JP2007303746A - 冷凍サイクルおよび冷凍サイクル用部品組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンルーム内での配管接続を簡単にする。
【解決手段】内部熱交換器２００と膨張弁３００とアキュムレータ５００とを一体的に構成する。これは、比較的大物であるアキュムレータ５００に関連部品である内部熱交換器２００と膨張弁３００とを一体的に搭載して、アキュムレータ５００を車体に固定することで他の関連部品も搭載されるよう事前に組み立てたものである。これにより従来、内部熱交換器２００と膨張弁３００との間や内部熱交換器２００とアキュムレータ５００との間に構成していた配管を無くして構成を簡素にし、エンジンルーム内での配管接続を簡単にできる。また、部品組立体としてコンパクトで省スペースに構成できるうえ、内部熱交換器２００や膨張弁３００の組み付け性を向上できる。また、１つの部品組立体として扱えることより、運搬などでの取り扱い性や車体への装着作業性などを向上できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルに用いる冷凍サイクル用部品組立体の構造に関するものであり、車両用空調装置などの冷凍サイクルに適用して有効である。

図８は、従来の車両用冷凍サイクルの構成概要を説明する斜視模式図であり、図９は、図８の車両用冷凍サイクルの模式図である。車両用空調装置などの冷凍サイクルは、圧縮機１０、放熱器（コンデンサ、ガスクーラ）１００、減圧手段３００、蒸発器（エバポレータ）４００、気液分離器５００、内部熱交換器２００などを、図８、図９に示すように、冷媒パイプＰ１〜６と冷媒ホースＨ１、Ｈ２で接続して成っている。

このような車両用冷凍サイクルにおいて、圧縮機１０は駆動源である図示しない車両走行用エンジンに搭載され、放熱器１００は車両走行風を受けるため車両前方のラジエータ６００前に設置され、蒸発器４００は車室内の図示しない空調ユニット内に設置されている。そして、その他の減圧手段３００、気液分離器５００、内部熱交換器２００などはエンジンルーム内に適宜配置されている。

しかしながら、内部熱交換器には高圧側と低圧側との両方の冷媒流路を経由させるための配管接続を行ううえ、減圧手段にも放熱器後流の冷媒温度に基づいて高圧冷媒の圧力を制御するために２つの冷媒流路が通過するように配管接続する必要が有り、配管経路が複雑になるという問題点が有る。これにより、配管部品と接続作業と必要スペースとが増えてコストが掛かることとなる。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、配管接続を簡単にすることのできる冷凍サイクル用部品組立体を提供することにある。

本発明の他の目的は、組み立て作業性が改善された冷凍サイクルを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項８に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、高圧冷媒を減圧する減圧手段（３００）と、
低圧冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離して冷凍サイクル中の余剰冷媒を液相冷媒として蓄えるとともに、圧縮機（１０）の吸入側に気相冷媒を供給する気液分離器（５００）とを有し、
減圧手段（３００）と気液分離器（５００）とを一体的に構成したことを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、対象となるサイクル部品の中で、比較的大物である気液分離器（５００）に関連部品である減圧手段（３００）を一体的に搭載して、気液分離器（５００）を例えば車体あるいは空調装置シャーシなどの装着対象物に固定することで関連部品も搭載されるよう事前に組み立てたものである。

なお、本発明で言う「一体」は、気液分離器（５００）の筐体の一部と減圧手段（３００）の筐体部分とを共用するような融合した関係の一体であっても良いし、溶接のような強固な連結や、クランプやねじなどでの緩やかな連結によって連結された関係での一体であっても良い。

これにより、部品組立体としてコンパクトで省スペースに構成できるうえ、減圧手段（３００）の組み付け性を向上させることができる。また、１つの部品組立体として扱えることより、運搬などでの取り扱い性や装着作業性などを向上させることができる。

また、請求項２に記載の発明では、高圧冷媒を減圧する減圧手段（３００）と、
低圧冷媒と高圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（２００）とを有し、
内部熱交換器（２００）と減圧手段（３００）とを一体的に構成したことを特徴としている。

