JP2656978B2 - 車載用冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，例えば乗用自動車に搭載可能の車載用冷蔵
庫のように，圧縮機および空冷式の凝縮器からなる高圧
ユニットと，蒸発器からなる低圧ユニットとを相互に隔
離して（例えばトランクルームと乗用席とに）設けると
共に，両ユニット間を冷媒配管を介して接続してなる車
載用冷却装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第７図は従来の車載用冷蔵庫の構成の例を示す説明図
である。同図において１は高圧ユニット,2は低圧ユニッ
トであり、各々例えばトランクルームおよび乗用席内に
隔離して設けられ，両ユニット1,2間は冷媒配管３を介
して冷媒（図示せず）を矢印方向に循環可能に接続され
ている。まず高圧ユニット１は，圧縮機11,凝縮器12お
よびストレーナ13等の構成機器を直列に接続して構成さ
れる。なお凝縮器12は例えば九十九折に形成した冷媒管
12aに多数の冷却用フィン12bを介装させて形成し，冷却
用ファン12b間に冷却ファン（図示せず）からの空気流
を流通させるように形成するのが通常である。次に低圧
ユニット２は断熱材を設けたキャビネット21内に蒸発器
22を設けて構成される。なお蒸発器22は例えば前記凝縮
器12と同様に伝熱面積を増大させるために，フィンチュ
ーブ式のものが多用されている。冷媒配管３は液状の冷
媒を給送する吐出管31およびキャピラリチューブ32と，
ガス状の冷媒を給送する吸入管33とから構成される。34
はカプラー,4は隔壁である。

以上の構成により，まずガス状の冷媒は圧縮機11によ
って圧縮されて高温高圧状態になって凝縮機12に給送さ
れ，熱交換によって高圧の液体に凝縮し，ストレーナ13
を経由して異物を除去され，吐出管31内を給送される。
次にキャピラリチューブ32内において一定の圧力損失を
付与されるから，液状の冷媒の一部が気化し，気化の潜
熱を奪うため液状の冷媒が冷却される。このように冷却
された冷媒が蒸発器22内において気化蒸発することによ
り，キャビネット21内から熱を奪い，キャビネット21内
の温度を低下させ，所謂冷蔵庫として機能させることが
できる。ガス状の冷媒は次に吸入管33を経て圧縮機11に
戻り，再び圧縮されて循環使用される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のようなSCQTタイプの冷却装置においては，吐出
管31を吸入管33に沿って配設することができるため，高
圧ユニット１と低圧ユニット２とを少なくとも1m以上隔
離して設置することができるため，高圧ユニット１を例
えばフレーム上に組込んでコンパクトな構成とすること
ができる。

第８図（ａ）（ｂ）は各々従来の高圧ユニット１の例
を示す要部斜視図および要部縦断面図であり，同一部分
は前記第７図と同一の参照符号で示す。両図において15
はフレームであり，圧縮機11,駆動電源7,冷却ファン17
および凝縮器12を保持する。凝縮器12は縦断面を門型に
形成して，他の構成機器を包囲するように設けると共
に，その外側にはカバー18を設ける。18aは開口部であ
り冷却ファン17による気流を流通可能とする。19は配管
ジョイントであり，低圧ユニット（図示せず）との間の
冷媒配管（図示せず）を接続可能に設ける。

上記の構成の高圧ユニット１は，例えば第９図に示す
ように乗用自動車５のトランク51内に設置されるのが通
常であるが，前記第８図（ａ）（ｂ）に示すように高圧
ユニット１の外形輪郭が直方体であるため，トランク51
内の占有容積が大となり，トランク51の収容可能容積を
減少させる。また第８図（ｂ）に示す冷却ファン17は，
その気流により凝縮器12を初めとする各構成機器の冷却
を行うのであるが，気流の循環が必ずしも円滑に遂行さ
れず，冷却効果が低く，高圧ユニット１全体の効率を低
下させる。更に第８図（ａ）（ｂ）に示すように，凝縮
器12内の高圧高温の冷媒を冷却，放熱させるため開口部
18aを大きく形成しているため，圧縮機11および冷却フ
ァン17の作動音が外部に放置される結果，騒音の原因と
なる等の問題点がある。また更に圧縮機11としては振動
圧縮機が使用される場合が多いが，従来のものは第10図
に示すように，上下２個のコイルばね11aによって支持
された構成であるため，振動，騒音がコイルばね11aを
介してフレーム15および第８図（ａ）（ｂ）に示すフレ
ーム15およびカバー18に伝達され，場合によっては共振
により更に増幅されて外部に騒音を放散するという問題
点がある。

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し，占
有容積が小であると共に，冷却効率が高く，かつ騒音の
発生の少ない静粛な高圧ユニットを備えた車載用冷却装
置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために，まず第１の発明において
は，圧縮機および空冷式の凝縮器からなる高圧ユニット
と，蒸発器からなる低圧ユニットとを相互に隔離して設
けると共に，両ユニット間を冷媒配管を介して接続して
なる車載用冷却装置において，両端部を開口させて形成
した中空筒体内に圧縮機，冷却ファン，凝縮器および駆
動電源を軸方向に設けて高圧ユニットを形成し，冷却フ
ァンによる気流が中空筒体の軸方向に流通するように構
成する，という技術的手段を採用した。

