JP2002243374A - インタークーラ及びｃｏ２冷媒車両用空調装置 - Google Patents
インタークーラ及びｃｏ２冷媒車両用空調装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インタークーラを小型化し、エンジンルーム
等の狭隘なスペースにも容易に設置可能とする。 【解決手段】 高温高圧状態の冷媒が流される複数の高
温高圧冷媒伝熱管２３ａと、低温低圧状態の冷媒が流さ
れる複数の低温低圧冷媒伝熱管２３ｂとを交互に積層さ
せる。低温低圧冷媒伝熱管２３ｂの端部を、低温低圧冷
媒ヘッダ部２２ｂに形成された連通路に連通させる。高
温高圧冷媒伝熱管２３ａの端部を、低温低圧冷媒ヘッダ
部２２ｂを貫通させて高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａに形
成された連通路に連通させる。
等の狭隘なスペースにも容易に設置可能とする。 【解決手段】 高温高圧状態の冷媒が流される複数の高
温高圧冷媒伝熱管２３ａと、低温低圧状態の冷媒が流さ
れる複数の低温低圧冷媒伝熱管２３ｂとを交互に積層さ
せる。低温低圧冷媒伝熱管２３ｂの端部を、低温低圧冷
媒ヘッダ部２２ｂに形成された連通路に連通させる。高
温高圧冷媒伝熱管２３ａの端部を、低温低圧冷媒ヘッダ
部２２ｂを貫通させて高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａに形
成された連通路に連通させる。
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ＣＯ2冷媒車両用空調装置に係り、特に、車両への搭
載性を向上させたインタークーラ及びＣＯ2冷媒車両用
空調装置に関するものである。
びＣＯ2冷媒車両用空調装置に係り、特に、車両への搭
載性を向上させたインタークーラ及びＣＯ2冷媒車両用
空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９は従来の車両用空調装置の一例を示
す構成図である。空調装置本体としてのケーシング５０
は、その内空間が車室内へ導入される空気の流路となる
もので、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５１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、符号の５５は内気口５２と外気口５
３との切り換えを行う内外気切換ダンパである。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、各吹出口５８，５９，６０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６
３によって開閉される。なお、各吹出口５８，５９，６
０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，
５６，６１，６２，６３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。
す構成図である。空調装置本体としてのケーシング５０
は、その内空間が車室内へ導入される空気の流路となる
もので、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５１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、符号の５５は内気口５２と外気口５
３との切り換えを行う内外気切換ダンパである。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、各吹出口５８，５９，６０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６
３によって開閉される。なお、各吹出口５８，５９，６
０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，
５６，６１，６２，６３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。
【０００３】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５７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５７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。
【０００４】次に、冷凍サイクル６５について説明する
と、圧縮機６６は図示しない駆動源（例えば車両走行用
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。ガスクーラ（放熱器）６７は、圧縮機６
６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。符号の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。
エバポレータ５４は、車室内の空気冷却手段をなす蒸発
器（吸熱器）で、気液２相状態の冷媒は蒸発器内で気化
（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、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す
る。ここで用いられる冷媒には、例えばＲ１３４ａとい
った代替フロン冷媒などがある。このＲ１３４ａが冷却
器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。
と、圧縮機６６は図示しない駆動源（例えば車両走行用
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。ガスクーラ（放熱器）６７は、圧縮機６
６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。符号の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。
エバポレータ５４は、車室内の空気冷却手段をなす蒸発
器（吸熱器）で、気液２相状態の冷媒は蒸発器内で気化
（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、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す
る。ここで用いられる冷媒には、例えばＲ１３４ａとい
った代替フロン冷媒などがある。このＲ１３４ａが冷却
器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。
【０００５】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、このような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、基本的には人体に無害である。
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、このような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、基本的には人体に無害である。
【０００６】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１０（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１０（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。