この請求項２に記載の発明によれば、対象となるサイクル部品の中で、比較的接続部分の多い内部熱交換器（２００）と減圧手段（３００）とを一体的に構成して、いずれかを固定することで他方の関連部品も搭載されるよう事前に組み立てたものである。なお、本発明で言う「一体」は、内部熱交換器（２００）と減圧手段（３００）とを共用の筐体部に構成するような融合した関係の一体であっても良いし、溶接のような強固な連結や、クランプやねじなどでの緩やかな連結によって連結された関係での一体であっても良い。

これにより従来、内部熱交換器（２００）と減圧手段（３００）との間に構成していた配管部品を無くして構成を簡素にし、配管接続を簡単にすることができる。また、部品組立体としてコンパクトで省スペースに構成できるうえ、内部熱交換器（２００）や減圧手段（３００）の組み付け性を向上させることができる。また、１つの部品組立体として扱えることより、運搬などでの取り扱い性や装着作業性などを向上させることができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項２記載の冷凍サイクル用部品組立体において、さらに、低圧冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離して冷凍サイクル中の余剰冷媒を液相冷媒として蓄えるとともに、圧縮機（１０）の吸入側に気相冷媒を供給する気液分離器（５００）を有し、
内部熱交換器（２００）と減圧手段（３００）と気液分離器（５００）とを一体的に構成したことを特徴としている。

この請求項３に記載の発明によれば、対象となるサイクル部品の中で、比較的大物である気液分離器（５００）に関連部品である内部熱交換器（２００）と減圧手段（３００）とを一体的に搭載して、気液分離器（５００）を固定することで他の関連部品も搭載されるよう事前に組み立てたものである。

なお、本発明で言う「一体」は、気液分離器（５００）の筐体の一部と内部熱交換器（２００）や減圧手段（３００）の筐体部分とを共用するような融合した関係の一体であっても良いし、溶接のような強固な連結や、クランプやねじなどでの緩やかな連結によって連結された関係での一体であっても良い。

これにより従来、内部熱交換器（２００）と減圧手段（３００）との間や、内部熱交換器（２００）と気液分離器（５００）との間に構成していた配管部品を無くして構成を簡素にし、配管接続を簡単にすることができる。また、部品組立体としてコンパクトで省スペースに構成できるうえ、内部熱交換器（２００）や減圧手段（３００）の組み付け性を向上させることができる。また、１つの部品組立体として扱えることより、運搬などでの取り扱い性や装着作業性などを向上させることができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項２または請求項３に記載の冷凍サイクル用部品組立体において、内部熱交換器（２００）は、高圧冷媒流入部（２０２）と高圧冷媒流出部（２０３）とが隣接する構造としたことを特徴としている。

この請求項４に記載の発明によれば、高圧側熱交換器（１００）の下流側に内部熱交換器（２００）が配置され、その内部熱交換器（２００）の下流側に減圧手段（３００）が配置されるが、減圧手段（３００）で高圧圧力制御を行うには高圧側熱交換器（１００）出口での冷媒温度を感温する必要がある。そのため、内部熱交換器（２００）の高圧冷媒流入部（２０２）と高圧冷媒流出部（２０３）とが隣接する構造とすることにより、減圧手段（３００）での高圧圧力制御を行い易くすることができる。

また、後述するボックスタイプの減圧手段（３００）などでは、隣接した高圧冷媒流入部（２０２）と高圧冷媒流出部（２０３）とに直接接続する構造とすることができる。なお、必ずしも内部熱交換器（２００）自体をＵターン形状とする必要はなく、内部熱交換器（２００）の高圧冷媒流入部（２０２）もしくは高圧冷媒流出部（２０３）からの配管の端部を他方の冷媒流出入部に近づけて配置した構造のものであっても良い。

また、請求項５に記載の発明では、請求項２ないし請求項４のうちいずれか1項に記載の冷凍サイクル用部品組立体において、内部熱交換器（２００）の熱交換部（２０１）が二重管構造であることを特徴としている。

この請求項５に記載の発明によれば、熱交換部（２０１）である二重管部分を曲げ加工することができるため、例えば内部熱交換器（２００）自体をＵターン形状として、高圧冷媒流入部（２０２）と高圧冷媒流出部（２０３）とを隣接する構造とすることが容易であるうえ、内部熱交換器（２００）をスペースに合わせて取り回すことで冷凍サイクル用部品組立体をコンパクトに形成することができる。

