したケーシング５０の構成と基本的に同じであるの
で、本実施形態の車両用ＣＯ2冷媒空調装置は、従来の
前記冷凍サイクル６５が、本実施形態のＣＯ2 冷凍サイ
クルに置き換えられたものとなっている。すなわち、ケ
ーシング５０内に導入した空気を冷却するエバポレータ
４が、ＣＯ2 を冷媒とする冷凍サイクルの一部を構成し
ている。
【００２５】このような構成の車両用ＣＯ2冷媒空調装
置においては、ＣＯ2冷凍サイクル中に上述した構成の
インタークーラ７が設けられていると共に、該インター
クーラ７が、ガスクーラ２及びエバポレータ４間の接続
配管として配管施工されている。なお、同図の符号９１
はトーボードであり、車両９０のエンジンルームＥと車
室Ｃとを仕切る板状の部材であり、このトーボード９１
を挟んでエンジンルームＥ側には配管状のインタークー
ラ７が機器間の隙間を通って設置され、車室Ｃ側にはエ
バポレータ４を内蔵した前記空調装置本体が設置されて
いる。また、ガスクーラ２は、車両９０の走行風を有効
に利用できるようにするため、エンジンルームＥの前面
部に配置されている。なお、圧縮機１については、車両
走行用のエンジンからベルト駆動により駆動力を得るた
め、ガスクーラ４の後方（車室Ｃ側）に配置されてい
る。
置においては、ＣＯ2冷凍サイクル中に上述した構成の
インタークーラ７が設けられていると共に、該インター
クーラ７が、ガスクーラ２及びエバポレータ４間の接続
配管として配管施工されている。なお、同図の符号９１
はトーボードであり、車両９０のエンジンルームＥと車
室Ｃとを仕切る板状の部材であり、このトーボード９１
を挟んでエンジンルームＥ側には配管状のインタークー
ラ７が機器間の隙間を通って設置され、車室Ｃ側にはエ
バポレータ４を内蔵した前記空調装置本体が設置されて
いる。また、ガスクーラ２は、車両９０の走行風を有効
に利用できるようにするため、エンジンルームＥの前面
部に配置されている。なお、圧縮機１については、車両
走行用のエンジンからベルト駆動により駆動力を得るた
め、ガスクーラ４の後方（車室Ｃ側）に配置されてい
る。
【００２６】以上説明のように、本実施形態のインター
クーラ７を備えた車両用ＣＯ2冷媒空調装置によれば、
インタークーラ７を、ガスクーラ２及びエバポレータ４
間の接続配管を兼ねさせたことで、従来のようなインタ
ークーラ専用の立体的に大きなスペースが必要なく、わ
ずかな配管スペースさせ確保できれば良いので、狭いエ
ンジンルームＥ内に容易に設置することが可能になる。
クーラ７を備えた車両用ＣＯ2冷媒空調装置によれば、
インタークーラ７を、ガスクーラ２及びエバポレータ４
間の接続配管を兼ねさせたことで、従来のようなインタ
ークーラ専用の立体的に大きなスペースが必要なく、わ
ずかな配管スペースさせ確保できれば良いので、狭いエ
ンジンルームＥ内に容易に設置することが可能になる。
【００２７】なお、上記説明の実施形態では、ＣＯ2冷
媒を使用するものとして説明したが、これに限らず、例
えばＣＯ2冷媒のように臨界温度が低い他の冷媒を用い
たものへの適用も可能である。
媒を使用するものとして説明したが、これに限らず、例
えばＣＯ2冷媒のように臨界温度が低い他の冷媒を用い
たものへの適用も可能である。
【００２８】
【発明の効果】本発明のインタークーラ及び車両用ＣＯ
2冷媒空調装置によれば、このインタークーラを、ガス
クーラ及びエバポレータ間の接続配管を兼ねさせたこと
で、インタークーラ専用の立体的に大きなスペースが必
要なく、わずかな配管スペースさせ確保できれば良いの
で、狭いエンジンルーム内に容易に設置することが可能
になる。
2冷媒空調装置によれば、このインタークーラを、ガス
クーラ及びエバポレータ間の接続配管を兼ねさせたこと
で、インタークーラ専用の立体的に大きなスペースが必
要なく、わずかな配管スペースさせ確保できれば良いの
で、狭いエンジンルーム内に容易に設置することが可能
になる。
【図１】 本発明のインタークーラを備えたＣＯ2冷凍
サイクルの一実施形態を示す構成図である。
サイクルの一実施形態を示す構成図である。
【図２】 同インタークーラの正面図である。
【図３】 同インタークーラの部分断面図であり、
（ａ）は図２のＡ部の断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線
より見た断面図である。
（ａ）は図２のＡ部の断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線
より見た断面図である。
【図４】 同インタークーラを備えた車両用ＣＯ2冷媒
空調装置の車載構造概要を示す平面図である。
空調装置の車載構造概要を示す平面図である。
【図５】 従来の車両用空調装置の一例を示す構成図で
ある。
ある。
【図６】 ＣＯ2のモリエル線図である。
【図７】 従来のインタークーラを示す図で、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は２重管構造を示す断面図である。
斜視図、（ｂ）は２重管構造を示す断面図である。
２・・・ガスクーラ ４・・・エバポレータ ７・・・インタークーラ ５０・・・ケーシング ７１・・・高圧冷媒流路 ７２・・・低圧冷媒流路
Claims (2)
- 【請求項１】 ガスクーラからの高温高圧冷媒を流す
高圧冷媒流路と、エバポレータからの低温低圧冷媒を流
す低圧冷媒流路とを備え、前記高温高圧冷媒と前記低温
低圧冷媒との間で熱交換させるインタークーラであっ
て、 前記低圧冷媒流路の内部に前記高圧冷媒流路を通した２
重管構造をなし、 前記ガスクーラ及び前記エバポレータ間の接続配管を兼
ねていることを特徴とするインタークーラ。 - 【請求項２】 ケーシング内に導入した空気を冷却す
るエバポレータが、ＣＯ2を冷媒とするＣＯ2冷凍サイク
ルの一部をなす車両用ＣＯ2冷媒空調装置において、 請求項１に記載のインタークーラが備えられていること