【０００７】しかしながら、ＣＯ2の臨界温度は約３１
℃と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。
つまり、放熱器出口側においてＣＯ2は凝縮しない（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温度は放熱器の放熱能力と外気温度（制御不可）
とによって決定するので、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、
夏場等外気温の高いときには、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で示されるように、放熱器出口側圧力を高く
する必要がある。そのために、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。
℃と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。
つまり、放熱器出口側においてＣＯ2は凝縮しない（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温度は放熱器の放熱能力と外気温度（制御不可）
とによって決定するので、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、
夏場等外気温の高いときには、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で示されるように、放熱器出口側圧力を高く
する必要がある。そのために、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。
【０００８】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／ｃｍ
2程度と高くなり、また、運転停止圧力は、Ｒ１３４
（フロン）では１５ｋｇ／ｃｍ 2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／ｃｍ
2程度と高くなり、また、運転停止圧力は、Ｒ１３４
（フロン）では１５ｋｇ／ｃｍ 2程度であるのに対し
て、ＣＯ2では１００ｋｇ／ｃｍ2程度と高くなる。
【０００９】
【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１１に示すように、高
温高圧冷媒流路７１と低温低圧冷媒流路７２とを２重管
構造にして、多重のトラック（長円）巻きや円形巻きの
立体構造としたインタークーラ７０が従来より採用され
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１１に示すように、高
温高圧冷媒流路７１と低温低圧冷媒流路７２とを２重管
構造にして、多重のトラック（長円）巻きや円形巻きの
立体構造としたインタークーラ７０が従来より採用され
ている。
【００１０】しかしながら、上述したインタークーラ７
０をＣＯ2冷媒車両用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
は不要のインタークーラ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。また、上記のよ
うな２重管構造にあっては、熱交換効率に限度があり、
さらに良好に熱交換を行うことが可能なインタークーラ
が要求されている。
０をＣＯ2冷媒車両用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
は不要のインタークーラ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。また、上記のよ
うな２重管構造にあっては、熱交換効率に限度があり、
さらに良好に熱交換を行うことが可能なインタークーラ
が要求されている。
【００１１】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設置することができる
極めて効率の高いインタークーラ及びこのインタークー
ラを備えたＣＯ2冷媒車両用空調装置を提供することを
目的としている。
ので、エンジンルーム内に容易に設置することができる
極めて効率の高いインタークーラ及びこのインタークー
ラを備えたＣＯ2冷媒車両用空調装置を提供することを
目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のインタークーラは、高温高圧状態の
冷媒と、低温低圧状態の冷媒とを熱交換させるインター
クーラであって、前記冷媒同士の熱交換が行われる熱交
換部と、該熱交換部の両端が連結されたヘッダとを有
し、前記熱交換部は、前記高温高圧状態の冷媒が流され
る複数の高温高圧冷媒伝熱管と、前記低温低圧状態の冷
媒が流される複数の低温低圧冷媒伝熱管とが交互に積層
されて構成され、これら高温高圧冷媒伝熱管及び低温低
圧冷媒伝熱管は、冷媒が通される複数の冷媒流路が幅方
向へ配列された断面偏平形状に形成されていることを特
徴としている。
に、請求項１記載のインタークーラは、高温高圧状態の
冷媒と、低温低圧状態の冷媒とを熱交換させるインター
クーラであって、前記冷媒同士の熱交換が行われる熱交
換部と、該熱交換部の両端が連結されたヘッダとを有
し、前記熱交換部は、前記高温高圧状態の冷媒が流され
る複数の高温高圧冷媒伝熱管と、前記低温低圧状態の冷
媒が流される複数の低温低圧冷媒伝熱管とが交互に積層
されて構成され、これら高温高圧冷媒伝熱管及び低温低
圧冷媒伝熱管は、冷媒が通される複数の冷媒流路が幅方
向へ配列された断面偏平形状に形成されていることを特
徴としている。
【００１３】このように、冷媒同士の熱交換が行われる
熱交換部を構成する高温高圧状態の冷媒が流される高温
高圧冷媒伝熱管及び低温低圧状態の冷媒が流される低温
低圧冷媒伝熱管が、それぞれ冷媒が通される複数の冷媒
流路を幅方向へ配列させた断面偏平形状に形成され、さ
らに、これらが交互に積層されているので、高温高圧状
態の冷媒と低温低圧状態の冷媒とを極めて効率的に熱交
換させることができるとともに、小型化を図ることがで
き、狭隘なエンジンルーム内に配置する際にも有利であ
る。
熱交換部を構成する高温高圧状態の冷媒が流される高温
高圧冷媒伝熱管及び低温低圧状態の冷媒が流される低温
低圧冷媒伝熱管が、それぞれ冷媒が通される複数の冷媒
流路を幅方向へ配列させた断面偏平形状に形成され、さ
らに、これらが交互に積層されているので、高温高圧状
態の冷媒と低温低圧状態の冷媒とを極めて効率的に熱交
換させることができるとともに、小型化を図ることがで
き、狭隘なエンジンルーム内に配置する際にも有利であ
る。
【００１４】請求項２記載のインタークーラは、請求項
１記載のインタークーラにおいて、前記ヘッダが、前記
高温高圧冷媒伝熱管の端部が連結された高温高圧冷媒ヘ
ッダ部と、前記低温低圧冷媒伝熱管の端部が連結された
低温低圧冷媒ヘッダ部とを有し、前記高温高圧冷媒ヘッ
ダ部及び前記低温低圧冷媒ヘッダ部には、前記高温高圧
冷媒伝熱管の冷媒流路及び前記低温低圧冷媒伝熱管の冷
媒流路がそれぞれ連通する連通路が形成されていること
を特徴としている。
１記載のインタークーラにおいて、前記ヘッダが、前記
高温高圧冷媒伝熱管の端部が連結された高温高圧冷媒ヘ
ッダ部と、前記低温低圧冷媒伝熱管の端部が連結された
低温低圧冷媒ヘッダ部とを有し、前記高温高圧冷媒ヘッ
