JP6493231B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents

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Description

本発明は、空気の温度を調整して車室内に吹き出す車両用空調装置に関する。   The present invention relates to a vehicle air conditioner that adjusts the temperature of air and blows it out into a passenger compartment.

車室内に設置され、車室内に空気を吹き出す車両用空調装置が知られている。このような車両用空調装置では、車室内の温度を乗員にとって快適な値に維持するため、吹き出す空気の温度を熱交換器等によって調整する。   2. Description of the Related Art A vehicle air conditioner that is installed in a vehicle interior and blows air into the vehicle interior is known. In such a vehicle air conditioner, the temperature of the air blown out is adjusted by a heat exchanger or the like in order to maintain the temperature in the passenger compartment at a value comfortable for the passenger.

例えば、下記特許文献1には、車室の天井に取り付けられ、エバポレータによって空気を冷却する車両用空調装置が記載されている。エバポレータは、内部の流路を流れる冷媒と、外側面を通過する空気との間で熱交換を行わせる熱交換器である。エバポレータ内の流路には、コンプレッサによって圧縮された後にコンデンサやエキスパンションバルブを通過することで温度が低下した冷媒が供給される。エバポレータ内を流れる低温の液相冷媒が空気から熱を奪って気化することによって、当該空気が冷却される。このように冷却されて温度が低下した空気が車室内に吹き出され、車室内の冷房が行われる。   For example, the following Patent Document 1 describes a vehicle air conditioner that is attached to a ceiling of a passenger compartment and cools air by an evaporator. The evaporator is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing through the internal flow path and the air passing through the outer surface. The flow path in the evaporator is supplied with a refrigerant whose temperature has been reduced by passing through a condenser or an expansion valve after being compressed by a compressor. The low-temperature liquid-phase refrigerant flowing in the evaporator takes heat from the air and vaporizes it, thereby cooling the air. The air thus cooled and lowered in temperature is blown into the passenger compartment, thereby cooling the passenger compartment.

特開2002−331819号公報JP 2002-331819 A

上記特許文献1に記載された車両用空調装置では、夏場などに車室の天井が強い日射に曝されると、当該天井から移動してくる熱を受けた車両用空調装置が高温になる。この結果、エバポレータにおいて空気の冷却を適切に行えなくなるという課題があった。   In the vehicle air conditioner described in Patent Document 1, when the ceiling of the passenger compartment is exposed to strong solar radiation in summer or the like, the vehicle air conditioner that has received heat moving from the ceiling becomes high temperature. As a result, there has been a problem that the evaporator cannot properly cool the air.

このような課題への対策としては、例えば、天井と車両用空調装置との間に断熱材を配置し、天井から車両用空調装置への熱移動を抑制するものが考えられる。しかしながら、この場合でも、天井が長時間日射に曝されることで車両用空調装置が高温となることは回避できず、十分な対策とはいえなかった。   As a countermeasure to such a problem, for example, a heat insulating material may be disposed between the ceiling and the vehicle air conditioner to suppress heat transfer from the ceiling to the vehicle air conditioner. However, even in this case, it cannot be avoided that the vehicle air conditioner is heated to a high temperature due to prolonged exposure to the solar radiation, which is not a sufficient measure.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エバポレータが車室の天井から受ける熱を低減するとともに、コンプレッサの負荷軽減を図ることが可能な車両用空調装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a vehicle air conditioner that can reduce the heat received by the evaporator from the ceiling of the passenger compartment and reduce the load on the compressor. There is to do.

上記課題を解決するために、本発明に係る車両用空調装置は、空気の温度を調整して車室(VC)内に吹き出す車両用空調装置(10,10A)であって、冷媒を圧縮するコンプレッサ(21)と、前記コンプレッサから供給される冷媒と空気との間で熱交換を行わせるコンデンサ(22)と、前記コンデンサから供給される冷媒を膨張させるエキスパンションバルブ(23)と、前記エキスパンションバルブから供給される冷媒と空気との間で熱交換を行わせるエバポレータ(24)と、前記エバポレータを通過した空気を車室内に吹き出すファン(252)と、前記コンプレッサ、前記コンデンサ、前記エキスパンションバルブ、前記エバポレータ、及び前記ファンを収容し、車室内に取り付けられる取付壁(31)を有するケーシングと、を備える。前記エバポレータから前記コンプレッサに冷媒を流す冷媒配管の少なくとも一部が、前記エバポレータと前記取付壁との間に配置されている。   In order to solve the above-described problems, a vehicle air conditioner according to the present invention is a vehicle air conditioner (10, 10A) that adjusts the temperature of air and blows it into a passenger compartment (VC), and compresses a refrigerant. A compressor (21), a condenser (22) for exchanging heat between the refrigerant supplied from the compressor and air, an expansion valve (23) for expanding the refrigerant supplied from the condenser, and the expansion valve An evaporator (24) for exchanging heat between the refrigerant supplied from the air and air, a fan (252) for blowing the air that has passed through the evaporator into the vehicle compartment, the compressor, the condenser, the expansion valve, A casing that houses the evaporator and the fan and has a mounting wall (31) that is mounted in the vehicle interior , Comprising a. At least a part of a refrigerant pipe for flowing refrigerant from the evaporator to the compressor is disposed between the evaporator and the mounting wall.