また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル用部品組立体において、減圧手段（３００）は、感温部を冷媒流路内に有するボックスタイプの膨張弁（３００）であることを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、一体的に構成することが容易である。

また、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル用部品組立体において、さらに、共通の支持部材（ＢＫＴ）を備えることを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、クランプ、ブラケット、ねじといった各部品毎に有った固定部材を減らすことができるため、部品点数やそれらの組み付け作業を減らしてコストを抑えることができる。また、取り付けスペース、取り付け作業スペース、重量なども減らすことができる。

また、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル用部品組立体を備えることを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、組み立て作業性が改善された冷凍サイクルを提供することができる。なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について添付した図１ないし図３を用いて詳細に説明する。図１は、本発明を適用した第１実施形態の冷凍サイクル用部品組立体Ａ１を用いた車両用冷凍サイクルの模式図であり、図２は、図１中の破線枠内に示す冷凍サイクル用部品組立体Ａ１の斜視図である。

本実施形態は、本発明に係る冷凍サイクルおよび冷凍サイクル用部品組立体Ａ１を、熱交換媒体として二酸化炭素冷媒（以下、ＣＯ_２冷媒）を用いた超臨界蒸気圧縮式冷凍サイクルの車両用空調装置に適用したものである。なお、冷媒としてはＣＯ_２冷媒の他に、エチレン、エタン、酸化窒素などであっても良い。そして本実施形態では、高圧冷媒の圧力、つまり圧縮機１０の吐出圧を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させて必要な冷房（冷凍）能力を得ている。

次に、本冷凍サイクルの構成部品を、冷媒の流れに沿って説明する。まず、圧縮機１０は、図示しない車両走行用エンジンから動力を得て冷媒を吸入圧縮する。なお、圧縮機１０は周知の圧縮装置であり、本実施形態では構造を問わないため、詳細な説明は省略する。また、圧縮機１０は電動のものであっても良い。

そして、圧縮機１０から吐出された高圧冷媒は、フレキシブルな冷媒ホースＨ１を通ってガスクーラ１００に供給される。ガスクーラ１００は、車両走行時に前方から受ける風や図示しない冷却ファンから送られる風を冷却風として、その冷却風と圧縮機１０から吐出される高圧冷媒とを熱交換して高圧冷媒を放冷させる高圧側熱交換器である。なお、ガスクーラ１００も周知のものであり、本実施形態では構造を問わないため、詳細な説明は省略する。

ガスクーラ１００から流出した冷媒は、金属製の第１冷媒パイプＰ１を通って冷凍サイクル用部品組立体Ａ１の一部である膨張弁（本発明で言う減圧手段）３００の第１流入ポート３０１に流入する（図１参照）。なお、本実施形態での減圧手段３００は、図示しない感温部を冷媒流路内に有する周知のボックスタイプの膨張弁３００で構成している。

先の第１流入ポート３０１に流入した高圧冷媒は、図示しない感温部と連通する第１冷媒通路を通って第１流出ポート３０２に抜ける。第１流出ポート３０２に抜けた高圧冷媒は、金属製の第２冷媒パイプＰ２を通って内部熱交換器２００の高圧冷媒流入部２０２に流入する。

内部熱交換器２００は、圧縮機１０に吸入される低圧冷媒と、ガスクーラ１００から流出した高圧冷媒とを熱交換させる熱交換器である。図３は、図１中に示す内部熱交換器２００の熱交換部２０１の構造を説明する断面斜視図である。本実施形態に係る内部熱交換器２００は、図３に示すように、内側（中心側）の高圧冷媒通路２００ａと、その高圧冷媒通路２００ａを取り巻くように外側（外周側）に配置された低圧冷媒通路２００ｂとが同軸上に並ぶように二重管構造となっている。

