JP2010169387A - Composite device including internal heat exchanger and accumulator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite device including a liquid coolant storage space of an accumulator above an internal heat exchanger, and also including a discharge room beside the internal heat exchanger. <P>SOLUTION: The internal heat exchanger 9 is eccentrically arranged at a fluid sealing room 2, and the discharge room 25 is provided beside the internal heat exchanger 9. An exterior dimension of the composite device is reduced and made to be easier to be assembled in an air conditioning circuit in an engine room without increasing a diameter of the fluid sealing room 2 and without extending the fluid sealing room 2 below the internal heat exchanger 9. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車の加熱、換気、および/または空調装置を備える空調回路の分野において、この空調回路の構成部品である内部熱交換器と、アキュムレータを備えている複合装置に関する。更に本発明は、この複合装置を備えている空調回路にも関する。   The present invention relates to a composite apparatus including an internal heat exchanger, which is a component of an air conditioning circuit, and an accumulator in the field of an air conditioning circuit including heating, ventilation and / or an air conditioning apparatus for an automobile. Furthermore, the present invention also relates to an air conditioning circuit provided with this composite device.

一般に、自動車は、車室内の空気の熱的要因を制御するために、加熱、換気、および/または空調装置を備えている。空調回路に設けられているこの空調装置は、車室内に供給される前の空気を冷却する。この空調回路には、多くの機器が設けられており、例えば、R744として知られている二酸化炭素のような超臨界冷媒流体が循環している。これらの機器は、少なくとも圧縮機、ガスクーラ、内部熱交換器、膨張弁、蒸発器、およびアキュムレータを備えている。   Generally, automobiles are equipped with heating, ventilation, and / or air conditioning devices to control the thermal factors of the air in the passenger compartment. This air conditioner provided in the air conditioning circuit cools the air before being supplied into the passenger compartment. This air conditioning circuit is provided with many devices, for example, a supercritical refrigerant fluid such as carbon dioxide known as R744 circulates. These devices include at least a compressor, a gas cooler, an internal heat exchanger, an expansion valve, an evaporator, and an accumulator.

冷媒は、圧縮機からガスクーラへ、その後、内部熱交換器の高圧区間を経て膨張弁に流れ、その後、蒸発器を経てアキュムレータに流れ、最後に、内部熱交換器の低圧区間を経て圧縮機に戻される。   The refrigerant flows from the compressor to the gas cooler, then flows through the high pressure section of the internal heat exchanger to the expansion valve, then flows through the evaporator to the accumulator, and finally passes through the low pressure section of the internal heat exchanger to the compressor. Returned.

圧縮機は、吸入した気体状の冷媒を圧縮して、高圧にする。ガスクーラは、比較的一定の圧力のもとで、圧縮された冷媒を冷却し、周囲に放熱する。膨張弁は、ガスクーラから流動して来た冷媒の圧力を低下させ、少なくとも部分的に液化される。蒸発器において、膨張弁から流動して来た液状の冷媒は、蒸発器を通過する空気流から熱を奪って、比較的一定の圧力のもとで、気体状の冷媒に変換される。その後、蒸発した冷媒流体は、圧縮機により吸引される。この構成において、冷媒流体は、内部熱交換器の「高圧」区間内においては高圧であり、「低圧」区間内においては低圧である。   The compressor compresses the sucked gaseous refrigerant to a high pressure. The gas cooler cools the compressed refrigerant under a relatively constant pressure and dissipates heat to the surroundings. The expansion valve reduces the pressure of the refrigerant flowing from the gas cooler and is at least partially liquefied. In the evaporator, the liquid refrigerant flowing from the expansion valve takes heat from the air flow passing through the evaporator and is converted into a gaseous refrigerant under a relatively constant pressure. Thereafter, the evaporated refrigerant fluid is sucked by the compressor. In this configuration, the refrigerant fluid has a high pressure in the “high pressure” section of the internal heat exchanger and a low pressure in the “low pressure” section.

空調回路は、空調回路内の冷媒流体の流動方向において、圧縮機の出口で始まり、膨張弁の入口で終わっている「高圧」回路を備え、ガスクーラと内部熱交換器の「高圧」区間が、この2つの間に設けられている。 The air conditioning circuit includes a “high pressure” circuit that begins at the compressor outlet and ends at the inlet of the expansion valve in the flow direction of the refrigerant fluid in the air conditioning circuit, and the “high pressure” section of the gas cooler and the internal heat exchanger is It is provided between the two.

空調回路はまた、空調回路内の冷媒流体の流動方向において、膨張弁の出口で始まり、圧縮機の入口で終わる「低圧」回路を備えており、蒸発器、アキュムレータ、および内部熱交換器5の「低圧」区間が、この2つの点の間に設けられている。 The air conditioning circuit also includes a “low pressure” circuit that begins at the outlet of the expansion valve and ends at the inlet of the compressor in the flow direction of the refrigerant fluid in the air conditioning circuit, and includes an evaporator, an accumulator, and an internal heat exchanger 5. A “low pressure” section is provided between the two points.

アキュムレータは、気体状冷媒と液状冷媒とを分離する機能を有する。そのためアキュムレータは、この分離機能を果たすための気液分離空間を備えている。このアキュムレータはまた、空調回路の使用条件により、循環している冷媒流体を貯留する役割を果たしている。このためアキュムレータは、蒸発器から流動して来た液状の冷媒流体を貯留する、液冷媒貯留空間を備えている。一般に、アキュムレータは、気液分離空間と液冷媒貯留空間を有する、流体密封室から成っており、この流体密封室は、流体密封室の下部に液冷媒貯留空間を形成するための、底壁を備えている。従って、蒸発器から流動して来た液状の冷媒流体は、気体状冷媒と液状冷媒とに分離され、後者の液状冷媒は、重力により、液冷媒貯留空間の下壁上に貯留される。 The accumulator has a function of separating the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant. Therefore, the accumulator includes a gas-liquid separation space for performing this separation function. This accumulator also plays a role of storing the circulating refrigerant fluid depending on the use conditions of the air conditioning circuit. Therefore, the accumulator has a liquid refrigerant storage space for storing the liquid refrigerant fluid that has flowed from the evaporator. In general, an accumulator is composed of a fluid-tight chamber having a gas-liquid separation space and a liquid-refrigerant storage space, and the fluid-tight chamber has a bottom wall for forming the liquid-refrigerant storage space in the lower part of the fluid-tight chamber. I have. Therefore, the liquid refrigerant fluid flowing from the evaporator is separated into a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant, and the latter liquid refrigerant is stored on the lower wall of the liquid refrigerant storage space by gravity.