ダ部及び前記低温低圧冷媒ヘッダ部には、前記高温高圧
冷媒伝熱管の冷媒流路及び前記低温低圧冷媒伝熱管の冷
媒流路がそれぞれ連通する連通路が形成されていること
を特徴としている。
【００１５】つまり、ヘッダを構成する高温高圧冷媒ヘ
ッダ部及び低温低圧冷媒ヘッダ部の連通路と、高温高圧
冷媒伝熱管及び低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路とが連通
されているので、高温高圧冷媒ヘッダ部及び低温低圧冷
媒ヘッダ部のそれぞれの連通路を介して、高温高圧冷媒
伝熱管及び低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路への冷媒の送
り込み、送り出しを一括して行うことができる。したが
って、高温高圧冷媒伝熱管及び低温低圧冷媒伝熱管の冷
媒流路への冷媒の送り込み、送り出しを個別に行う構造
と比較して、その構造の簡略化を図ることができ、これ
により、さらなる小型化が可能である。
ッダ部及び低温低圧冷媒ヘッダ部の連通路と、高温高圧
冷媒伝熱管及び低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路とが連通
されているので、高温高圧冷媒ヘッダ部及び低温低圧冷
媒ヘッダ部のそれぞれの連通路を介して、高温高圧冷媒
伝熱管及び低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路への冷媒の送
り込み、送り出しを一括して行うことができる。したが
って、高温高圧冷媒伝熱管及び低温低圧冷媒伝熱管の冷
媒流路への冷媒の送り込み、送り出しを個別に行う構造
と比較して、その構造の簡略化を図ることができ、これ
により、さらなる小型化が可能である。
【００１６】請求項３記載のインタークーラは、請求項
２記載のインタークーラにおいて、前記低温低圧冷媒ヘ
ッダ部及び前記高温高圧冷媒ヘッダ部が、前記熱交換部
側から順に設けられ、前記高温高圧冷媒伝熱管が、前記
低温低圧冷媒ヘッダ部に貫通していることを特徴として
いる。
２記載のインタークーラにおいて、前記低温低圧冷媒ヘ
ッダ部及び前記高温高圧冷媒ヘッダ部が、前記熱交換部
側から順に設けられ、前記高温高圧冷媒伝熱管が、前記
低温低圧冷媒ヘッダ部に貫通していることを特徴として
いる。
【００１７】すなわち、高温高圧冷媒伝熱管を低温低圧
冷媒ヘッダ部に貫通させることにより、低温低圧冷媒ヘ
ッダ部及び高温高圧冷媒ヘッダ部を熱交換部側から順に
配設させたので、ヘッダにおける幅寸法を最小限に抑え
ることができ、これにより、小型化とともに薄型化が可
能となり、狭隘なスペースへの設置にさらに有利であ
る。
冷媒ヘッダ部に貫通させることにより、低温低圧冷媒ヘ
ッダ部及び高温高圧冷媒ヘッダ部を熱交換部側から順に
配設させたので、ヘッダにおける幅寸法を最小限に抑え
ることができ、これにより、小型化とともに薄型化が可
能となり、狭隘なスペースへの設置にさらに有利であ
る。
【００１８】請求項４記載のインタークーラは、請求項
２記載のインタークーラにおいて、前記高温高圧冷媒ヘ
ッダ部及び前記低温低圧冷媒ヘッダ部が、前記熱交換部
側から順に設けられ、前記低温低圧冷媒伝熱管が、前記
高温高圧冷媒ヘッダ部に貫通していることを特徴として
いる。
２記載のインタークーラにおいて、前記高温高圧冷媒ヘ
ッダ部及び前記低温低圧冷媒ヘッダ部が、前記熱交換部
側から順に設けられ、前記低温低圧冷媒伝熱管が、前記
高温高圧冷媒ヘッダ部に貫通していることを特徴として
いる。
【００１９】つまり、低温低圧冷媒伝熱管を高温高圧冷
媒ヘッダ部に貫通させることにより、高温高圧冷媒ヘッ
ダ部及び低温低圧冷媒ヘッダ部を熱交換部側から順に配
設させたので、ヘッダにおける幅寸法を最小限に抑える
ことができ、これにより、小型化とともに薄型化が可能
となり、狭隘なスペースへの設置にさらに有利である。
媒ヘッダ部に貫通させることにより、高温高圧冷媒ヘッ
ダ部及び低温低圧冷媒ヘッダ部を熱交換部側から順に配
設させたので、ヘッダにおける幅寸法を最小限に抑える
ことができ、これにより、小型化とともに薄型化が可能
となり、狭隘なスペースへの設置にさらに有利である。
【００２０】請求項５記載のインタークーラは、請求項
２〜４のいずれか１項記載のインタークーラにおいて、
前記高温高圧冷媒ヘッダ部及び前記低温低圧冷媒ヘッダ
部が一体化されていることを特徴としている。
２〜４のいずれか１項記載のインタークーラにおいて、
前記高温高圧冷媒ヘッダ部及び前記低温低圧冷媒ヘッダ
部が一体化されていることを特徴としている。
【００２１】このように、高温高圧冷媒ヘッダ部と低温
低圧ヘッダ部とを一体構造としたので、構造の簡略化、
部品点数の削減を図ることができ、コスト低減及びさら
なるコンパクト化を図ることができる。
低圧ヘッダ部とを一体構造としたので、構造の簡略化、
部品点数の削減を図ることができ、コスト低減及びさら
なるコンパクト化を図ることができる。
【００２２】請求項６記載のインタークーラは、請求項
１〜５のいずれか１項記載のインタークーラにおいて、
前記低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路が、前記高温高圧冷
媒伝熱管の前記冷媒流路よりも大径に形成されているこ
とを特徴としている。
１〜５のいずれか１項記載のインタークーラにおいて、
前記低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路が、前記高温高圧冷
媒伝熱管の前記冷媒流路よりも大径に形成されているこ
とを特徴としている。
【００２３】すなわち、低温低圧冷媒伝熱管に形成され
た冷媒流路の径が、高温高圧冷媒伝熱管に形成された冷
媒流路よりも大きく形成されているので、圧力の異なる
冷媒同士の熱交換のバランスが改善され、良好な熱交換
を行うことが可能となる。
た冷媒流路の径が、高温高圧冷媒伝熱管に形成された冷
媒流路よりも大きく形成されているので、圧力の異なる
冷媒同士の熱交換のバランスが改善され、良好な熱交換
を行うことが可能となる。
【００２４】請求項７記載のインタークーラは、請求項
１〜６のいずれか１項記載のインタークーラにおいて、
前記低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路が、前記高温高圧冷
媒伝熱管の前記冷媒流路よりも多く形成されていること
を特徴としている。つまり、低温低圧冷媒伝熱管の冷媒
流路が、高温高圧冷媒伝熱管の冷媒流路よりも多く形成
されているので、圧力の異なる冷媒同士の熱交換のバラ
ンスが改善され、良好な熱交換を行うことが可能とな
る。
１〜６のいずれか１項記載のインタークーラにおいて、
前記低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路が、前記高温高圧冷
媒伝熱管の前記冷媒流路よりも多く形成されていること
を特徴としている。つまり、低温低圧冷媒伝熱管の冷媒
流路が、高温高圧冷媒伝熱管の冷媒流路よりも多く形成
されているので、圧力の異なる冷媒同士の熱交換のバラ
ンスが改善され、良好な熱交換を行うことが可能とな
る。
【００２５】請求項８記載のインタークーラは、請求項
１〜７のいずれか１項記載のインタークーラにおいて、
前記高温高圧冷媒伝熱管及び前記低温低圧冷媒伝熱管
に、前記冷媒がそれぞれ逆方向へ流されることを特徴と
している。
１〜７のいずれか１項記載のインタークーラにおいて、
前記高温高圧冷媒伝熱管及び前記低温低圧冷媒伝熱管
に、前記冷媒がそれぞれ逆方向へ流されることを特徴と
している。
【００２６】このように、高温高圧冷媒伝熱管及び低温
低圧冷媒伝熱管に、それぞれ逆方向へ冷媒を流す向流型