また、本実施形態での内部熱交換器２００は、二重管２０１を折り曲げてＵターンした形状とし、高圧冷媒流入部２０２と高圧冷媒流出部２０３とが隣接する構造としている。そして、本実施形態で内部熱交換器２００は単体で構成しており、図示しないクランプやブラケットなどの固定部材によってエンジンルーム内の適所に搭載固定されている。なお、本実施形態での内部熱交換器２００は、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の形態の内部熱交換器２００であっても良い。

内部熱交換器２００の高圧冷媒通路２００ａを通って高圧冷媒流出部２０３（図１参照）から流出する冷媒は、金属製の第３冷媒パイプＰ３を通って冷凍サイクル用部品組立体Ａ１の１部である先述の膨張弁３００の、途中に図示しない弁部を有する第２冷媒通路の第２流入ポート３０３に流入する（図１参照）。膨張弁３００は、高圧冷媒を等エンタルピ的に減圧膨脹させるとともに、ガスクーラ１００の冷媒出口側における冷媒温度に基づいて高圧冷媒の圧力を制御する減圧手段である。

そして、第２冷媒通路中の図示しない弁部で減圧された冷媒は、第２流出ポート３０４から流出し、金属製の第４冷媒パイプＰ４を通ってエバポレータ４００に供給される。エバポレータ４００は、減圧された低圧冷媒と車室内に吹き出す空気とを熱交換することによって低圧冷媒を蒸発させる低圧側熱交換器である。なお、エバポレータ４００は周知の熱交換器であり、本実施形態では構造を問わないため、詳細な説明は省略する。エバポレータ４００は、車室内に搭載された図示しない空調ユニット内に収納されていて、車室内に吹き出す空気を冷却するようになっている。

エバポレータ４００で蒸発した低圧冷媒は、金属製の第５冷媒パイプＰ５を通ってアキュムレータ５００の冷媒流入部５０１に供給される。アキュムレータ５００は、液相冷媒と気相冷媒とを分離して余剰冷媒を液相冷媒として蓄えるとともに、圧縮機１０の吸入側に気相冷媒および分離抽出された冷凍機用オイルを供給する気液分離器である。

なお、アキュムレータ５００は周知のものであり、本実施形態では詳細な構造を問わないため、説明を省略する。そして、アキュムレータ５００からの気相冷媒と冷凍機用オイルは、冷媒流出部５０２から金属製の第６冷媒パイプＰ６を通って先の内部熱交換器２００の低圧冷媒流入部２０４（図１参照）に供給される。

なお、このアキュムレータ５００と前述の膨張弁３００とは、本実施形態での部品組立体Ａ１として事前組み付けされており、図２に示すようにねじ締めなどで一体的に構成されている。アキュムレータ５００は、その上部に入口、出口が集中的に設けられ、配管が接続される剛体ブロックを有している。この剛体ブロックに、膨張弁３００は固定されている。よって、アキュムレータ５００の入口、出口と、配管接続部と、膨張弁３００とは、それらのすべてが、アキュムレータ５００の上部に設けられた剛体ブロックに配置されている。

膨張弁３００は、そこに設けられた２つの通路部が横方向に並ぶように、アキュムレータ５００の上部に配置されている。この配置は、アキュムレータ５００の上部における高さを抑えるために役立つ。膨張弁３００に設けられたポート３０１、３０２、３０３、３０４への配管接続部は、その接続方向が、アキュムレータ５００に設けられた流入部５０１、流出部５０２への配管接続部の接続方向と一致している。

この実施形態では、膨張弁３００の互いに反対側を指向する２つの側面の方向に、配管接続部が分散して配置されている。図２には、ポート３０１、３０４への配管接続部の接続方向を規定するボルト穴３０１ａ、３０４ａの指向方向と、流入部５０１への配管接続部の接続方向を規定するボルト穴５０１ａの指向方向とが一致していることが図示されている。

膨張弁３００においてすべてのポートのためのボルト穴３０１ａ、３０４ａは、膨張弁３００の上部に位置しており、アキュムレータ５００に干渉しない接続作業を可能としている。冷凍サイクル用部品組立体Ａ１に属するすべての配管接続部は、アキュムレータ５００の上部に集中して配置されている。これらの配置は、接続作業性の容易化に貢献する。