本発明に係る車両用空調装置では、冷媒配管の少なくとも一部が、エバポレータとケーシングの取付壁との間に配置されている。したがって、ケーシングの取付壁を車室の天井に取り付けて車両用空調装置を設置すれば、天井からエバポレータへの熱移動を、両者の間に配置されている冷媒配管によって低減させることが可能となる。   In the vehicle air conditioner according to the present invention, at least a part of the refrigerant pipe is disposed between the evaporator and the mounting wall of the casing. Therefore, if the mounting wall of the casing is attached to the ceiling of the passenger compartment and the vehicle air conditioner is installed, the heat transfer from the ceiling to the evaporator can be reduced by the refrigerant pipe disposed between them. .

当該冷媒配管は、エバポレータからコンプレッサに冷媒を流すものである。エバポレータからコンプレッサに供給される冷媒は、気相冷媒と液相冷媒とが混在していることが多い。このうち液相冷媒の割合が高まると、圧縮の際にコンプレッサに過大な負荷がかかるおそれがあるため、コンプレッサに供給される冷媒は可能な限り気相の状態であることが好ましい。   The refrigerant pipe flows refrigerant from the evaporator to the compressor. In many cases, the refrigerant supplied from the evaporator to the compressor is a mixture of a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant. Among these, when the ratio of the liquid phase refrigerant increases, an excessive load may be applied to the compressor during compression. Therefore, the refrigerant supplied to the compressor is preferably in a gas phase state as much as possible.

本発明に係る車両用空調装置は、冷媒配管がエバポレータと取付壁との間に配置されているため、冷媒配管はエバポレータよりも天井から移動してくる熱を受け易い構成となっている。このため、冷媒配管において冷媒の温度を高めて気化を促進させ、気相冷媒の割合を高めた状態で冷媒をコンプレッサに供給することが可能となる。すなわち、本発明によれば、エバポレータからコンプレッサへの冷媒供給に用いられる構成を有効に利用して、車室の天井からエバポレータへの熱移動を低減するとともに、コンプレッサの負荷軽減を図ることが可能となる。   In the vehicle air conditioner according to the present invention, since the refrigerant pipe is disposed between the evaporator and the mounting wall, the refrigerant pipe is configured to receive heat moving from the ceiling more easily than the evaporator. For this reason, it becomes possible to increase the temperature of the refrigerant in the refrigerant pipe to promote vaporization and supply the refrigerant to the compressor in a state where the ratio of the gas-phase refrigerant is increased. In other words, according to the present invention, it is possible to reduce the heat transfer from the ceiling of the passenger compartment to the evaporator and to reduce the load on the compressor by effectively using the configuration used for supplying the refrigerant from the evaporator to the compressor. It becomes.

本発明によれば、エバポレータが車室の天井から受ける熱を低減するとともに、コンプレッサの負荷軽減を図ることが可能な車両用空調装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while reducing the heat which an evaporator receives from the ceiling of a compartment, the vehicle air conditioner which can aim at the load reduction of a compressor can be provided.

第1実施形態に係る車両用空調装置が取り付けられた状態を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the state where the air-conditioner for vehicles concerning a 1st embodiment was attached. 図1の車両用空調装置の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the vehicle air conditioner of FIG. 第2実施形態に係る車両用空調装置のケーシングを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the casing of the vehicle air conditioner which concerns on 2nd Embodiment. 図3のIV−IV断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the IV-IV cross section of FIG.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.

図1及び図2を参照しながら、第1実施形態に係る車両用空調装置10(以下、「空調装置10」とも称する)について説明する。図1は、空調装置10が取り付けられた車両VHを左方から見た模式図である。また、図2は、車両VHの左右方向に垂直な断面における空調装置10の断面を模式的に示している。   A vehicle air conditioner 10 (hereinafter also referred to as “air conditioner 10”) according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic view of a vehicle VH to which an air conditioner 10 is attached as viewed from the left. FIG. 2 schematically shows a cross section of the air conditioner 10 in a cross section perpendicular to the left-right direction of the vehicle VH.

空調装置10は、車両VHの車室VC内の温度調整を行う装置である。空調装置10は、車室VCの天井VLに取り付けられている。図1に示されるように、車室VCには、前列のシートS1及び後列のシートS2が設けられている。空調装置10は、このシートS1,S2のそれぞれに着席する乗員P1,P2の頭部よりも上方に配置されている。   The air conditioner 10 is a device that adjusts the temperature in the passenger compartment VC of the vehicle VH. The air conditioner 10 is attached to the ceiling VL of the passenger compartment VC. As shown in FIG. 1, a front row seat S <b> 1 and a rear row seat S <b> 2 are provided in the passenger compartment VC. The air conditioner 10 is disposed above the heads of the occupants P1, P2 seated on the seats S1, S2, respectively.

