JP4912757B2 - 車両用空調システム - Google Patents
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Description
循環路には、冷媒の流動方向でみて、一般に、圧縮機、放熱器(凝縮器又はガスクーラ)、減圧器(膨張弁)及び蒸発器が順次介挿される。
例えば近年、地球環境への配慮から、地球温暖化係数の小さい冷媒を用いた冷凍回路の開発が進められている。この種の冷媒の一例としては自然系のCO2(炭酸)がある。冷媒としてCO2を用いた冷凍回路では、放熱器にてCO2が凝縮しないため、気液分離器は、循環路の蒸発器よりも下流に介挿される。
このため、車両用空調システムを構成する部品点数は多数であり、車両用空調システムを車両に搭載する作業は煩雑である。
好ましくは、前記支持手段は、前記気液分離器を保持するブラケットと、前記ブラケットと前記隔壁との間に設けられ、前記ブラケットと前記隔壁とを係合させる係合部材とを含む(請求項3)。
好ましくは、前記接続装置の低圧接続部、低圧被接続部、低圧被ジョイント部及び低圧ジョイント部は、一の直線上に配置され、前記接続装置の高圧接続部、ブリッジ部及び高圧ジョイント部は、前記一の直線と平行な他の直線上に配置されている(請求項5)。
このため、低圧接続部と気液分離器との間を接続するための管及び当該管に付随する接続部材が省略され、内部熱交換器の低温部と気液分離器との間を接続するための管及び当該管に付随する接続部材が省略され、高圧接続部と内部熱交換器の高温部との間を接続するための管及び当該管に付随する接続部材が省略され、部品点数の削減が図られる。この結果として、この車両用空調システムは、車両に容易に搭載され且つ安価である。
請求項3の車両用空調システムでは、ブラケット及び係合部材を介し、隔壁によって気液分離器を支持させることで、気液分離器が車両により一層容易に搭載される。
請求項5の車両用空調システムでは、接続装置の低圧接続部、低圧被接続部、低圧被ジョイント部及び低圧ジョイント部が一の直線上に配置され、接続装置の高圧接続部、ブリッジ部及び高圧ジョイント部が一の直線と平行な他の直線上に配置されている。このため、これらの接続部、被接続部、ジョイント部、被ジョイント部及びブリッジ部の間が、一の接続方向でもって容易に接続される。この結果として、この車両用空調システムは、車両により一層容易に搭載される。
冷凍回路は循環路4を有し、自然系冷媒であるCO2冷媒(R-744)が、冷凍機油としての潤滑油を少量含んだ状態で循環路4を循環する。循環路4は、エンジンルーム6から隔壁8を貫通して車室2の前方部分に渡り、車室2内には、その前方側の一部に、インストルメントパネル10によって機器スペース12が区画されている。
この冷凍回路では、エンジンから動力供給を受けた圧縮機14が、内部熱交換器18の低温部18bから、低温低圧の気相の冷媒を吸入する。圧縮機14は、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にしてから、放熱器16に向けて吐出する。すなわち、圧縮機14は、冷媒の吸入、圧縮、吐出工程を実行し、これにより冷媒は、循環路4内を循環させられ、放熱器16、内部熱交換器18の高温部18a、減圧器20、蒸発器22、気液分離器24及び内部熱交換器18の低温部18bを順次通過する。
かくして蒸発器22で液相成分が蒸発した低温低圧の冷媒は、気液分離器24を通過する際、残留している液相成分が略完全に除去される。この後、低温低圧の気相の冷媒は、内部熱交換器18の低温部18bを通過する際、内部熱交換器18の高温部18aを通過する冷媒との熱交換によって加熱されて過熱度をもつ。過熱度をもった冷媒は、圧縮機14に吸入され、上述したサイクルが繰り返される。
気液分離器24は筒体34を有し、筒体34は上端が開口した有底円筒状をなす。筒体34の開口端には円形の蓋板36が配置され、蓋板36の外周部は筒体34に気密に接続されている。