そして、アキュムレータ５００に関連部品を事前搭載した部品組立体Ａ１として、車体へは共通の支持部材としてのブラケットＢＫＴにて搭載固定される。ブラケットＢＫＴは、アキュムレータ５００にのみ接触して、これに固定されている。ブラケットＢＫＴは、アキュムレータ５００の円柱状外周側面に接触して、これを締め付ける締め付け部を有している。

締め付け部は、ブラケットＢＫＴを脱着可能に固定している。ブラケットＢＫＴは、アキュムレータ５００の高さ方向の中央部やや上方に固定されている。ブラケットＢＫＴは、アキュムレータ５００に沿って上下方向に延びる部分と、この部分の各部に分散配置されたボルト穴を有し、これらに装着されるボルトによって車体に装着される。

内部熱交換器２００の低圧冷媒流入部２０４に流入した低圧冷媒は、二重管２０１外側の低圧冷媒通路２００ｂを流通して高圧冷媒通路２００ａを流通する高圧冷媒を冷却しながら低圧冷媒流出部２０５（図１参照）に至る。そして、内部熱交換器２００の低圧冷媒流出部２０５から流出する低圧冷媒は、フレキシブルな冷媒ホースＨ２を通って圧縮機１０に吸引される。なお、図１中に２点鎖線で示すのは、ラジエータ６００である。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、膨張弁３００とアキュムレータ５００とを一体的に構成している。これによれば、対象となるサイクル部品の中で、比較的大物であるアキュムレータ５００に関連部品である膨張弁３００を一体的に搭載して、アキュムレータ５００を車体に固定することで関連部品も搭載されるよう事前に組み立てたものである。

なお、本実施形態で言う「一体」は、アキュムレータ５００の筐体の一部と膨張弁３００の筐体部分とを共用するような融合した関係の一体であっても良いし、溶接のような強固な連結や、クランプやねじなどでの緩やかな連結によって連結された関係での一体であっても良い。

これにより、部品組立体としてコンパクトで省スペースに構成できるうえ、膨張弁３００の組み付け性を向上させることができる。また、１つの部品組立体として扱えることより、運搬などでの取り扱い性や車体への装着作業性などを向上させることができる。また、膨張弁３００は、感温部を冷媒流路内に有するボックスタイプの膨張弁３００としている。これによれば、一体的に構成することが容易である。

また、膨張弁３００とアキュムレータ５００とが共通のブラケットＢＫＴで支持されている。これによれば、クランプ、ブラケット、ねじといった各部品毎に有った固定部材を減らすことができるため、部品点数やそれらの組み付け作業を減らしてコストを抑えることができる。また、取り付けスペース、取り付け作業スペース、重量なども減らすことができる。

また、冷凍サイクルとしては上述の冷凍サイクル用部品組立体を備えている。これによれば、組み立て作業性が改善された冷凍サイクルを提供することができる。なお、本実施形態では冷凍サイクル中に内部熱交換器２００を構成しているが、内部熱交換器２００が無い構成であっても良い。

（第２実施形態）
図４は、本発明を適用した第２実施形態の冷凍サイクル用部品組立体Ａ２を用いた車両用冷凍サイクルの模式図であり、図５は、図４中の破線枠内に示す冷凍サイクル用部品組立体Ａ２の斜視図である。上述した第１実施形態と異なる本実施形態の特徴部分を説明する。本実施形態は内部熱交換器２００と膨張弁３００とを一体的に構成したものである。

よって、冷媒の流れ方は上述した第１実施形態と同じであるが、図４、図５に示すように、膨張弁３００は、内部熱交換器２００の高圧冷媒流入部２０２と高圧冷媒流出部２０３とに直接接続して、内部熱交換器２００との部品組立体Ａ２として事前組み付けして一体的に構成している。そして、内部熱交換器２００に関連部品を事前搭載した部品組立体として、車体へは共通のブラケットＢＫＴにて搭載固定されている。なお、本実施形態でアキュムレータ５００は単体で構成しており、エンジンルーム内の適所に搭載固定されている。