内部熱交換器において、「高圧」区間内を循環している冷媒は、「低圧」区間内を循環している冷媒と熱交換することができる。従って、空気と熱交換する事無く、空調回路の異なる位置で循環している、同じ流体との間で熱交換がなされる。   In the internal heat exchanger, the refrigerant circulating in the “high pressure” section can exchange heat with the refrigerant circulating in the “low pressure” section. Therefore, heat is exchanged with the same fluid circulating at different positions in the air conditioning circuit without exchanging heat with air.

日本総研とデンソーの出願に係る特許文献1には、内部熱交換器とアキュムレータを組み合わせた複合装置が記載されている。一般に、アキュムレータは前記の流体密封室を備えており、この流体密封室には、カバーにより閉鎖される開口を備えている。また、この流体密封室は、空調回路の複合装置の使用位置において、液冷媒貯留空間を覆う内部熱交換器が設けられている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-26883, filed by the Japan Research Institute and Denso, describes a combined apparatus in which an internal heat exchanger and an accumulator are combined. In general, the accumulator is provided with the above-described fluid sealing chamber, and the fluid sealing chamber has an opening closed by a cover. In addition, the fluid hermetic chamber is provided with an internal heat exchanger that covers the liquid refrigerant storage space at the use position of the composite device of the air conditioning circuit.

ガスクーラから流動して来た高圧冷媒は、流体密封室に設けられている「高圧」冷媒流入口を通って、複合装置内に流入し、内部熱交換器内を循環して、最終的に、流体密封室に設けられている「低圧」冷媒流入口を通って、複合装置から流出する。   The high-pressure refrigerant flowing from the gas cooler flows into the composite device through the “high-pressure” refrigerant inlet provided in the fluid-sealed chamber, circulates in the internal heat exchanger, and finally, It exits the composite device through a “low pressure” refrigerant inlet provided in the fluid tight chamber.

蒸発器から流動して来た低圧冷媒は、流体密封室に設けられている低圧冷媒流入口から複合装置内に流入する。液状の低圧冷媒は、その重力により、流体密封室の下壁上に貯留し、気体状の低圧冷媒は、流体密封室の上部空間に集まる傾向がある。この流体密封室の上部空間に、U字形に曲げられている導管が設けられ、この導管の一端から、気体状の低圧冷媒が吸い込まれて、内部熱交換器と連通している導管の他端に導かれる。内部熱交換器内で、高圧冷媒流体は、低圧冷媒流体に放熱する。気体状の低圧冷媒流体は、流体密封室の壁部に形成されている「低圧」冷媒流出口を経て、内部熱交換器および複合装置から流出する。   The low-pressure refrigerant flowing from the evaporator flows into the composite apparatus from the low-pressure refrigerant inlet provided in the fluid tight chamber. The liquid low-pressure refrigerant is stored on the lower wall of the fluid-tight chamber due to its gravity, and the gaseous low-pressure refrigerant tends to collect in the upper space of the fluid-tight chamber. A conduit bent in a U-shape is provided in the upper space of the fluid tight chamber, and the other end of the conduit communicating with the internal heat exchanger is sucked in gaseous low-pressure refrigerant from one end of the conduit. Led to. Within the internal heat exchanger, the high pressure refrigerant fluid radiates heat to the low pressure refrigerant fluid. Gaseous low-pressure refrigerant fluid flows out of the internal heat exchanger and the composite device via a “low-pressure” refrigerant outlet formed in the wall of the fluid tight chamber.

しかし、この従来技術における複合装置には、大きな欠点がある。   However, this composite device in the prior art has major drawbacks.

前記特許文献1に記載されている複合装置は、自動車のエンジンルームに組み込まれるということを考慮に入れていない。空調回路の構成に関して、高圧冷媒と低圧冷媒の流入口および流出口が、同じ側に設けられているもの、言い換えると、流体密封室の頂部に流れる構成に限定されているように見受けられる。さらに、この複合装置を自動車に組み付ける際には、各部品により占められる空間を最小にするための技術的な解決策が必要となる。   The composite device described in Patent Document 1 does not take into account that it is incorporated in the engine room of an automobile. Regarding the configuration of the air conditioning circuit, it appears that the inlet and outlet of the high-pressure refrigerant and the low-pressure refrigerant are limited to those provided on the same side, in other words, the configuration that flows to the top of the fluid tight chamber. Furthermore, when this composite device is assembled in an automobile, a technical solution is required to minimize the space occupied by each part.

特開平10−19421号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-19421

従って、本発明の目的は、第1に、アキュムレータの流体密封室内の内部熱交換器の配置を、独創的なものとすることにより、前述の欠点を解消することである。そのため、複合装置の外部寸法を小さくするべく、内部熱交換器は、流体密封室内に偏心的に配置されている。この配置により、流体密封室の直径を増大したり、吐出室を設けるために、内部熱交換器の下に流体密封室を延ばしたりすることなく、内部熱交換器に横方向の吐出室を設けることができる。   Accordingly, the object of the present invention is firstly to eliminate the aforementioned drawbacks by making the arrangement of the internal heat exchanger in the fluid tight chamber of the accumulator ingenious. Therefore, in order to reduce the external dimension of the composite device, the internal heat exchanger is arranged eccentrically in the fluid tight chamber. This arrangement provides a lateral discharge chamber in the internal heat exchanger without increasing the diameter of the fluid sealed chamber or extending the fluid sealed chamber under the internal heat exchanger to provide a discharge chamber. be able to.

従って本発明は、少なくとも1つの内部熱交換器と液冷媒貯留空間を内蔵している流体密封室を備える複合装置に関し、前記流体密封室は、第1中心軸方向に伸び、かつ前記内部熱交換器は、第2中心軸方向に伸び、前記第1中心軸は前記第2中心軸に対して偏位していることを主な特徴としている。   Accordingly, the present invention relates to a composite apparatus including a fluid-sealed chamber containing at least one internal heat exchanger and a liquid refrigerant storage space, the fluid-sealed chamber extending in a first central axis direction and the internal heat exchange. The main feature of the container is that it extends in the direction of the second central axis, and the first central axis is offset from the second central axis.