ブロック38には、筒体34に対し冷媒を給排するための供給流路42及び排出経路43が形成されている。供給経路42及び排出経路43の各々はL字状に延び、水平部44,45と垂直部46,47とを有する。これら水平部44,45は隔壁8とは垂直な同軸上を延び、供給経路42の水平部44の外端は、隔壁8側の被接合面40に開口し、排出経路43の水平部45の外端は、隔壁8と反対側の被接合面41に開口している。
また、ブロック38には水平孔54が形成されている。水平孔54は、供給経路42及び排出経路43の水平部44,45と平行に延び、ブロック38を貫通している。従って、水平孔54の両端は、被接合面40,41に開口している。
第1フランジ56には、互いに平行な2つの貫通孔62,64が形成され、これらの貫通孔62,64の両端は、接合面58及び背面60に開口している。接合面58側の貫通孔62,64の開口端の位置は、被接合面40における水平部44及び水平孔54の開口端の位置にそれぞれ合致している。
ここで、第1フランジ56は、隔壁8に形成された配管孔76を貫通しており、第1フランジ56の外周面と配管孔76の内周面との間には、例えばゴム製の隔膜78が配置されている。
かくして、循環路4の第1流路30と第2流路32とは、ブロック38に第1フランジ56を固定することによって、隔壁8近傍で接続される。
より詳しくは、内部熱交換器18の高温部18a及び低温部18bは、互いに接するよう配置されたパイプ(熱交換パイプ)からなり、高温部18a及び低温部18bの両端は、第2フランジ82及び第3フランジ84に接続されている。
第2フランジ82において第1フランジ56と同一の構造については、同一の符号を付すが、第2フランジ82の背面60には、貫通孔62,64の開口端に合致して高温部18aの出口及び低温部18bの入口が接続され、貫通孔62は、高温部18aの出口と連通し、第2フランジ82の貫通孔64は、低温部18bと連通している。
従って、第2フランジ82の貫通孔62は水平孔54と連通し、第2フランジ82の貫通孔64は排出経路43と連通している。なお、貫通孔62と水平孔54との間、貫通孔64と排出経路43との間の気密性は、第2フランジ82の筒部66,68の先端と、水平孔54及び排出経路43の水平部45内の段差面との間に配置されたガスケット70,71によってそれぞれ確保される。
かくして、気液分離器24のブロック38、第1フランジ56、及び第2フランジ82は、隔壁8と垂直な同軸上に配置され、ブロック38は第1フランジ56と第2フランジ82との間に挟まれている。このため、気液分離器24は隔壁8の近傍に位置しており、隔壁8によって支持されている。
上述した第1流路30と第2流路32との接続構造によれば、第2流路32の下流端に形成された第1フランジ56と、気液分離器24に形成されたブロック38とが接続される。このため、第1フランジ56と気液分離器24との間を接続するための管及び当該管に付随する接続部材が省略され、部品点数の削減が図られる。この結果として、この車両用空調システムは、車両に容易に搭載され且つ安価である。
具体的には、支持手段としてのブラケット86、ブラケット86に形成されたピン孔94及びピン孔94に嵌合するピン96を介し、隔壁8によって気液分離器24を支持させることで、気液分離器24が車両により一層容易に搭載される。
更に、上述した車両用空調システムでは、ブロック38、第1フランジ56及び第2フランジ82が直列に配置されているため、これらブロック38、第1フランジ56及び第2フランジ82が、一の接続方向でもって容易に接続される。この結果として、この車両用空調システムは、車両により一層容易に搭載される。
本発明は、上記した一実施形態に限定されることはなく、種々変形が可能である。
上記した一実施形態では、気液分離器24の蓋板36とブロック38とは別体であったけれども、一体であってもよい。
上記した一実施形態では、1つのブロック38に供給経路42、排出経路43及び水平孔54が形成されていたけれども、複数のブロックを接合してもよい。換言すれば、水平孔54が形成されたブロック38の領域(ブリッジ部)、供給経路42が形成されたブロック38の領域(低圧被接続部)、及び、排出経路43が形成されたブロック38の領域(低圧被ジョイント部)の各々は、互いに分離独立した1つのブロックであってもよい。