ガスクーラ１００を流出した高圧冷媒は、第１冷媒パイプＰ１を通って膨張弁３００の第１流入ポート３０１に流入し、第１冷媒通路を抜けて第１流出ポート３０２から直接内部熱交換器２００の高圧冷媒流入部２０２に至る。そして、内部熱交換器２００の熱交換部（二重管）２０１を流通して低圧冷媒と熱交換した後、内部熱交換器２００の高圧冷媒流出部２０３から直接膨張弁３００の第２流入ポート３０３に至る。そして、第２冷媒通路の図示しない弁部で減圧された冷媒は、第２流出ポート３０４から第４冷媒パイプＰ４を通ってエバポレータ４００に供給される。

また、エバポレータ４００から戻ってアキュムレータ５００を抜けた低圧冷媒は、第６冷媒パイプＰ６を通って内部熱交換器２００の低圧冷媒流入部２０４に至る。そして、内部熱交換器２００の熱交換部（二重管）２０１を流通して高圧冷媒と熱交換した低圧冷媒は内部熱交換器２００の低圧冷媒流出部２０５から流出し、第２冷媒ホースＨ２を通って圧縮機１０に吸引される。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、内部熱交換器２００と膨張弁３００とを一体的に構成している。これによれば、対象となるサイクル部品の中で、比較的接続部分の多い内部熱交換器２００と膨張弁３００とを一体的に構成して、いずれかを車体に固定することで他方の関連部品も搭載されるよう事前に組み立てたものである。なお、本発明で言う「一体」は、内部熱交換器２００と膨張弁３００とを共用の筐体部に構成するような融合した関係の一体であっても良いし、溶接のような強固な連結や、クランプやねじなどでの緩やかな連結によって連結された関係での一体であっても良い。

これにより従来、内部熱交換器２００と膨張弁３００との間に構成していた配管部品を無くして構成を簡素にし、エンジンルーム内での配管接続を簡単にすることができる。また、部品組立体としてコンパクトで省スペースに構成できるうえ、内部熱交換器２００や膨張弁３００の組み付け性を向上させることができる。また、１つの部品組立体として扱えることより、運搬などでの取り扱い性や車体への装着作業性などを向上させることができる。

また、内部熱交換器２００は、高圧冷媒流入部２０２と高圧冷媒流出部２０３とが隣接する構造としている。これによれば、ガスクーラ１００の下流側に内部熱交換器２００が配置され、その内部熱交換器２００の下流側に膨張弁３００）が配置されるが、膨張弁３００で高圧圧力制御を行うにはガスクーラ１００出口での冷媒温度を感温する必要がある。そのため、内部熱交換器２００の高圧冷媒流入部２０２と高圧冷媒流出部２０３とが隣接する構造とすることにより、膨張弁３００での高圧圧力制御を行い易くすることができる。

また、ボックスタイプの膨張弁３００などでは、隣接した高圧冷媒流入部２０２と高圧冷媒流出部２０３とに直接接続する構造とすることができる。なお、必ずしも内部熱交換器２００自体をＵターン形状とする必要はなく、内部熱交換器２００の高圧冷媒流入部２０２もしくは高圧冷媒流出部２０３からの配管の端部を他方の冷媒流出入部に近づけて配置した構造のものであっても良い。

また、内部熱交換器２００の熱交換部２０１を二重管構造としている。これによれば、熱交換部２０１である二重管部分を曲げ加工することができるため、例えば内部熱交換器２００自体をＵターン形状として、高圧冷媒流入部２０２と高圧冷媒流出部２０３とを隣接する構造とすることが容易であるうえ、内部熱交換器２００をスペースに合わせて取り回すことで冷凍サイクル用部品組立体コンパクトに形成することができる。

（第３実施形態）
図６は、本発明を適用した第３実施形態の冷凍サイクル用部品組立体Ａ３を用いた車両用冷凍サイクルの模式図であり、図７は、図６中の破線枠内に示す冷凍サイクル用部品組立体Ａ３の斜視図である。上述した第１、第２実施形態と異なる本実施形態の特徴部分を説明する。本実施形態は内部熱交換器２００と膨張弁３００とアキュムレータ５００とを一体的に構成したものである。