本発明の第1の特徴によると、第1中心軸と第2中心軸の離隔量は、1〜25mmである。   According to the first feature of the present invention, the distance between the first central axis and the second central axis is 1 to 25 mm.

本発明の第2の特徴によると、流体密封室と内部熱交換器は、円筒状をなしている。   According to the second feature of the present invention, the fluid tight chamber and the internal heat exchanger are cylindrical.

本発明の他の特徴によると、内部熱交換器は、第2中心軸の周りに巻き付けられている、少なくとも1つの第1扁平チューブを備えている。   According to another feature of the invention, the internal heat exchanger comprises at least one first flat tube wound around a second central axis.

本発明の他の特徴によると、第1扁平チューブは、複数の流路を備えている。   According to another feature of the invention, the first flat tube comprises a plurality of channels.

本発明の他の特徴によると、内部熱交換器は、それ自体に巻き付けられている第1扁平チューブの中心に向かう吸入室を備えている。 According to another feature of the invention, the internal heat exchanger comprises a suction chamber directed towards the center of the first flat tube wrapped around itself.

この複合装置は、内部熱交換器の周囲に、少なくとも部分的に位置している吐出室を備えており、前記吐出室は、内部熱交換器の外壁と、流体密封室の内壁により形成されているのが望ましい。   The composite apparatus includes a discharge chamber located at least partially around the inner heat exchanger, and the discharge chamber is formed by an outer wall of the inner heat exchanger and an inner wall of the fluid tight chamber. It is desirable.

また、内部熱交換器は、第1扁平チューブの多数の流路により形成されている第1循環路を備えており、この第1循環路は、扁平チューブの第1端部により吸入室と連通し、かつ扁平チューブの第2端部により、吐出室と連通しているのが好ましい。   The internal heat exchanger includes a first circulation path formed by a number of flow paths of the first flat tube, and the first circulation path communicates with the suction chamber by the first end of the flat tube. However, it is preferable that the second end portion of the flat tube communicates with the discharge chamber.

第1循環路は、第1扁平チューブとともに巻かれている、第2扁平チューブにより形成されているのが好ましい。   The first circulation path is preferably formed by a second flat tube wound together with the first flat tube.

内部熱交換器は、第1扁平チューブとともに巻かれている、第3扁平チューブの多数の流路により形成された第2循環路を備えている。   The internal heat exchanger includes a second circulation path formed by a number of flow paths of the third flat tube, which is wound together with the first flat tube.

本発明の他の特徴によると、第2循環路は、一方において、内部熱交換器の外周に配置されている第1通路と連通しており、他方において、軸心が第2中心軸と一致している第2通路と連通している。   According to another feature of the invention, the second circulation path is on one hand in communication with a first passage arranged on the outer periphery of the internal heat exchanger, and on the other hand, the axis is aligned with the second central axis. It communicates with the second passage.

なお、第1扁平チューブ、第2扁平チューブ、第3扁平チューブ、第1通路、および、第2通路は、一体の組立部品として形成されている。   The first flat tube, the second flat tube, the third flat tube, the first passage, and the second passage are formed as an integrated assembly part.

更に、流体密封室は、上部カバーと下部カバーにより閉鎖されており、液冷媒貯留空間は、内部熱交換器と前記液冷媒貯留空間との境界に位置する下部壁を備えている。   Furthermore, the fluid tight chamber is closed by an upper cover and a lower cover, and the liquid refrigerant storage space includes a lower wall located at the boundary between the internal heat exchanger and the liquid refrigerant storage space.

本発明の複合装置は、上部カバーを貫通し、液冷媒貯留空間の上方の流体密封室内に存在する気液分離空間に通じている第1導管を備えている。   The composite apparatus of the present invention includes a first conduit that passes through the upper cover and communicates with a gas-liquid separation space that exists in a fluid-tight chamber above the liquid refrigerant storage space.

最後に、この複合装置は、下部カバーを貫通して、吐出室に通じている第2導管を備えている。   Finally, the composite device includes a second conduit that passes through the lower cover and leads to the discharge chamber.

本発明はまた、前述の特徴の少なくとも1つを備える複合装置が組み込まれている空調回路にも関する。   The invention also relates to an air conditioning circuit incorporating a composite device comprising at least one of the aforementioned features.

本発明の非常に有利な第1の特長は、第1循環通路において、内部の水頭損失を増加させることなく、外部体積を小さくすることができるということにある。これにより、本発明の複合装置を、次第に空間が小となってきているエンジンルーム内に、容易に組み立てることができる。   A very advantageous first feature of the present invention is that the external volume can be reduced in the first circulation passage without increasing the internal head loss. Thereby, the composite apparatus of this invention can be easily assembled in the engine room where the space is gradually becoming smaller.

本発明の他の特徴、詳細な構造、および効果は、次の詳細な説明と添付図面により、より一層明らかになると思う。   Other features, detailed structures, and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description and accompanying drawings.

本発明の複合装置の縦断面図ある。It is a longitudinal cross-sectional view of the composite apparatus of this invention. 本発明の複合装置の、内部熱交換器部分における横断面図である。It is a cross-sectional view in an internal heat exchanger part of the composite apparatus of this invention.

図1は、上蓋とも呼ばれる上部カバー3と、下蓋とも呼ばれる下部カバー4により閉鎖されている流体密封室2を備える、本発明の複合装置1を示している。   FIG. 1 shows a composite device 1 according to the invention comprising an upper cover 3, also called an upper lid, and a fluid tight chamber 2 closed by a lower cover 4, also called a lower lid.

流体密封室2は、第1中心軸Aまわりに縦方向に伸長している。この流体密封室2の断面形状は円筒状であるが、平行六面体、正方形、長方形等とすることもできる。流体密封室2の、第1中心軸Aの方向における長さは、第1中心軸Aと直交するその外径よりも大きい。 The fluid sealing chamber 2 extends in the longitudinal direction around the first central axis A. Although the cross-sectional shape of the fluid tight chamber 2 is cylindrical, it may be a parallelepiped, square, rectangle or the like. The length of the fluid tight chamber 2 in the direction of the first central axis A is larger than its outer diameter orthogonal to the first central axis A.