であるので、冷媒同士の熱交換性を大幅に向上させるこ
とができる。
低圧冷媒伝熱管に、それぞれ逆方向へ冷媒を流す向流型
であるので、冷媒同士の熱交換性を大幅に向上させるこ
とができる。
【００２７】請求項９記載のＣＯ2冷媒車両用空調装置
は、ケーシング内に導入した空気を冷却する冷却器がＣ
Ｏ2を冷媒とする冷凍サイクルの一部を構成するＣＯ2冷
媒車両用空調装置において、前記冷凍サイクルに、請求
項１〜８のいずれか１項記載のインタークーラが設けら
れていることを特徴としている。
は、ケーシング内に導入した空気を冷却する冷却器がＣ
Ｏ2を冷媒とする冷凍サイクルの一部を構成するＣＯ2冷
媒車両用空調装置において、前記冷凍サイクルに、請求
項１〜８のいずれか１項記載のインタークーラが設けら
れていることを特徴としている。
【００２８】すなわち、小型化、構造の簡略化が図ら
れ、しかも冷媒同士の熱交換性に優れたインタークーラ
を用いているので、例えば、自動車等の車両のエンジン
ルームなどの狭隘な設置場所への組み込み作業性を大幅
に向上させることができるとともに、冷凍サイクルの能
力増大要件に対する応答速度を効率良く改善することが
でき、冷凍サイクルの能力を向上させることができる。
れ、しかも冷媒同士の熱交換性に優れたインタークーラ
を用いているので、例えば、自動車等の車両のエンジン
ルームなどの狭隘な設置場所への組み込み作業性を大幅
に向上させることができるとともに、冷凍サイクルの能
力増大要件に対する応答速度を効率良く改善することが
でき、冷凍サイクルの能力を向上させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るインタークー
ラ及びＣＯ2冷媒車両用空調装置の実施形態例を、図面
に基づいて説明する。図１に示すものは、ＣＯ2冷凍サ
イクルを適用した車両用空調装置であり、図中の符号１
は気相状態のＣＯ2を圧縮する圧縮機である。圧縮機１
は、図示しない駆動源（例えば内燃機関エンジン等）か
ら駆動力を得て駆動する。符号の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、符号の３は後述するインターク
ーラ７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出口側において後述す
る感温筒１１により検知されたＣＯ2温度（冷媒温度）
に応じてガスクーラ２出口側圧力（本例ではインターク
ーラ７出口側の高サイド圧力）を制御する。なお、圧力
制御弁３は高圧力を制御するとともに減圧器を兼ねたも
のであり、ＣＯ2冷媒は、この圧力制御弁３により減圧
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。
ラ及びＣＯ2冷媒車両用空調装置の実施形態例を、図面
に基づいて説明する。図１に示すものは、ＣＯ2冷凍サ
イクルを適用した車両用空調装置であり、図中の符号１
は気相状態のＣＯ2を圧縮する圧縮機である。圧縮機１
は、図示しない駆動源（例えば内燃機関エンジン等）か
ら駆動力を得て駆動する。符号の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、符号の３は後述するインターク
ーラ７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出口側において後述す
る感温筒１１により検知されたＣＯ2温度（冷媒温度）
に応じてガスクーラ２出口側圧力（本例ではインターク
ーラ７出口側の高サイド圧力）を制御する。なお、圧力
制御弁３は高圧力を制御するとともに減圧器を兼ねたも
のであり、ＣＯ2冷媒は、この圧力制御弁３により減圧
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。
【００３０】図中の符号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、
気液２相状態のＣＯ2はエバポレータ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。符号の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、
気液２相状態のＣＯ2はエバポレータ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。符号の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。
【００３１】インタークーラ７は、ガスクーラ２を通過
した高温高圧の液体冷媒とエバポレータ４を通過した低
温低圧の気体冷媒との間で熱交換を行う向流型熱交換器
であり、このインタークーラ７は、ＣＯ2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す
るものである。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、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およびエバポレータ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、符号の８は圧縮機１から吐
出された冷媒ガスより潤滑油を捕集するオイルセパレー
タであり、捕集された潤滑油は油戻し管９を通って圧縮
機１内に戻される。
した高温高圧の液体冷媒とエバポレータ４を通過した低
温低圧の気体冷媒との間で熱交換を行う向流型熱交換器
であり、このインタークーラ７は、ＣＯ2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す
るものである。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、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およびエバポレータ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、符号の８は圧縮機１から吐
出された冷媒ガスより潤滑油を捕集するオイルセパレー
タであり、捕集された潤滑油は油戻し管９を通って圧縮
機１内に戻される。
【００３２】次に、インタークーラ７についてさらに詳
細に説明する。図２及び図３に示すように、このインタ
ークーラ７は、熱交換が行われる向流型熱交換部（熱交
換部）２１と、この向流型熱交換部２１の両端部に設け
られたヘッダ２２とを有している。向流型熱交換部２１
は、複数の伝熱管２３を積層させた構造とされている。
これら伝熱管２３は、図４に示すように、断面偏平形状
に形成されたもので、その内部には、複数の冷媒流路２
４が幅方向へ配列されて形成されている。
細に説明する。図２及び図３に示すように、このインタ
ークーラ７は、熱交換が行われる向流型熱交換部（熱交
換部）２１と、この向流型熱交換部２１の両端部に設け
られたヘッダ２２とを有している。向流型熱交換部２１
は、複数の伝熱管２３を積層させた構造とされている。
これら伝熱管２３は、図４に示すように、断面偏平形状
に形成されたもので、その内部には、複数の冷媒流路２
４が幅方向へ配列されて形成されている。
【００３３】これら伝熱管２３は、高温高圧冷媒が流さ
れる高温高圧冷媒伝熱管２３ａと、低温低圧冷媒が流さ
れる低温低圧冷媒伝熱管２３ｂとに区別されており、こ
れら高温高圧冷媒伝熱管２３ａ及び低温低圧冷媒伝熱管
２３ｂが交互に積層された構造とされて、それぞれロー
付けによって一体化されている。上記のように構成され