次に第２の発明においては，上記第１の発明における
技術的手段に，少なくとも圧縮機と中空筒体との間に耐
熱弾性材料からなる緩衝材を介装し，振動および騒音の
発生を防止するように構成する，という技術的手段を付
加した。

更に第３の発明においては，圧縮機および空冷式の凝
縮器からなる高圧ユニットと，蒸発器からなる低圧ユニ
ットとを相互に隔離して設けると共に，両ユニット間を
冷媒配管を介して接続してなる車載用冷却装置におい
て，熱伝導率の大なる材料からなる中空筒体の表面に熱
伝導率の大なる材料によりらせん状に形成した冷媒管を
密着させて設けることにより凝縮器を形成すると共に，
この凝縮器内に圧縮機を配設して高圧ユニットを形成す
る，という技術的手段を採用した。

〔作 用〕

上記の構成により，まず第１の発明においては，高圧
ユニットの各構成機器を中空筒体内に収容したことによ
り，全体をコンパクトにすることができると共に，冷却
ファンによる気流の流通を円滑にし得るという作用を期
待できる。

次に第２の発明においては，上記の作用に加えて，圧
縮機と中空筒体との間において振動の伝達を遮断する作
用を期待できる。

更に第３の発明においては，高圧ユニットの更にコン
パクト化が期待できると共に，凝縮機における熱交換作
用を増大させ得るため，高圧ユニットの効率を向上させ
得るという作用を期待できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１実施例を示す要部斜視図であ
り，同一部分は前記第７図〜第10図と同一の参照符号で
示す。第１図において,6は中空筒体であり，例えば鉄系
材料により，横断面形状を円形に形成し，両端部に開口
部61を設ける。なお中空筒体６は理解を容易にするため
透明状態で表示してある。62は取付部材であり，中空筒
体６の外周に適宜に固着する。中空筒体６内には，冷却
ファン17,駆動電源7,凝縮器12および圧縮機11を軸方向
に順に配設する。なお駆動電源７は冷却ファン17および
圧縮機11を駆動するモータ（図示せず）と電気的に接続
する。また冷却ファン17による気流は，中空筒体６内を
一方の開口部61から他方の開口部（図示せず）に向かっ
て軸方向に流通するように形成する。

上記の構成により，冷却ファン17による気流は，中空
筒体６内に設けた駆動電源7,凝縮器12および圧縮機11を
夫々効率よく冷却することができ，高圧ユニット１とし
ての機能を充分に発揮されることができる。また中空筒
体６に設ける開口部61は必要最小限の寸法に形成するこ
とができるため，内部に収容した構成機器からの騒音を
外部に放散させることがない。なお中空筒体６は取付部
材62を介して，例えば第２図に示すようにトランク51の
上部に取付け可能であるため，トランク51内における有
効空間を充分に確保することができる。

第３図（ａ）は本発明の第２実施例を示す要部縦断面
図，第３図（ｂ）は第３図（ａ）におけるＡ−Ａ線断面
図であり，同一部分は前記第１図と同一の参照符号で示
す。第３図（ａ）（ｂ）において,63は仕切り部材であ
り，中空筒体６内にかつ圧縮機11の軸方向端部近傍に設
ける。次に64,65は各々緩衝材であり，圧縮機11と仕切
り部材63および中空筒体６の内面との間に介装する。な
お仕切り部材63および緩衝材64,65の形状寸法は，中空
筒体６の横断面内形輪郭寸法より小に形成し，冷却ファ
ン17による気流が中空筒体６内を円滑に流通可能である
ように選定することが好ましい。次に緩衝材64,64は例
えばPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）のような耐熱
性および密封性の大なる材料からなるチューブ若しくは
袋体内に，フロンガス若しくはエンジンオイル等の熱膨
張が小であり化学的に安定な流体を封入して形成するこ
とができる。

上記の構成により，中空筒体６内に緩衝材64,65を介
装しても，冷却ファン17による気流の流通は全く影響さ
れないため，前記第１実施例における作用効果を当然に
発揮することができる。これらに加えて第３図（ａ）
（ｂ）に示す構成により。圧縮機11の駆動モータとして
振動圧縮機を使用した場合においても，その振動を緩衝
材64,65によって吸収するため，中空筒体６に伝達せ
ず，振動，騒音を大幅に低減することができる。また前
記第10図に示すようなコイルばね11aを介装させる必要
がなく，構造が簡単になるのみならず，駆動モータも含
めて圧縮機11の設置方向は縦横何れでも可能となる。