複合装置1はまた、ガスクーラからの冷媒16が複合装置1内に流入する「高圧」冷媒流入口5を備えている。この「高圧」冷媒流入口5は、下部カバー4を貫通して、内部熱交換器9と接続された第1管状通路12に形成されている。複合装置1はまた、高圧冷媒が、複合装置1から膨張弁へ流出する「高圧」冷媒流出口6を備えている。この「高圧」冷媒流出口6は、第2管状通路13に形成されており、この第2管状通路13は、内部熱交換器9部分から始まり、流体密封室の内部を通過し、上部カバー3を貫通している。 The composite device 1 also includes a “high pressure” refrigerant inlet 5 through which refrigerant 16 from the gas cooler flows into the composite device 1. The “high pressure” refrigerant inlet 5 is formed in a first tubular passage 12 that penetrates the lower cover 4 and is connected to the internal heat exchanger 9. The composite device 1 also includes a “high pressure” refrigerant outlet 6 through which high pressure refrigerant flows from the composite device 1 to the expansion valve. The “high pressure” refrigerant outlet 6 is formed in the second tubular passage 13, which starts from the internal heat exchanger 9 portion, passes through the inside of the fluid tight chamber, and passes through the top cover 3. It penetrates.

複合装置1はまた、蒸発器からの冷媒が複合装置1内に流入する「低圧」冷媒流入口7を備えている。この「低圧」冷媒流入口7は、上部カバー3を貫通する第1導管14に形成されている。また複合装置1は、低圧冷媒が、複合装置1から圧縮機へ流出する「低圧」冷媒流出口8を備えている。この「低圧」冷媒流出口8は、下部カバー4を貫通している第2導管15に形成されている。 The composite device 1 also includes a “low pressure” refrigerant inlet 7 through which refrigerant from the evaporator flows into the composite device 1. The “low pressure” refrigerant inlet 7 is formed in a first conduit 14 that penetrates the upper cover 3. The composite device 1 also includes a “low pressure” refrigerant outlet 8 through which low-pressure refrigerant flows from the composite device 1 to the compressor. This “low pressure” refrigerant outlet 8 is formed in a second conduit 15 that passes through the lower cover 4.

複合装置1は、外部に対してシールされている流体密封室2を備えている。この流体密封室2は、内部熱交換器9、蒸発器からの冷媒を気体状冷媒16aと液状冷媒16bに分離している気液分離空間10、そして、蒸発器からの液状冷媒または、特に気液分離空間10からの液状冷媒を貯留している液冷媒貯留空間11を内蔵している。 The composite apparatus 1 includes a fluid tight chamber 2 that is sealed to the outside. The fluid sealed chamber 2 includes an internal heat exchanger 9, a gas-liquid separation space 10 that separates the refrigerant from the evaporator into a gaseous refrigerant 16a and a liquid refrigerant 16b, and a liquid refrigerant from the evaporator or, in particular, a gas refrigerant. A liquid refrigerant storage space 11 that stores the liquid refrigerant from the liquid separation space 10 is incorporated.

前記気液分離空間10は、第1導管14が、複合装置1の流体密封室の第1中心軸Aから離隔しており、蒸発器からの冷媒流体が、前記気液分離空間10の接線方向から流入できるサイクロン形式の構造であることが好ましい。この接線方向からの流入は、第1導管14の円筒状の壁部に設けられている、孔17により行われる。この配置により、前記気体状冷媒16aと前記液状冷媒16bの分離は、促進される。流体密封室2の内側容積内に位置している第1導管14の端部は、プレート18により閉鎖されている。このプレート18は、流体密封室2の第1中心軸Aに対して、直角方向に伸長している。前記プレート18の外周部と、流体密封室2の内壁19との間に小さい隙間が設けられており、冷媒16の液状冷媒16bが、重力により、液冷媒貯留空間11に降下できるようになっている。 In the gas-liquid separation space 10, the first conduit 14 is separated from the first central axis A of the fluid hermetic chamber of the composite device 1, and the refrigerant fluid from the evaporator is tangential to the gas-liquid separation space 10. It is preferable that the structure has a cyclone type that can flow in from the inside. The inflow from the tangential direction is performed by a hole 17 provided in the cylindrical wall portion of the first conduit 14. By this arrangement, separation of the gaseous refrigerant 16a and the liquid refrigerant 16b is promoted. The end of the first conduit 14 located in the inner volume of the fluid tight chamber 2 is closed by a plate 18. The plate 18 extends in a direction perpendicular to the first central axis A of the fluid tight chamber 2. A small gap is provided between the outer periphery of the plate 18 and the inner wall 19 of the fluid tight chamber 2 so that the liquid refrigerant 16b of the refrigerant 16 can be lowered into the liquid refrigerant storage space 11 by gravity. Yes.

液冷媒貯留空間11は、プレート18の下方で、下部壁20までの間にあり、蒸発器からの液体状冷媒16bが、重力により下部壁20上に、貯留されている。空調回路への複合装置1の使用位置、および/または複合装置1単独の作動位置において、「低圧」冷媒吸入口7は、下部壁20の上方に位置しているので、液体状冷媒16bは、重力により、「低圧」冷媒吸入口7から下部壁20に向かって自然に降下し、最後に、下部壁20の上に溜まる。下部壁20は、流体密封室2の内壁19に対して、しっかりと載置されている。 The liquid refrigerant storage space 11 is between the lower wall 20 and below the plate 18, and the liquid refrigerant 16b from the evaporator is stored on the lower wall 20 by gravity. Since the “low pressure” refrigerant inlet 7 is located above the lower wall 20 at the use position of the composite apparatus 1 for the air conditioning circuit and / or the operation position of the composite apparatus 1 alone, the liquid refrigerant 16b is Due to gravity, it naturally descends from the “low pressure” refrigerant inlet 7 toward the lower wall 20 and finally accumulates on the lower wall 20. The lower wall 20 is firmly placed on the inner wall 19 of the fluid tight chamber 2.