た向流型熱交換部２１は、その両端部がヘッダ２２に連
結されている。なお、高温高圧冷媒伝熱管２３ａ及び低
温低圧冷媒伝熱管２３ｂを１本ずつ交互に積層している
が、複数本ずつ例えば２本ずつ交互に積層しても良い。
れる高温高圧冷媒伝熱管２３ａと、低温低圧冷媒が流さ
れる低温低圧冷媒伝熱管２３ｂとに区別されており、こ
れら高温高圧冷媒伝熱管２３ａ及び低温低圧冷媒伝熱管
２３ｂが交互に積層された構造とされて、それぞれロー
付けによって一体化されている。上記のように構成され
た向流型熱交換部２１は、その両端部がヘッダ２２に連
結されている。なお、高温高圧冷媒伝熱管２３ａ及び低
温低圧冷媒伝熱管２３ｂを１本ずつ交互に積層している
が、複数本ずつ例えば２本ずつ交互に積層しても良い。
【００３４】図５及び図６に示すように、このヘッダ２
２は、それぞれ長手方向にわたって連通路３１が形成さ
れた高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａ及び低温低圧冷媒ヘッ
ダ部２２ｂとから構成されており、低温低圧冷媒ヘッダ
部２２ｂ及び高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａが向流型熱交
換部２１側から順に設けられている。低温低圧冷媒伝熱
管２３ｂは、その端部が低温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂの
連通路３１内にて開口され、また、高温高圧冷媒伝熱管
２３ａは、その端部が、低温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂを
貫通し、高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａの連通管３１内に
て開口されている。
２は、それぞれ長手方向にわたって連通路３１が形成さ
れた高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａ及び低温低圧冷媒ヘッ
ダ部２２ｂとから構成されており、低温低圧冷媒ヘッダ
部２２ｂ及び高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａが向流型熱交
換部２１側から順に設けられている。低温低圧冷媒伝熱
管２３ｂは、その端部が低温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂの
連通路３１内にて開口され、また、高温高圧冷媒伝熱管
２３ａは、その端部が、低温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂを
貫通し、高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａの連通管３１内に
て開口されている。
【００３５】なお、低温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂの連通
路３１は、その幅寸法が伝熱管２３の幅寸法よりも十分
に大きくされており、したがって、この低温低圧冷媒ヘ
ッダ部２２ｂの連通路３１は、貫通された高温高圧冷媒
伝熱管２３ａによって閉鎖されることなく、その両側部
に長手方向へわたる流路が確保されるようになってい
る。また、各ヘッダ２２と伝熱管２３との連結箇所は、
それぞれロー付けによって固定されてシールされてい
る。
路３１は、その幅寸法が伝熱管２３の幅寸法よりも十分
に大きくされており、したがって、この低温低圧冷媒ヘ
ッダ部２２ｂの連通路３１は、貫通された高温高圧冷媒
伝熱管２３ａによって閉鎖されることなく、その両側部
に長手方向へわたる流路が確保されるようになってい
る。また、各ヘッダ２２と伝熱管２３との連結箇所は、
それぞれロー付けによって固定されてシールされてい
る。
【００３６】上記構造のインタークーラ７では、ガスク
ーラ２から送り出された高温高圧冷媒が、一端側のヘッ
ダ２２の高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａから、その連通路
３１へ送り込まれ、その後、この連通路３１からそれぞ
れの高温高圧冷媒伝熱管２３ａの冷媒流路２４を通過し
て、他端側の高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａの連通路３１
へ送り出され、この他端側の高温高圧冷媒ヘッダ部２２
ａに接続された配管６を介して圧力制御弁３へ送り出さ
れるようになっている。
ーラ２から送り出された高温高圧冷媒が、一端側のヘッ
ダ２２の高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａから、その連通路
３１へ送り込まれ、その後、この連通路３１からそれぞ
れの高温高圧冷媒伝熱管２３ａの冷媒流路２４を通過し
て、他端側の高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａの連通路３１
へ送り出され、この他端側の高温高圧冷媒ヘッダ部２２
ａに接続された配管６を介して圧力制御弁３へ送り出さ
れるようになっている。
【００３７】また、エバポレータ４から送り出されて液
溜容器５内を通された低温低圧冷媒は、他端側のヘッダ
２２の低温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂから、その連通路３
１へ送り込まれ、その後、この連通路３１からそれぞれ
の低温低圧冷媒伝熱管２３ｂの冷媒流路２４を通過し
て、一端側の低温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂの連通路３１
へ送り出され、この一端側の低温低圧冷媒ヘッダ部２２
ｂに接続された配管６を介して圧縮機１へ送り出される
ようになっている。
溜容器５内を通された低温低圧冷媒は、他端側のヘッダ
２２の低温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂから、その連通路３
１へ送り込まれ、その後、この連通路３１からそれぞれ
の低温低圧冷媒伝熱管２３ｂの冷媒流路２４を通過し
て、一端側の低温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂの連通路３１
へ送り出され、この一端側の低温低圧冷媒ヘッダ部２２
ｂに接続された配管６を介して圧縮機１へ送り出される
ようになっている。
【００３８】そして、このように、高温高圧冷媒及び低
温低圧冷媒がそれぞれインタークーラ７の高温高圧冷媒
伝熱管２３ａ及び低温低圧冷媒伝熱管２３ｂを逆向きに
流されることにより、これら高温高圧冷媒伝熱管２３ａ
と低温低圧冷媒伝熱管２３ｂとの間にて熱交換が行われ
る。つまり、ガスクーラ２から送り出される高温高圧冷
媒の熱が低温低圧冷媒に伝達されることにより、上記圧
縮式冷凍サイクルの能力増大要件に対する応答速度が改
善される。
温低圧冷媒がそれぞれインタークーラ７の高温高圧冷媒
伝熱管２３ａ及び低温低圧冷媒伝熱管２３ｂを逆向きに
流されることにより、これら高温高圧冷媒伝熱管２３ａ
と低温低圧冷媒伝熱管２３ｂとの間にて熱交換が行われ
る。つまり、ガスクーラ２から送り出される高温高圧冷
媒の熱が低温低圧冷媒に伝達されることにより、上記圧
縮式冷凍サイクルの能力増大要件に対する応答速度が改
善される。
【００３９】このように、上記構造のインタークーラ７
によれば、冷媒同士の熱交換が行われる向流型熱交換部
２１を構成する高温高圧状態の冷媒が流される高温高圧
冷媒伝熱管２３ａ及び低温低圧状態の冷媒が流される低