よって、冷媒の流れ方は上述した第１、第２実施形態と同じであるが、図６、図７に示すように、膨張弁３００は、内部熱交換器２００の高圧冷媒流入部２０２と高圧冷媒流出部２０３とに直接接続している。また、アキュムレータ５００の冷媒流出部５０２と内部熱交換器２００の低圧冷媒流入部２０４とを直接接続している。そしてこれらは、アキュムレータ５００に関連部品を事前搭載した部品組立体Ａ３として事前組み付けして一体的に構成し、車体へは共通のブラケットＢＫＴにてエンジンルーム内の適所に搭載固定されるようになっている。

ガスクーラ１００を流出した高圧冷媒は、第１冷媒パイプＰ１を通って膨張弁３００の第１流入ポート３０１に流入し、第１冷媒通路を抜けて第１流出ポート３０２から直接内部熱交換器２００の高圧冷媒流入部２０２に至る。そして、内部熱交換器２００の熱交換部（二重管）２０１を流通して低圧冷媒と熱交換した後、内部熱交換器２００の高圧冷媒流出部２０３から直接膨張弁３００の第２流入ポート３０３に至る。そして、第２冷媒通路の図示しない弁部で減圧された冷媒は、第２流出ポート３０４から第４冷媒パイプＰ４を通ってエバポレータ４００に供給される。

また、エバポレータ４００から第５冷媒パイプＰ５を通って戻った低圧冷媒は、アキュムレータ５００の冷媒流入部５０１に流入する。そして、気液分離された気相冷媒と冷凍機用オイルとは、アキュムレータ５００の冷媒流出部５０２から直接内部熱交換器２００の低圧冷媒流入部２０４に至る。そして、内部熱交換器２００の熱交換部（二重管）２０１を流通して高圧冷媒と熱交換した低圧冷媒は内部熱交換器２００の低圧冷媒流出部２０５から流出し、第２冷媒ホースＨ２を通って圧縮機１０に吸引される。

内部熱交換器２００は、内部に高圧冷媒の通路を提供する内管と、この内管を収容し内管との間に低圧冷媒の通路を提供する外管とを有する二重管である。内部熱交換器２００の２つの端部には配管接続部が設けられている。これら配管接続部は、膨張弁３００に設けられた２つのポート３０２、３０３の間隔に対応するように位置付けられている。これら配管接続部は、図５の実施形態と同じ構成である。

内部熱交換器２００は、上下方向に長く延びる柱型のアキュムレータ５００の外側側面に沿って敷設されている。さらに、内部熱交換器２００は、アキュムレータ５００の底面の下側にも沿って敷設されている。内部熱交換器２００は、アキュムレータ５００の外表面から離れて配置されている。内部熱交換器２００は、アキュムレータ５００の一方の側面に沿って上下方向に延びる部位と、アキュムレータ５００の底面に沿って延びる部位と、アキュムレータ５００の他方の側面に沿って延びる部位と、アキュムレータ５００の他方の側面に沿って延びてUターン部を提供する部位とを有している。

内部熱交換器２００は、膨張弁３００とアキュムレータ５００とそれらの間の配管接続部とを介してブラケットＢＫＴに固定されている。内部熱交換器２００は、その二重管部分においてブラケットＢＫＴに直接に固定されても良く、さらに他の補助ブラケットを介してアキュムレータ５００または装着対象物へ固定されても良い。冷凍サイクル用部品組立体Ａ３に属するすべての配管接続部は、アキュムレータ５００の上部に集中して配置されている。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。本実施形態では内部熱交換器２００と膨張弁３００とアキュムレータ５００とを一体的に構成している。これによれば、対象となるサイクル部品の中で、比較的大物であるアキュムレータ５００に関連部品である内部熱交換器２００と膨張弁３００とを一体的に搭載して、アキュムレータ５００を車体に固定することで他の関連部品も搭載されるよう事前に組み立てたものである。

なお、本発明で言う「一体」は、アキュムレータ５００の筐体の一部と内部熱交換器２００や膨張弁３００の筐体部分とを共用するような融合した関係の一体であっても良いし、溶接のような強固な連結や、クランプやねじなどでの緩やかな連結によって連結された関係での一体であっても良い。