液冷媒貯留空間11には、第2管状通路13が貫通しているが、この液冷媒貯留空間11にはまた、中間導管21が貫通している。この中間導管21の第1端部21aは、気液分離空間10に通じており、プレート18の上面から数mm突出している。そのため、冷媒16の液体状冷媒16bは、中間導管21に戻らず、冷媒16の気体状冷媒16aのみが、中間導管21を通り抜けることができる。この中間導管21は、下部壁21を貫通しており、内部熱交換器9と連通している第2端部21bを備えている。図1に示す第1実施例において、中間導管21は、第2管状通路13よりも径が大きく、第2管状通路13と、同軸に取り付けられている。従って、中間導管21と第2管状通路13の双方の軸は、流体密封室2の第1中心軸Aに対して、離隔していることが特徴である。図示されていない第2実施例において、中間導管21は、第2管状通路13より径が大きく、中間導管21の中心軸は、第1中心軸Aと同軸である。従って、この中間導管21は、流体密封室2の円筒状の中心に位置している。しかし、本発明のこの実施例においても、内部熱交換器9は常に離隔している。その結果、第2管状通路13は、中間導管21の内部で離隔している。言い換えると、中間導管21の中心軸は、第1中心軸Aと同軸であり、第2管状通路13の中心軸は、中間導管21の中心軸とは同軸ではない。 A second tubular passage 13 passes through the liquid refrigerant storage space 11, and an intermediate conduit 21 also passes through the liquid refrigerant storage space 11. The first end 21 a of the intermediate conduit 21 communicates with the gas-liquid separation space 10 and protrudes several mm from the upper surface of the plate 18. Therefore, the liquid refrigerant 16 b of the refrigerant 16 does not return to the intermediate conduit 21, and only the gaseous refrigerant 16 a of the refrigerant 16 can pass through the intermediate conduit 21. The intermediate conduit 21 has a second end 21 b that passes through the lower wall 21 and communicates with the internal heat exchanger 9. In the first embodiment shown in FIG. 1, the intermediate conduit 21 is larger in diameter than the second tubular passage 13 and is coaxially attached to the second tubular passage 13. Accordingly, the axes of both the intermediate conduit 21 and the second tubular passage 13 are characterized by being separated from the first central axis A of the fluid tight chamber 2. In the second embodiment, not shown, the intermediate conduit 21 has a diameter larger than that of the second tubular passage 13, and the central axis of the intermediate conduit 21 is coaxial with the first central axis A. Accordingly, the intermediate conduit 21 is located at the cylindrical center of the fluid tight chamber 2. However, even in this embodiment of the invention, the internal heat exchanger 9 is always spaced. As a result, the second tubular passages 13 are separated inside the intermediate conduit 21. In other words, the central axis of the intermediate conduit 21 is coaxial with the first central axis A, and the central axis of the second tubular passage 13 is not coaxial with the central axis of the intermediate conduit 21.

気体状冷媒16が、内部熱交換器9に向かって降下する一方で、第2管状通路13内を流動している冷媒は、上部カバー3の方向に上昇する。複合装置におけるこの循環は、「対向流」と呼ばれる。 While the gaseous refrigerant 16 descends toward the internal heat exchanger 9, the refrigerant flowing in the second tubular passage 13 rises in the direction of the upper cover 3. This circulation in the composite device is called “counterflow”.

下部壁20は、複合装置1の流体密封室2の第1中心軸Aに対して、直角を成していることが望ましい。 The lower wall 20 is preferably perpendicular to the first central axis A of the fluid tight chamber 2 of the composite device 1.

気液分離空間10は、前記上部カバー3と隣接しており、上部カバー3の直下に位置している。その結果、液冷媒貯留空間11は、気液分離空間10と下部壁20との間に位置しており、プレート18が、気液分離空間10と液冷媒貯留空間11の間に設けられている。 The gas-liquid separation space 10 is adjacent to the upper cover 3 and is located immediately below the upper cover 3. As a result, the liquid refrigerant storage space 11 is located between the gas-liquid separation space 10 and the lower wall 20, and the plate 18 is provided between the gas-liquid separation space 10 and the liquid refrigerant storage space 11. .

液冷媒貯留空間11の底部となっている下部壁20は、内部熱交換器9の上方に位置している。重力軸に沿って、液冷媒貯留空間11が、内部熱交換器9の上方に配置されていることが特徴である。 The lower wall 20 that is the bottom of the liquid refrigerant storage space 11 is located above the internal heat exchanger 9. The liquid refrigerant storage space 11 is arranged above the internal heat exchanger 9 along the gravity axis.

流体密封室2と内部熱交換器9の断面形状は、双方ともに円筒形であり、完全に協調化されている。 The cross-sectional shapes of the fluid tight chamber 2 and the internal heat exchanger 9 are both cylindrical and are fully coordinated.

流体密封室2の第1中心軸A上で、内部熱交換器9を覆っているか、または内部熱交換器9の上方に位置している液冷媒貯留空間11は、内部熱交換器9よりも高い位置にある。 The liquid refrigerant storage space 11 covering the internal heat exchanger 9 or located above the internal heat exchanger 9 on the first central axis A of the fluid tight chamber 2 is more than the internal heat exchanger 9. High position.

内部熱交換器9は、その第2中心軸Bの周囲に巻き付けられている第1扁平チューブ22から成っており、前記第2中心軸Bは、複合装置1の流体密封室2の第1中心軸Aとは同軸ではなくて、離隔している。この第2中心軸Bからの第1中心軸Aの離隔量dにより、流体密封室2の、従って全体としての複合装置の外部寸法を増大させることなく、第2導管15を、下部カバー4に容易に設置することができる。第1中心軸Aと第2中心軸Bとは平行であることが特徴である。 The internal heat exchanger 9 is composed of a first flat tube 22 wound around the second central axis B, and the second central axis B is the first center of the fluid tight chamber 2 of the composite apparatus 1. It is not coaxial with the axis A but is separated. The distance d of the first central axis A from the second central axis B allows the second conduit 15 to be attached to the lower cover 4 without increasing the external dimensions of the fluid tight chamber 2 and thus the overall composite device. It can be installed easily. The first central axis A and the second central axis B are characterized by being parallel.