更に、貫通孔62が形成された第2フランジ82の領域(高圧ジョイント部)及び貫通孔64が形成された第2フランジ82の領域(低圧ジョイント部)の各々も、互いに分離独立した1つのフランジであってもよい。
上記した一実施形態では、1本の連結ボルト80によってブロック38に対し第1フランジ56及び第2フランジ82が固定されていたけれども、複数の連結ボルトを用いてもよい。ただし、部品点数を削減する観点から、上記した一実施形態のように1本の連結ボルト80でもってブロック38に対し第1フランジ56及び第2フランジ82を固定するのが好ましい。
4 循環路
6 エンジンルーム
8 隔壁
14 圧縮機
16 放熱器
20 減圧器
22 蒸発器
24 気液分離器
30 第1流路
32 第2流路
38 ブロック
56 第1フランジ
Claims (7)
- エンジンルームと車室とを区画する隔壁近傍に配置され、前記エンジンルーム内を延びる冷媒の第1流路と前記車室内を延びる前記冷媒の第2流路とを環状に接続する接続装置と、
前記第1流路に前記冷媒の流動方向でみて順次介挿された気液分離器、圧縮機及び放熱器と、
前記第2流路に前記冷媒の流動方向でみて順次介挿された減圧器及び蒸発器と
を備える車両用空調システムにおいて、
前記第1流路に介挿された内部熱交換器を備え、
前記内部熱交換器は、
前記放熱器と前記減圧器との間を延びる前記第1流路の高圧域に介挿される高温部と、
前記気液分離器と前記圧縮機との間を延びる前記第1流路の低圧域に介挿され、前記高温部から熱を受け取る低温部とを有し、
前記接続装置は、
前記第2流路の下流端に形成された低圧接続部と、
前記第2流路の上流端に形成された高圧接続部と、
前記低温部の入口に形成された低圧ジョイント部と、
前記高温部の出口に形成された高圧ジョイント部と、
前記気液分離器の入口に形成され、前記低圧接続部と接続される低圧被接続部と、
前記気液分離器の出口に形成され、前記低圧ジョイント部と接続される低圧被ジョイント部と、
前記気液分離器の前記低圧被接続部及び低圧被ジョイント部の双方と一体に形成され、前記高圧接続部及び高圧ジョイント部の双方に接続されるとともに前記高温部の出口と前記第2流路の上流端との間を連通させる内部流路を有するブリッジ部とを含む
ことを特徴とする車両用空調システム。 - 前記隔壁によって前記気液分離器を支持させるための支持手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調システム。
- 前記支持手段は、
前記気液分離器を保持するブラケットと、
前記ブラケットと前記隔壁との間に設けられ、前記ブラケットと前記隔壁とを係合させる係合部材とを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用空調システム。 - 前記支持手段は、前記ブラケットと前記隔壁との間に配置され、断熱性及び弾力性を有する緩衝部材を更に含むことを特徴とする請求項3に記載の車両用空調システム。
- 前記接続装置の低圧接続部、低圧被接続部、低圧被ジョイント部及び低圧ジョイント部は、一の直線上に配置され、
前記接続装置の高圧接続部、ブリッジ部及び高圧ジョイント部は、前記一の直線と平行な他の直線上に配置されている
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の車両用空調システム。 - 前記接続装置の低圧接続部及び高圧接続部並びに低圧ジョイント部及び高圧ジョイント部はそれぞれ一体に形成され、
前記接続装置は、
前記低圧接続部と前記低圧被接続部、前記ブリッジ部と前記高圧接続部及び高圧ジョイント部、並びに、前記低圧被ジョイント部と前記低圧ジョイント部とを連結するボルトを1本のみ含む
ことを特徴とする請求項5に記載の車両用空調システム。 - 前記冷媒はCO2であることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の車両用空調システム。
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