を特徴とする車両用ＣＯ2冷媒空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000349560A JP2002156162A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | インタークーラ及び車両用ｃｏ２冷媒空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000349560A JP2002156162A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | インタークーラ及び車両用ｃｏ２冷媒空調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002156162A true JP2002156162A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18822942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000349560A Withdrawn JP2002156162A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | インタークーラ及び車両用ｃｏ２冷媒空調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002156162A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005114083A1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-12-01 | Showa Denko K.K. | Heat exchanger |
| JP2005337700A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-12-08 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 冷媒冷却回路 |
| JP2006003071A (ja) * | 2004-05-20 | 2006-01-05 | Showa Denko Kk | 熱交換器 |
| WO2006014032A1 (en) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Showa Denko K.K. | Heat exchanger, intermediate heat exchanger, and regrigeration cycle |
| EP1717528A2 (en) | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Refrigeration cycle apparatus |
| WO2007022777A1 (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Knudsen Køling A/S | A heat exchanger |
| JP2008256350A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Samsung Electronics Co Ltd | 冷媒サイクル装置 |
| CN106885392A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-23 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种混合动力车用中冷热泵联合系统及其制冷制热方法 |
-
2000
- 2000-11-16 JP JP2000349560A patent/JP2002156162A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005337700A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-12-08 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 冷媒冷却回路 |
| WO2005114083A1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-12-01 | Showa Denko K.K. | Heat exchanger |
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| WO2006014032A1 (en) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Showa Denko K.K. | Heat exchanger, intermediate heat exchanger, and regrigeration cycle |
| EP1717528A2 (en) | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Refrigeration cycle apparatus |
| EP1717528A3 (en) * | 2005-04-25 | 2011-08-03 | Panasonic Corporation | Refrigeration cycle apparatus |
| WO2007022777A1 (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Knudsen Køling A/S | A heat exchanger |
| JP2008256350A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Samsung Electronics Co Ltd | 冷媒サイクル装置 |
| CN106885392A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-23 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种混合动力车用中冷热泵联合系统及其制冷制热方法 |
| CN106885392B (zh) * | 2017-02-28 | 2019-04-09 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种混合动力车用中冷热泵联合系统及其制冷制热方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080205 |