第1扁平チューブ22は、低圧冷媒用の微小流路とも呼ばれる多数の出口孔23を備えている。この多数の出口孔23は、低圧冷媒用の第1循環通路である。この第1循環通路は、吸入室24と吐出室25に連通している。この吸入室24は、中間導管21の第2端部21bと、それ自体に巻き付けられている第1扁平チューブ22の巻き付け始めの部分、および、下部カバー4により形成されている。 The 1st flat tube 22 is equipped with many exit holes 23 also called the micro flow path for low pressure refrigerant | coolants. The multiple outlet holes 23 are first circulation passages for low-pressure refrigerant. The first circulation passage communicates with the suction chamber 24 and the discharge chamber 25. The suction chamber 24 is formed by the second end portion 21 b of the intermediate conduit 21, the portion of the first flat tube 22 wound around itself, and the lower cover 4.

吐出室25は、内部熱交換器9の外壁を形成している第1扁平チューブ22、および/または、詳細を後述する第3扁平チューブ27の外周の巻き付け部分、下部壁20、下部カバー4、最後に、内部熱交換器9が配置されている流体密封室2の内壁19により形成されている。第1中心軸Aと第2中心軸の間の離隔量dに伴い、吐出室の断面形状は卵形をしている。 The discharge chamber 25 includes a first flat tube 22 that forms the outer wall of the internal heat exchanger 9 and / or a winding portion on the outer periphery of a third flat tube 27 that will be described in detail later, the lower wall 20, the lower cover 4, Finally, it is formed by the inner wall 19 of the fluid tight chamber 2 in which the internal heat exchanger 9 is arranged. Along with the distance d between the first central axis A and the second central axis, the cross-sectional shape of the discharge chamber is oval.

第1循環通路は、多数の出口孔23を有する第2扁平チューブ26を備えている。この第2扁平チューブ26は、第1扁平チューブ22に巻き付けられており、双方のチューブにより、「低圧」冷媒16用の第1循環通路が形成されている。 The first circulation passage includes a second flat tube 26 having a number of outlet holes 23. The second flat tube 26 is wound around the first flat tube 22, and the first circulation passage for the “low pressure” refrigerant 16 is formed by both tubes.

また内部熱交換器9は、「高圧」冷媒用の第2循環通路を形成する多数の出口孔23を有する第3扁平チューブ27を備えている。この第3扁平チューブ27は、一方において、内部熱交換器の外周部に配置されている第1管状通路12と連通しており、他方において、内部熱交換器9の第2中心軸Bと同軸の第2管状通路13と連通している。また、第1管状通路12は、例えば溶接、ろう付け等により、第3扁平チューブ27の端部と堅固に連結されており、多数の出口孔23が、第1管状通路12の内部と連通している。第3扁平チューブ27の他端部も同様に、第2管状通路13と連通している。 The internal heat exchanger 9 also includes a third flat tube 27 having a number of outlet holes 23 that form a second circulation passage for “high pressure” refrigerant. The third flat tube 27 communicates with the first tubular passage 12 disposed on the outer peripheral portion of the internal heat exchanger on the one hand and is coaxial with the second central axis B of the internal heat exchanger 9 on the other hand. The second tubular passage 13 is communicated with. The first tubular passage 12 is firmly connected to the end of the third flat tube 27 by, for example, welding, brazing, or the like, and a number of outlet holes 23 communicate with the inside of the first tubular passage 12. ing. Similarly, the other end of the third flat tube 27 communicates with the second tubular passage 13.

もし、内部熱交換器9が第2扁平チューブ26を備えていない場合、内部熱交換器9は、一緒に巻き付けられている第1扁平チューブ22と第3扁平チューブ27とから成り、それぞれのチューブが、第1循環通路と第2循環通路を形成している。 If the internal heat exchanger 9 does not include the second flat tube 26, the internal heat exchanger 9 includes the first flat tube 22 and the third flat tube 27 that are wound together, and each tube. However, the first circulation passage and the second circulation passage are formed.

この実施例において、第1循環通路は、第1扁平チューブ22と第2扁平チューブ26を備えており、第3扁平チューブ27は、第1扁平チューブ22と第2扁平チューブ26の間に挿入されているか、あるいは挟み込まれている。 In this embodiment, the first circulation passage includes a first flat tube 22 and a second flat tube 26, and the third flat tube 27 is inserted between the first flat tube 22 and the second flat tube 26. Or are pinched.

この場合、第1、第2、第3の3つの扁平チューブは、内部熱交換器9の第2中心軸Bの周囲に、互いに交互に配置して、巻き付けられている。 In this case, the first, second, and third flat tubes are wound around the second central axis B of the internal heat exchanger 9 so as to be alternately arranged.

第1扁平チューブ22、第2扁平チューブ26、第3扁平チューブ27、第1管状通路12、および第2管状通路13から成る中間の副組立部品は、一個の組立部品とされている。この組立部品は、単一の組立部品を破壊することなく、前述の部品類を接続して組立てられている。この組立では、各部品類を例えばろう付けや溶接等することにより、強固になされている。 An intermediate subassembly composed of the first flat tube 22, the second flat tube 26, the third flat tube 27, the first tubular passage 12, and the second tubular passage 13 is a single assembly. This assembly part is assembled by connecting the aforementioned parts without destroying a single assembly part. In this assembly, each part is made strong by, for example, brazing or welding.

図2は、本発明の流体密封室2の、第1中心軸Aと直交する断面を示している。一点鎖線E−Eと一点鎖線F−Fの交点は、流体密封室2の第1中心軸Aを示しており、内壁19内の容積の中心軸である。図2では、図を複雑にしないように、流体密封室2の厚さを略示してある。 FIG. 2 shows a cross section perpendicular to the first central axis A of the fluid tight chamber 2 of the present invention. The intersection of the alternate long and short dash line EE and the alternate long and short dash line FF indicates the first central axis A of the fluid tight chamber 2 and is the central axis of the volume in the inner wall 19. In FIG. 2, the thickness of the fluid tight chamber 2 is schematically shown so as not to complicate the drawing.