第４図は本発明の第３実施例を示す要部縦断面図であ
り，同一部分は前記第１図および第３図（ａ）（ｂ）に
示す第１実施例および第２実施例と同一の参照符号にて
示す。第４図において中空筒体６は例えば銅のような熱
伝導率の大なる材料により，横断面形状を円形に形成す
る。次に冷媒管12aはらせん状に形成して，前記中空筒
体６の外表面に密着して巻装する。66は取付部材であ
り，中空筒体６内に設けて圧縮機11を支持する。なお冷
却管12aの一方の端部は圧縮機11の吐出管11bと接続し，
他方の端部はストレーナ13を介して吐出管31と接続す
る。中空筒体６の内外表面には冷却ファン（図示せず）
による気流を流通させ，冷媒管12aと共に凝縮器として
機能するように形成する。

上記の構成により，圧縮機11により高温高圧に圧縮さ
れたガス状の冷媒を，中空筒体６および冷媒管12aによ
って構成される凝縮器によって冷却し，凝縮液化した冷
媒を，ストレーナ13を経由して吐出管31に吐出すること
ができる。この結果従来使用されているワイヤタイプ若
しくはファンタイプまたはパイプオンシートタイプの凝
縮器と比較すると，製造が簡単であると共に熱交換効率
が極めて高いという作用効果が期待できる。

第５図および第６図は各々第４図に示す本発明の第３
実施例の変形例を示す要部拡大縦断面図である。第５図
は冷媒管12aを中空筒体６の外表面に設けた溝67内に埋
設した例であり，また第６図は冷媒管12aを中空筒体６
の内面に溝67を介して埋設した例である。何れの例にお
いても前記第４図におけるものと作用は同一である。

上記の実施例においては，中空筒体の横断面輪郭形状
が円形の場合について記述したが，円形以外に角形，多
角形，楕円等の他の幾何学的形状としても作用は同様で
あり，これらの形状の組合わせとしてもよい。次に中空
筒体内における高圧ユニット構成機器の配設順序は特に
制限はなく，冷却ファンによる気流が中空筒体の軸線方
向に流通し得る限り自由に選定可能であるが、凝縮器を
気流の上流側に設置することが好ましい。更に第２の発
明における緩衝材を形成する材料は，中空体および流体
によるもの以外でもよく，要するに耐熱性および吸振性
がある限り他の構成材料を選定できる。なお上記の実施
例においては，低圧ユニットが冷蔵庫の場合について記
述したが，小型冷蔵庫であってもよく，その他乗用席内
に冷気を供給する冷房装置として使用することもでき
る。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であるか
ら，以下の効果を期待できる。

（１） 高圧ユニットを構成する機器を中空筒体内に設
置収容したことにより，全体を極めてコンパクトにする
ことができ，占有空間を極めて小にすることができる。

（２） 構成機器を中空筒体内に収容したため，冷却フ
ァンによる気流の流通が極めて円滑となり，高圧ユニッ
トの機能を向上させ得る。

（３） 中空筒体に設ける開口部が小さくて済むため，
騒音を外部に放散することなく静粛な運転が可能であ
る。

（４） 中空筒体内に緩衝部材を設けることにより，騒
音を更に低減し得るのみならず，振動の伝達を遮断する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す要部斜視図，第２図
は第１図に示す装置の取付状態の例を示す説明図，第３
図（ａ）は本発明の第２実施例を示す要部縦断面図，第
３図（ｂ）は第３図（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図，第
４図は本発明の第３実施例を示す要部縦断面図，第５図
および第６図は各々第４図に示す本発明の第３実施例の
変形例を示す要部拡大縦断面図，第７図は従来の車載用
冷蔵庫の構成の例を示す説明図，第８図（ａ）（ｂ）は
各々従来の高圧ユニットの例を示す要部斜視図および要
部縦断面図，第９図は従来の装置の取付状態の例を示す
説明図，第10図は従来の振動圧縮機の例を示す説明図で
ある。 1:高圧ユニット,2:低圧ユニット,3:冷媒配管,6:中空筒
体,12a:冷媒管,17:冷却ファン,64,65:緩衝材。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機および空冷式の凝縮器からなる高圧
   ユニットと，蒸発器からなる低圧ユニットとを相互に隔
   離して設けると共に，両ユニット間を冷媒配管を介して
   接続してなる車載用冷却装置において，両端部を開口さ
   せて形成した中空筒体内に圧縮機，冷却ファン，凝縮器
   および駆動電源を軸方向に設けて高圧ユニットを形成
   し，冷却ファンによる気流が中空筒体の軸方向に流通す
   るように構成したことを特徴とする車載用冷却装置。
2. 【請求項２】少なくとも圧縮機と中空筒体との間に耐熱
   弾性材料からなる緩衝材を介装し，振動および騒音の発
   生を防止するように構成した請求項（１）記載の車載用
   冷却装置。
3. 【請求項３】圧縮機および空冷式の凝縮器からなる高圧
   ユニットと，蒸発器からなる低圧ユニットとを相互に隔
   離して設けると共に，両ユニット間を冷媒配管を介して
   接続してなる車載用冷却装置において，熱伝導率の大な
   る材料からなる中空筒体の表面に熱伝導率の大なる材料
   によりらせん状に形成した冷媒管を密着させて設けるこ
   とにより凝縮器を形成すると共に，この凝縮器内に圧縮
   機を配設して高圧ユニットを形成したことを特徴とする
   車載用冷却装置。