温低圧冷媒伝熱管２３ｂが、それぞれ冷媒が通される複
数の冷媒流路２４を幅方向へ配列させた断面偏平形状に
形成され、さらに、これらが交互に積層されているの
で、高温高圧状態の冷媒と低温低圧状態の冷媒とを極め
て効率的に熱交換させることができるとともに、小型化
を図ることができ、狭隘なエンジンルーム内に配置する
際にも有利である。
によれば、冷媒同士の熱交換が行われる向流型熱交換部
２１を構成する高温高圧状態の冷媒が流される高温高圧
冷媒伝熱管２３ａ及び低温低圧状態の冷媒が流される低
温低圧冷媒伝熱管２３ｂが、それぞれ冷媒が通される複
数の冷媒流路２４を幅方向へ配列させた断面偏平形状に
形成され、さらに、これらが交互に積層されているの
で、高温高圧状態の冷媒と低温低圧状態の冷媒とを極め
て効率的に熱交換させることができるとともに、小型化
を図ることができ、狭隘なエンジンルーム内に配置する
際にも有利である。
【００４０】しかも、ヘッダ２２を構成する高温高圧冷
媒ヘッダ部２２ａ及び低温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂの連
通路３１と、高温高圧冷媒伝熱管２３ａ及び低温低圧冷
媒伝熱管２３ｂの冷媒流路２４とが連通されているの
で、高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａ及び低温低圧冷媒ヘッ
ダ部２２ｂのそれぞれの連通路３１を介して、高温高圧
冷媒伝熱管２３ａ及び低温低圧冷媒伝熱管２３ｂの冷媒
流路２４への冷媒の送り込み、送り出しを一括して行う
ことができる。したがって、高温高圧冷媒伝熱管２３ａ
及び低温低圧冷媒伝熱管２３ｂの冷媒流路２４への冷媒
の送り込み、送り出しを個別に行う構造と比較して、そ
の構造の簡略化を図ることができ、これにより、さらな
る小型化が可能である。
媒ヘッダ部２２ａ及び低温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂの連
通路３１と、高温高圧冷媒伝熱管２３ａ及び低温低圧冷
媒伝熱管２３ｂの冷媒流路２４とが連通されているの
で、高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａ及び低温低圧冷媒ヘッ
ダ部２２ｂのそれぞれの連通路３１を介して、高温高圧
冷媒伝熱管２３ａ及び低温低圧冷媒伝熱管２３ｂの冷媒
流路２４への冷媒の送り込み、送り出しを一括して行う
ことができる。したがって、高温高圧冷媒伝熱管２３ａ
及び低温低圧冷媒伝熱管２３ｂの冷媒流路２４への冷媒
の送り込み、送り出しを個別に行う構造と比較して、そ
の構造の簡略化を図ることができ、これにより、さらな
る小型化が可能である。
【００４１】さらには、高温高圧冷媒伝熱管２３ａを低
温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂに貫通させることにより、高
温低圧冷媒ヘッダ部２２ａ及び低温低圧冷媒ヘッダ部２
２ｂを向流型熱交換部２１側から順に配設させたので、
ヘッダ２２における幅寸法を最小限に抑えることがで
き、これにより、小型化とともに薄型化が可能となり、
狭隘なスペースへの設置にさらに有利である。なお、低
温低圧冷媒伝熱管２３ｂを高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａ
に貫通させて、高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａ及び低温低
圧冷媒ヘッダ部２２ｂを向流型熱交換部２１側から順に
配設させても良く、この場合も、ヘッダ２２における幅
寸法を最小限に抑え、小型化とともに薄型化を図ること
ができる。
温低圧冷媒ヘッダ部２２ｂに貫通させることにより、高
温低圧冷媒ヘッダ部２２ａ及び低温低圧冷媒ヘッダ部２
２ｂを向流型熱交換部２１側から順に配設させたので、
ヘッダ２２における幅寸法を最小限に抑えることがで
き、これにより、小型化とともに薄型化が可能となり、
狭隘なスペースへの設置にさらに有利である。なお、低
温低圧冷媒伝熱管２３ｂを高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａ
に貫通させて、高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａ及び低温低
圧冷媒ヘッダ部２２ｂを向流型熱交換部２１側から順に
配設させても良く、この場合も、ヘッダ２２における幅
寸法を最小限に抑え、小型化とともに薄型化を図ること
ができる。
【００４２】しかも、上記のインタークーラ７は、高温
高圧冷媒伝熱管２３ａ及び低温低圧冷媒伝熱管２３ｂ
に、それぞれ逆方向へ冷媒を流す向流型であるので、冷
媒同士の熱交換性を大幅に向上させることができる。そ
して、上記構造のインタークーラ７を備えたＣＯ2冷媒
車両用空調装置によれば、小型化、構造の簡略化が図ら
れ、しかも冷媒同士の熱交換性に優れたインタークーラ
７を用いているので、例えば、自動車等の車両のエンジ
ンルームなどの狭隘な設置場所への組み込み作業性を大
幅に向上させることができるとともに、冷凍サイクルの
能力増大要件に対する応答速度を効率良く改善すること
ができ、冷凍サイクルの能力を向上させることができ
る。
高圧冷媒伝熱管２３ａ及び低温低圧冷媒伝熱管２３ｂ
に、それぞれ逆方向へ冷媒を流す向流型であるので、冷
媒同士の熱交換性を大幅に向上させることができる。そ
して、上記構造のインタークーラ７を備えたＣＯ2冷媒
車両用空調装置によれば、小型化、構造の簡略化が図ら
れ、しかも冷媒同士の熱交換性に優れたインタークーラ
７を用いているので、例えば、自動車等の車両のエンジ
ンルームなどの狭隘な設置場所への組み込み作業性を大
幅に向上させることができるとともに、冷凍サイクルの
能力増大要件に対する応答速度を効率良く改善すること
ができ、冷凍サイクルの能力を向上させることができ
る。
【００４３】なお、上記構造のインタークーラ７では、
ヘッダ２２を、高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａと低温低圧
冷媒ヘッダ部２２ｂとに分割した構造としたが、図７に
示すように、高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａと低温低圧冷
媒ヘッダ部２２ｂとを一体化させても良く、このように
すると、部品点数の削減が図れ、コスト低減及びさらな
るコンパクト化を図ることができる。
ヘッダ２２を、高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａと低温低圧
冷媒ヘッダ部２２ｂとに分割した構造としたが、図７に
示すように、高温高圧冷媒ヘッダ部２２ａと低温低圧冷
媒ヘッダ部２２ｂとを一体化させても良く、このように
すると、部品点数の削減が図れ、コスト低減及びさらな
るコンパクト化を図ることができる。
【００４４】また、図８に示すものは、他の構造の向流
型熱交換部２１を有するインタークーラ７である。この
インタークーラ７では、向流型熱交換部２１を構成する
低温低圧冷媒伝熱管２３ｂに形成された冷媒流路２４の
径が、高温高圧冷媒伝熱管２３ａに形成された冷媒流路
２４ａよりも大きく形成されている。つまり、高温高圧
冷媒伝熱管２３ａの冷媒流路２４に対して、流される冷
媒が気液二相であるために圧損が大きい低温低圧冷媒伝
熱管２３ｂの冷媒流路２４の径を大きくしたので、熱交
換のバランスが改善され、良好な熱交換を行うことが可
能となる。
型熱交換部２１を有するインタークーラ７である。この
インタークーラ７では、向流型熱交換部２１を構成する