一点鎖線C−Cと一点鎖線F−Fとの交点は、内部熱交換器9の第2中心軸Bを示している。離隔量dは、流体密封室2の第1中心軸Aと、内部熱交換器9の第2中心軸Bとの距離であり、前記離隔量dが最小値である1mm以下では、内部熱交換器9の側方向のスペースが不十分となる。離隔量dの最大値は25mmであり、これは、内部熱交換器9の外径と、流体密封室2の外径の双方を満足させるために必要な値である。 The intersection of the alternate long and short dash line CC and the alternate long and short dash line FF indicates the second central axis B of the internal heat exchanger 9. The separation amount d is the distance between the first central axis A of the fluid tight chamber 2 and the second central axis B of the internal heat exchanger 9, and if the separation amount d is 1 mm or less, which is the minimum value, the internal heat exchange is performed. The space in the lateral direction of the vessel 9 becomes insufficient. The maximum value of the separation amount d is 25 mm, which is a value necessary to satisfy both the outer diameter of the internal heat exchanger 9 and the outer diameter of the fluid hermetic chamber 2.

この2つの値の間で、内部熱交換器9の側方空間を大とし、この空間を吐出室にしている。流体密封室2の直径を増大させることなく、それぞれ一定の直径のもつ内部熱交換器9、流体密封室2、そして第2導管15を、容易に配置することができる。 Between these two values, the side space of the internal heat exchanger 9 is made large, and this space is used as a discharge chamber. Without increasing the diameter of the fluid sealed chamber 2, the internal heat exchanger 9, the fluid sealed chamber 2, and the second conduit 15 each having a constant diameter can be easily arranged.

第3扁平チューブ27の、一端部は、内部熱交換器9の外周部に位置している第1管状通路12と接続され、同じく、他端部は、内部熱交換器9の第2中心軸Bと同軸の、第2管状通路13と接続されている。 One end portion of the third flat tube 27 is connected to the first tubular passage 12 located on the outer peripheral portion of the internal heat exchanger 9, and similarly, the other end portion is the second central axis of the internal heat exchanger 9. A second tubular passage 13 coaxial with B is connected.

第1扁平チューブ22と第2扁平チューブ26は、その端部から、吸入室の気体状の「低圧」冷媒を吸入する。この「低圧」冷媒は、第3扁平チューブ27内を流動している「高圧」冷媒と対向するように、第1扁平チューブ22と第2扁平チューブ26内を流動している。その後「低圧」冷媒は、第1扁平チューブ22と第2扁平チューブ26の各端部から吐出室へ流出し、第2導管15を経て、複合装置1から流出する。 The first flat tube 22 and the second flat tube 26 suck the gaseous “low-pressure” refrigerant in the suction chamber from their ends. The “low pressure” refrigerant flows in the first flat tube 22 and the second flat tube 26 so as to face the “high pressure” refrigerant flowing in the third flat tube 27. Thereafter, the “low pressure” refrigerant flows out from the end portions of the first flat tube 22 and the second flat tube 26 to the discharge chamber, and flows out from the composite device 1 through the second conduit 15.

複合装置1は、上部カバー3と下部カバー4により、空調回路と流体結合することができる。複合装置1における一方の圧縮機と、他方のガスクーラとは、下部カバー4に設けられている導管により接続されている一方、一方の蒸発器と、他方の膨張弁とは、上部カバー3に設けられている導管により接続されている。この構成により、複合装置1の空調回路への組み込み、ひいては、自動車のエンジンルームへの組み込みが容易になる。 The composite device 1 can be fluidly coupled to the air conditioning circuit by the upper cover 3 and the lower cover 4. One compressor and the other gas cooler in the composite apparatus 1 are connected by a conduit provided in the lower cover 4, while one evaporator and the other expansion valve are provided in the upper cover 3. Connected by a conduit. With this configuration, it is easy to incorporate the composite apparatus 1 into the air conditioning circuit, and hence into the engine room of the automobile.

「上方」、「下方」、「覆う」、「下部」、「上部」は、複合装置1の使用位置によるものである。この使用位置は、本発明の複合装置1の空調回路への設置により、容易に決定される。しかし、この使用位置を、複合装置1単独で決定することもできる、言い換えれば、その現実の作動に応じ、空調装置への配置とは無関係に決定することができる。 “Upper”, “lower”, “cover”, “lower”, and “upper” depend on the use position of the composite apparatus 1. This use position is easily determined by installing the composite apparatus 1 of the present invention in the air conditioning circuit. However, the use position can be determined by the composite apparatus 1 alone, in other words, can be determined regardless of the arrangement in the air conditioner according to the actual operation.

1 複合装置
2 流体密封室
3 上部カバー
4 下部カバー
5 「高圧」冷媒流入口
6 「高圧」冷媒流出口
7 「低圧」冷媒流入口
8 「低圧」冷媒流出口
9 内部熱交換器
10 気液分離空間
11 液冷媒貯留空間
12 第1管状通路
13 第2管状通路
14 第1導管
15 第2導管
16 冷媒
16a 気体状冷媒
16b 液体状冷媒
17 孔
18 プレート
19 内壁
20 下部壁
21 中間導管
21a 第1端部
21b 第2端部
22 第1扁平チューブ
23 出口孔
24 吸入室
25 吐出室
26 第2扁平チューブ
27 第3扁平チューブ
A 第1中心軸
B 第2中心軸
d 離隔量














DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Composite apparatus 2 Fluid sealing chamber 3 Upper cover 4 Lower cover 5 "High pressure" refrigerant inlet 6 "High pressure" refrigerant outlet 7 "Low pressure" refrigerant inlet 8 "Low pressure" refrigerant outlet 9 Internal heat exchanger 10 Gas-liquid separation Space 11 Liquid refrigerant storage space 12 First tubular passage 13 Second tubular passage 14 First conduit 15 Second conduit 16 Refrigerant 16a Gaseous refrigerant 16b Liquid refrigerant 17 Hole 18 Plate 19 Inner wall 20 Lower wall 21 Intermediate conduit 21a First end Portion 21b second end portion 22 first flat tube 23 outlet hole 24 suction chamber 25 discharge chamber 26 second flat tube 27 third flat tube A first central axis B second central axis d separation amount














Claims (16)