これにより従来、内部熱交換器２００と膨張弁３００との間や、内部熱交換器２００とアキュムレータ５００との間に構成していた配管部品を無くして構成を簡素にし、エンジンルーム内での配管接続を簡単にすることができる。また、部品組立体としてコンパクトで省スペースに構成できるうえ、内部熱交換器２００や膨張弁３００の組み付け性を向上させることができる。また、１つの部品組立体として扱えることより、運搬などでの取り扱い性や車体への装着作業性などを向上させることができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、二酸化炭素を冷媒とする超臨界サイクルであったが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えばフロン冷媒などを用いて圧縮機の吐出圧が冷媒の臨界圧力以下の亜臨界蒸気圧縮式冷凍サイクルに本発明を適用しても良い。また、各冷凍サイクル用部品組立体Ａ１〜Ａ３に接続する冷媒パイプＰ１〜Ｐ６や冷媒ホースＨ２のいずれかを、さらに一体的に構成したものとしても良い。

本発明を適用した第１実施形態の冷凍サイクル用部品組立体Ａ１を用いた車両用冷凍サイクルの模式図である。 図１中の破線枠内に示す冷凍サイクル用部品組立体Ａ１の斜視図である。 図１中に示す内部熱交換器２００の熱交換部２０１の構造を説明する断面斜視図である。 本発明を適用した第２実施形態の冷凍サイクル用部品組立体Ａ２を用いた車両用冷凍サイクルの模式図である。 図４中の破線枠内に示す冷凍サイクル用部品組立体Ａ２の斜視図である。 本発明を適用した第３実施形態の冷凍サイクル用部品組立体Ａ３を用いた車両用冷凍サイクルの模式図である。 図６中の破線枠内に示す冷凍サイクル用部品組立体Ａ３の斜視図である。 従来の車両用冷凍サイクルの構成概要を説明する斜視模式図である。 図８の車両用冷凍サイクルの模式図である。

符号の説明

１０…圧縮機
１００…ガスクーラ（高圧側熱交換器）
２００…内部熱交換器
２０１…熱交換部
２０２…高圧冷媒流入部
２０３…高圧冷媒流出部
３００…膨張弁（減圧手段）
４００…エバポレータ（低圧側熱交換器）
５００…アキュムレータ（気液分離器）
ＢＫＴ…ブラケット（支持部材）

Claims (8)

1. 高圧冷媒を減圧する減圧手段（３００）と、
   低圧冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離して冷凍サイクル中の余剰冷媒を液相冷媒として蓄えるとともに、圧縮機（１０）の吸入側に気相冷媒を供給する気液分離器（５００）とを有し、
   前記減圧手段（３００）と前記気液分離器（５００）とを一体的に構成したことを特徴とする冷凍サイクル用部品組立体。
2. 高圧冷媒を減圧する減圧手段（３００）と、
   低圧冷媒と高圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器（２００）とを有し、
   前記内部熱交換器（２００）と前記減圧手段（３００）とを一体的に構成したことを特徴とする冷凍サイクル用部品組立体。
3. さらに、低圧冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離して冷凍サイクル中の余剰冷媒を液相冷媒として蓄えるとともに、圧縮機（１０）の吸入側に気相冷媒を供給する気液分離器（５００）を有し、
   前記内部熱交換器（２００）と前記減圧手段（３００）と前記気液分離器（５００）とを一体的に構成したことを特徴とする請求項２記載の冷凍サイクル用部品組立体。
4. 前記内部熱交換器（２００）は、高圧冷媒流入部（２０２）と高圧冷媒流出部（２０３）とが隣接する構造としたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の冷凍サイクル用部品組立体。
5. 前記内部熱交換器（２００）の熱交換部（２０１）が二重管構造であることを特徴とする請求項２ないし請求項４のうちいずれか1項に記載の冷凍サイクル用部品組立体。
6. 前記減圧手段（３００）は、感温部を冷媒流路内に有するボックスタイプの膨張弁（３００）であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル用部品組立体。
7. さらに、共通の支持部材（ＢＫＴ）を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル用部品組立体。
8. 請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の冷凍サイクル用部品組立体を備えることを特徴とする冷凍サイクル。

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