低温低圧冷媒伝熱管２３ｂに形成された冷媒流路２４の
径が、高温高圧冷媒伝熱管２３ａに形成された冷媒流路
２４ａよりも大きく形成されている。つまり、高温高圧
冷媒伝熱管２３ａの冷媒流路２４に対して、流される冷
媒が気液二相であるために圧損が大きい低温低圧冷媒伝
熱管２３ｂの冷媒流路２４の径を大きくしたので、熱交
換のバランスが改善され、良好な熱交換を行うことが可
能となる。
【００４５】なお、低温低圧冷媒伝熱管２３ｂの冷媒流
路２４を、高温高圧冷媒伝熱管２３ａの冷媒流路２４よ
りも多く形成しても、圧力の異なる冷媒同士の熱交換の
バランスを改善して、良好な熱交換を行うことを可能と
することができる。
路２４を、高温高圧冷媒伝熱管２３ａの冷媒流路２４よ
りも多く形成しても、圧力の異なる冷媒同士の熱交換の
バランスを改善して、良好な熱交換を行うことを可能と
することができる。
【００４６】なおまた、これまで説明した実施形態及び
変形例ではいずれもＣＯ2冷媒を使用するものとして説
明したが、本発明は上述した実施形態及び変形例に限定
されるものではなく、たとえば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。
変形例ではいずれもＣＯ2冷媒を使用するものとして説
明したが、本発明は上述した実施形態及び変形例に限定
されるものではなく、たとえば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。
【００４７】
【発明の効果】本発明のインタークーラ及びＣＯ2冷媒
車両用空調装置によれば、下記の効果を得ることができ
る。請求項１記載のインタークーラによれば、冷媒同士
の熱交換が行われる熱交換部を構成する高温高圧状態の
冷媒が流される高温高圧冷媒伝熱管及び低温低圧状態の
冷媒が流される低温低圧冷媒伝熱管が、それぞれ冷媒が
通される複数の冷媒流路を幅方向へ配列させた断面偏平
形状に形成され、さらに、これらが交互に積層されてい
るので、高温高圧状態の冷媒と低温低圧状態の冷媒とを
極めて効率的に熱交換させることができるとともに、小
型化を図ることができ、狭隘なエンジンルーム内に配置
する際にも有利である。
車両用空調装置によれば、下記の効果を得ることができ
る。請求項１記載のインタークーラによれば、冷媒同士
の熱交換が行われる熱交換部を構成する高温高圧状態の
冷媒が流される高温高圧冷媒伝熱管及び低温低圧状態の
冷媒が流される低温低圧冷媒伝熱管が、それぞれ冷媒が
通される複数の冷媒流路を幅方向へ配列させた断面偏平
形状に形成され、さらに、これらが交互に積層されてい
るので、高温高圧状態の冷媒と低温低圧状態の冷媒とを
極めて効率的に熱交換させることができるとともに、小
型化を図ることができ、狭隘なエンジンルーム内に配置
する際にも有利である。
【００４８】請求項２記載のインタークーラによれば、
ヘッダを構成する高温高圧冷媒ヘッダ部及び低温低圧冷
媒ヘッダ部の連通路と、高温高圧冷媒伝熱管及び低温低
圧冷媒伝熱管の冷媒流路とが連通されているので、高温
高圧冷媒ヘッダ部及び低温低圧冷媒ヘッダ部のそれぞれ
の連通路を介して、高温高圧冷媒伝熱管及び低温低圧冷
媒伝熱管の冷媒流路への冷媒の送り込み、送り出しを一
括して行うことができる。したがって、高温高圧冷媒伝
熱管及び低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路への冷媒の送り
込み、送り出しを個別に行う構造と比較して、その構造
の簡略化を図ることができ、これにより、さらなる小型
化が可能である。
ヘッダを構成する高温高圧冷媒ヘッダ部及び低温低圧冷
媒ヘッダ部の連通路と、高温高圧冷媒伝熱管及び低温低
圧冷媒伝熱管の冷媒流路とが連通されているので、高温
高圧冷媒ヘッダ部及び低温低圧冷媒ヘッダ部のそれぞれ
の連通路を介して、高温高圧冷媒伝熱管及び低温低圧冷
媒伝熱管の冷媒流路への冷媒の送り込み、送り出しを一
括して行うことができる。したがって、高温高圧冷媒伝
熱管及び低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路への冷媒の送り
込み、送り出しを個別に行う構造と比較して、その構造
の簡略化を図ることができ、これにより、さらなる小型
化が可能である。
【００４９】請求項３記載のインタークーラによれば、
高温高圧冷媒伝熱管を低温低圧冷媒ヘッダ部に貫通させ
ることにより、低温低圧冷媒ヘッダ部及び高温高圧冷媒
ヘッダ部を熱交換部側から順に配設させたので、ヘッダ
における幅寸法を最小限に抑えることができ、これによ
り、小型化とともに薄型化が可能となり、狭隘なスペー
スへの設置にさらに有利である。
高温高圧冷媒伝熱管を低温低圧冷媒ヘッダ部に貫通させ
ることにより、低温低圧冷媒ヘッダ部及び高温高圧冷媒
ヘッダ部を熱交換部側から順に配設させたので、ヘッダ
における幅寸法を最小限に抑えることができ、これによ
り、小型化とともに薄型化が可能となり、狭隘なスペー
スへの設置にさらに有利である。
【００５０】請求項４記載のインタークーラによれば、
低温低圧冷媒伝熱管を高温高圧冷媒ヘッダ部に貫通させ
ることにより、高温高圧冷媒ヘッダ部及び低温低圧冷媒
ヘッダ部を熱交換部側から順に配設させたので、ヘッダ
における幅寸法を最小限に抑えることができ、これによ
り、小型化とともに薄型化が可能となり、狭隘なスペー
スへの設置にさらに有利である。
低温低圧冷媒伝熱管を高温高圧冷媒ヘッダ部に貫通させ
ることにより、高温高圧冷媒ヘッダ部及び低温低圧冷媒
ヘッダ部を熱交換部側から順に配設させたので、ヘッダ
における幅寸法を最小限に抑えることができ、これによ
り、小型化とともに薄型化が可能となり、狭隘なスペー
スへの設置にさらに有利である。
【００５１】請求項５記載のインタークーラによれば、
高温高圧冷媒ヘッダ部と低温低圧ヘッダ部とを一体構造
としたので、構造の簡略化、部品点数の削減を図ること
ができ、コスト低減及びさらなるコンパクト化を図るこ
とができる。
高温高圧冷媒ヘッダ部と低温低圧ヘッダ部とを一体構造
としたので、構造の簡略化、部品点数の削減を図ること
ができ、コスト低減及びさらなるコンパクト化を図るこ
とができる。
【００５２】請求項６記載のインタークーラによれば、
低温低圧冷媒伝熱管に形成された冷媒流路の径が、高温
高圧冷媒伝熱管に形成された冷媒流路よりも大きく形成
されているので、圧力の異なる冷媒同士の熱交換のバラ
ンスが改善され、良好な熱交換を行うことが可能とな
る。
低温低圧冷媒伝熱管に形成された冷媒流路の径が、高温
高圧冷媒伝熱管に形成された冷媒流路よりも大きく形成
されているので、圧力の異なる冷媒同士の熱交換のバラ
ンスが改善され、良好な熱交換を行うことが可能とな
る。
【００５３】請求項７記載のインタークーラによれば、
低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路が、高温高圧冷媒伝熱管
の冷媒流路よりも多く形成されているので、圧力の異な
る冷媒同士の熱交換のバランスが改善され、良好な熱交
換を行うことが可能となる。
低温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路が、高温高圧冷媒伝熱管
の冷媒流路よりも多く形成されているので、圧力の異な
る冷媒同士の熱交換のバランスが改善され、良好な熱交
換を行うことが可能となる。
【００５４】請求項８記載のインタークーラによれば、
高温高圧冷媒伝熱管及び低温低圧冷媒伝熱管に、それぞ
れ逆方向へ冷媒を流す向流型であるので、冷媒同士の熱
交換性を大幅に向上させることができる。
高温高圧冷媒伝熱管及び低温低圧冷媒伝熱管に、それぞ
れ逆方向へ冷媒を流す向流型であるので、冷媒同士の熱