少なくとも1つの内部熱交換器(9)と液冷媒貯留空間(11)を内蔵している流体密封室(2)を備え、前記流体密封室(2)は、第1中心軸(A)方向を向き、かつ前記内部熱交換器(9)は、第2中心軸(B)方向を向いている複合装置(1)において、前記第1中心軸(A)は、前記第2中心軸(B)に対して離隔していることを特徴とする複合装置(1)。   A fluid sealed chamber (2) containing at least one internal heat exchanger (9) and a liquid refrigerant storage space (11) is provided, and the fluid sealed chamber (2) has a first central axis (A) direction. In the composite device (1) in which the internal heat exchanger (9) faces the direction of the second central axis (B), the first central axis (A) is the second central axis (B). A composite device (1) characterized by being spaced apart from each other. 第1中心軸(A)と第2中心軸(B)の離隔量(d)は、1〜25mmであることを特徴とする請求項1記載の複合装置(1)。 The composite apparatus (1) according to claim 1, wherein the distance (d) between the first central axis (A) and the second central axis (B) is 1 to 25 mm. 流体密封室(2)と内部熱交換器(9)は、円筒状をなしていることを特徴とする請求項1または2に記載の複合装置(1)。 The composite device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the fluid-tight chamber (2) and the internal heat exchanger (9) are cylindrical. 内部熱交換器(9)は、第2中心軸(B)の周囲に巻き付けられている、少なくとも1つの第1扁平チューブ(22)を備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の複合装置(1)。 The internal heat exchanger (9) comprises at least one first flat tube (22) wound around the second central axis (B). A composite device (1) according to the above. 第1扁平チューブ(22)は、多数の流路(23)を備えていることを特徴とする請求項4記載の複合装置(1)。 The composite device (1) according to claim 4, wherein the first flat tube (22) comprises a number of flow paths (23). 内部熱交換器(9)は、巻き付けられている第1扁平チューブ(22)の中心方向を向く吸入室(24)を備えていることを特徴とする請求項4または5に記載の複合装置(1)。 6. The composite device according to claim 4, wherein the internal heat exchanger (9) comprises a suction chamber (24) facing the center of the wound first flat tube (22). 1). 内部熱交換器(9)の周囲に、少なくとも部分的に位置している吐出室(25)が設けられ、この吐出室(25)は、内部熱交換器(9)の外壁と、流体密封室(2)の内壁(19)とにより形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の複合装置(1)。 A discharge chamber (25) located at least partially is provided around the internal heat exchanger (9). The discharge chamber (25) includes an outer wall of the internal heat exchanger (9) and a fluid-tight chamber. The composite device (1) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is formed by the inner wall (19) of (2). 内部熱交換器(9)は、第1扁平チューブ(22)の多数の流路(23)により形成されている第1循環通路を備えており、この第1循環通路は、扁平チューブ(22)の第1端部により、吸入室(24)と連通しており、かつ扁平チューブ(22)の第2端部により、吐出室(25)と連通していることを特徴とする請求項6または7に記載の複合装置(1)。 The internal heat exchanger (9) includes a first circulation passage formed by a number of flow paths (23) of the first flat tube (22), and the first circulation passage is formed by the flat tube (22). The first end portion communicates with the suction chamber (24) and the second end portion of the flat tube (22) communicates with the discharge chamber (25). A composite device (1) according to claim 7. 第1循環通路は、第1扁平チューブ(22)とともに巻かれている第2扁平チューブ(26)により形成されていることを特徴とする請求項8記載の複合装置(1)。 The composite device (1) according to claim 8, wherein the first circulation passage is formed by a second flat tube (26) wound together with the first flat tube (22). 内部熱交換器(9)は、第1扁平チューブ(22)とともに巻かれている第3扁平チューブ(27)の多数の流路(23)により形成されている、第2循環通路を備えていることを特徴とする請求項3〜9のいずれかに記載の複合装置(1)。 The internal heat exchanger (9) includes a second circulation passage formed by a number of flow paths (23) of a third flat tube (27) wound together with the first flat tube (22). A composite device (1) according to any of claims 3 to 9, characterized in that. 第2循環通路は、一方において、内部熱交換器(9)の外周に配置されている第1通路(12)と連通しており、他方において、軸心が第2中心軸と一致している第2通路(13)と連通していることを特徴とする請求項10記載の複合装置(1)。 On the one hand, the second circulation passage communicates with the first passage (12) arranged on the outer periphery of the internal heat exchanger (9), and on the other hand, the axis coincides with the second central axis. 11. The composite device (1) according to claim 10, characterized in that it communicates with the second passage (13). 第1扁平チューブ(22)、第2扁平チューブ(26)、第3扁平チューブ(27)、第1通路(12)、そして、第2通路(13)は、単一体の組立部品として形成されていることを特徴とする請求項11記載の複合装置(1)。 The first flat tube (22), the second flat tube (26), the third flat tube (27), the first passage (12), and the second passage (13) are formed as a single assembly part. 12. The composite device (1) according to claim 11, wherein the composite device (1) is provided. 流体密封室(2)は、上部カバー(3)と下部カバー(4)により閉鎖されており、液冷媒貯留空間(11)は、内部熱交換器(9)と前記液冷媒貯留空間(11)との境界に配置されている下部壁(20)を備えていることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の複合装置(1)。 The fluid tight chamber (2) is closed by an upper cover (3) and a lower cover (4), and the liquid refrigerant storage space (11) is an internal heat exchanger (9) and the liquid refrigerant storage space (11). 13. The composite device (1) according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it comprises a lower wall (20) arranged at the boundary of. 上部カバー(3)を貫通し、流体密封室(2)の液冷媒貯留空間(11)の上方の気液分離空間(10)に通じている、第1導管(14)を備えていることを特徴とする請求項13記載の複合装置(1)。 A first conduit (14) passing through the upper cover (3) and leading to a gas-liquid separation space (10) above the liquid refrigerant storage space (11) of the fluid tight chamber (2); 14. A composite device (1) according to claim 13, characterized in that 下部カバー(4)を貫通し、吐出室(25)に通じている、第2導管(15)を備えていることを特徴とする請求項7と請求項13〜14のいずれかに記載の複合装置(1)。 15. The composite according to claim 7, further comprising a second conduit (15) penetrating the lower cover (4) and leading to the discharge chamber (25). Device (1). 請求項1〜15のいずれかに記載の複合装置(1)を備える空調回路。



An air-conditioning circuit comprising the composite device (1) according to any one of claims 1 to 15.



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