交換性を大幅に向上させることができる。
【００５５】請求項９記載のＣＯ2冷媒車両用空調装置
によれば、小型化、構造の簡略化が図られ、しかも冷媒
同士の熱交換性に優れたインタークーラを用いているの
で、例えば、自動車等の車両のエンジンルームなどの狭
隘な設置場所への組み込み作業性を大幅に向上させるこ
とができるとともに、冷凍サイクルの能力増大要件に対
する応答速度を効率良く改善することができ、冷凍サイ
クルの能力を向上させることができる。
によれば、小型化、構造の簡略化が図られ、しかも冷媒
同士の熱交換性に優れたインタークーラを用いているの
で、例えば、自動車等の車両のエンジンルームなどの狭
隘な設置場所への組み込み作業性を大幅に向上させるこ
とができるとともに、冷凍サイクルの能力増大要件に対
する応答速度を効率良く改善することができ、冷凍サイ
クルの能力を向上させることができる。
【図１】 本発明の実施形態例を説明するインタークー
ラを備えたＣＯ2冷凍サイクルの構成図である。
ラを備えたＣＯ2冷凍サイクルの構成図である。
【図２】 本発明の実施形態例のインタークーラの構成
及び構造を説明するインタークーラの正面図である。
及び構造を説明するインタークーラの正面図である。
【図３】 本発明の実施形態例のインタークーラの構成
及び構造を説明するインタークーラの平面図である。
及び構造を説明するインタークーラの平面図である。
【図４】 本発明の実施形態例のインタークーラを構成
する向流型熱交換部の構造を説明する向流型熱交換部の
断面図である。
する向流型熱交換部の構造を説明する向流型熱交換部の
断面図である。
【図５】 本発明の実施形態例のインタークーラの構成
及び構造を説明するヘッダの一部を断面視した側面図で
ある。
及び構造を説明するヘッダの一部を断面視した側面図で
ある。
【図６】 本発明の実施形態例のインタークーラの構成
及び構造を説明するヘッダの平断面図である。
及び構造を説明するヘッダの平断面図である。
【図７】 本発明の実施形態例のインタークーラを構成
するヘッダの他の例を説明するヘッダの平断面図であ
る。
するヘッダの他の例を説明するヘッダの平断面図であ
る。
【図８】 本発明の実施形態例のインタークーラを構成
する他の向流型熱交換部の断面図である。
する他の向流型熱交換部の断面図である。
【図９】 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１０】 ＣＯ2のモリエル線図である。
【図１１】 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。
は斜視図、（ｂ）は２重管構造を示す断面図である。
１ 圧縮機 ２ ガスクーラ（放熱器） ４ エバポレータ（蒸発器） ７ インタークーラ ２１ 向流型熱交換部（熱交換部） ２２ ヘッダ ２２ａ 高温高圧冷媒ヘッダ部 ２２ｂ 低温低圧冷媒ヘッダ部 ２３、２３ａ 高温高圧冷媒伝熱管 ２３、２３ｂ 低温低圧冷媒伝熱管 ２４ 冷媒流路 ３１ 連通路
Claims (9)
- 【請求項１】 高温高圧状態の冷媒と、低温低圧状態の
冷媒とを熱交換させるインタークーラであって、 前記冷媒同士の熱交換が行われる熱交換部と、該熱交換
部の両端が連結されたヘッダとを有し、 前記熱交換部は、前記高温高圧状態の冷媒が流される複
数の高温高圧冷媒伝熱管と、前記低温低圧状態の冷媒が
流される複数の低温低圧冷媒伝熱管とが交互に積層され
て構成され、 これら高温高圧冷媒伝熱管及び低温低圧冷媒伝熱管は、
冷媒が通される複数の冷媒流路が幅方向へ配列された断
面偏平形状に形成されていることを特徴とするインター
クーラ。 - 【請求項２】 前記ヘッダは、前記高温高圧冷媒伝熱管
の端部が連結された高温高圧冷媒ヘッダ部と、前記低温
低圧冷媒伝熱管の端部が連結された低温低圧冷媒ヘッダ
部とを有し、 前記高温高圧冷媒ヘッダ部及び前記低温低圧冷媒ヘッダ
部には、前記高温高圧冷媒伝熱管の冷媒流路及び前記低
温低圧冷媒伝熱管の冷媒流路がそれぞれ連通する連通路
が形成されていることを特徴とする請求項１記載のイン
タークーラ。 - 【請求項３】 前記低温低圧冷媒ヘッダ部及び前記高温
高圧冷媒ヘッダ部が、前記熱交換部側から順に設けら
れ、前記高温高圧冷媒伝熱管が、前記低温低圧冷媒ヘッ
ダ部に貫通していることを特徴とする請求項２記載のイ
ンタークーラ。 - 【請求項４】 前記高温高圧冷媒ヘッダ部及び前記低温
低圧冷媒ヘッダ部が、前記熱交換部側から順に設けら
れ、前記低温低圧冷媒伝熱管が、前記高温高圧冷媒ヘッ
ダ部に貫通していることを特徴とする請求項２記載のイ
ンタークーラ。 - 【請求項５】 前記高温高圧冷媒ヘッダ部及び前記低温
低圧冷媒ヘッダ部が一体化されていることを特徴とする
請求項２〜４のいずれか１項記載のインタークーラ。 - 【請求項６】 前記低温低圧冷媒伝熱管は、その冷媒流
路が、前記高温高圧冷媒伝熱管の前記冷媒流路よりも大
径に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のい
ずれか１項記載のインタークーラ。 - 【請求項７】 前記低温低圧冷媒伝熱管は、その冷媒流
路が、前記高温高圧冷媒伝熱管の前記冷媒流路よりも多
く形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいず
れか１項記載のインタークーラ。 - 【請求項８】 前記高温高圧冷媒伝熱管及び前記低温低
圧冷媒伝熱管には、前記冷媒がそれぞれ逆方向へ流され
ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の
インタークーラ。 - 【請求項９】 ケーシング内に導入した空気を冷却する
冷却器がＣＯ2を冷媒とする冷凍サイクルの一部を構成
するＣＯ2冷媒車両用空調装置において、 前記冷凍サイクルに、請求項１〜８のいずれか１項記載
のインタークーラが設けられていることを特徴とするＣ
Ｏ2冷媒車両用空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001037184A JP4727051B2 (ja) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | インタークーラ及びｃｏ２冷媒車両用空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001037184A JP4727051B2 (ja) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | インタークーラ及びｃｏ２冷媒車両用空調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002243374A true JP2002243374A (ja) | 2002-08-28 |
| JP4727051B2 JP4727051B2 (ja) | 2011-07-20 |
Family
ID=18900353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001037184A Expired - Lifetime JP4727051B2 (ja) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | インタークーラ及びｃｏ２冷媒車両用空調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4727051B2 (ja) |
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