尚、本明細書では、車両VHが前進する方向を「前」と称し、後進する方向を「後」と称して説明する。また、乗員P1,P2が前方向を向いた場合の左方向を「左」と称し、右方向を「右」と称して説明する。さらに、鉛直上方向を「上」と称し、鉛直下方向を「下」と称して説明する。   In the present specification, the direction in which the vehicle VH moves forward is referred to as “front”, and the direction in which the vehicle VH moves backward is referred to as “rear”. Further, the left direction when the passengers P1 and P2 face the front direction will be referred to as “left”, and the right direction will be referred to as “right”. Further, the description will be made by referring to the vertically upward direction as “up” and the vertically downward direction as “down”.

図2に示されるように、空調装置10は、冷凍サイクル20と、ケーシング30と、排気ダクト40と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the air conditioner 10 includes a refrigeration cycle 20, a casing 30, and an exhaust duct 40.

冷凍サイクル20は、冷媒を循環させるとともに、当該冷媒と空気との間で熱交換を行わせる装置である。冷凍サイクル20は、コンプレッサ21と、コンデンサ22と、エキスパンションバルブ23と、エバポレータ24と、第1ファン251と、第2ファン252と、を備えている。また、冷凍サイクル20は、コンプレッサ21等に接続されて環状の流路を形成する配管として、第1冷媒配管212と、第2冷媒配管223と、第3冷媒配管234と、第4冷媒配管241と、を備えている。   The refrigeration cycle 20 is a device that circulates a refrigerant and exchanges heat between the refrigerant and air. The refrigeration cycle 20 includes a compressor 21, a condenser 22, an expansion valve 23, an evaporator 24, a first fan 251, and a second fan 252. In addition, the refrigeration cycle 20 is connected to the compressor 21 or the like to form an annular flow path, and includes a first refrigerant pipe 212, a second refrigerant pipe 223, a third refrigerant pipe 234, and a fourth refrigerant pipe 241. And.

コンプレッサ21は、冷媒を圧縮する流体機器である。コンプレッサ21は、電力の供給を受けて駆動する。コンプレッサ21への電力供給は、不図示の電子制御装置によって制御されている。   The compressor 21 is a fluid device that compresses the refrigerant. The compressor 21 is driven by power supply. The power supply to the compressor 21 is controlled by an electronic control device (not shown).

コンプレッサ21には、第1冷媒配管212及び第4冷媒配管241が接続されている。コンプレッサ21が電力の供給を受けて駆動すると、第4冷媒配管241から供給される冷媒が圧縮され、第1冷媒配管212を介してコンデンサ22に供給される。   A first refrigerant pipe 212 and a fourth refrigerant pipe 241 are connected to the compressor 21. When the compressor 21 is driven by receiving power supply, the refrigerant supplied from the fourth refrigerant pipe 241 is compressed and supplied to the capacitor 22 via the first refrigerant pipe 212.

コンデンサ22は、内部を流れる冷媒と、外側面を通過する空気との間で熱交換を行わせる熱交換器である。コンデンサ22は、不図示の複数のチューブ及びフィンを有している。各チューブは、冷媒を流す流路が内部に形成された金属製の管状部材である。各フィンは、所謂コルゲートフィンであり、薄い金属板を屈曲させることで形成されている。複数のチューブ及びフィンは、交互に積層するように設けられている。   The condenser 22 is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the air passing through the outer surface. The capacitor 22 has a plurality of tubes and fins (not shown). Each tube is a metallic tubular member in which a flow path for flowing a refrigerant is formed. Each fin is a so-called corrugated fin, and is formed by bending a thin metal plate. The plurality of tubes and fins are provided to be alternately stacked.

コンデンサ22は、第1冷媒配管212及び第2冷媒配管223が接続されている。コンデンサ22内の流路を通過した冷媒は、第2冷媒配管223を介してエキスパンションバルブ23に供給される。   The capacitor 22 is connected to the first refrigerant pipe 212 and the second refrigerant pipe 223. The refrigerant that has passed through the flow path in the capacitor 22 is supplied to the expansion valve 23 via the second refrigerant pipe 223.

エキスパンションバルブ23は、供給される冷媒を膨張させる機器である。エキスパンションバルブ23に供給された冷媒は、その膨張に伴って温度が低下する。   The expansion valve 23 is a device that expands the supplied refrigerant. The temperature of the refrigerant supplied to the expansion valve 23 decreases with expansion.

エキスパンションバルブ23は、第2冷媒配管223及び第3冷媒配管234が接続されている。エキスパンションバルブ23において膨張し、温度が低下した冷媒は、第3冷媒配管234を介してエバポレータ24に供給される。   The expansion valve 23 is connected to the second refrigerant pipe 223 and the third refrigerant pipe 234. The refrigerant that has expanded at the expansion valve 23 and has a lowered temperature is supplied to the evaporator 24 via the third refrigerant pipe 234.

エバポレータ24は、内部を流れる冷媒と、外側面を通過する空気との間で熱交換を行わせる熱交換器である。エバポレータ24は、不図示の複数のチューブ及びフィンを有している。各チューブは、冷媒を流す流路が内部に形成された金属製の管状部材である。各フィンは、所謂コルゲートフィンであり、薄い金属板を屈曲させることで形成されている。複数のチューブ及びフィンは、交互に積層するように設けられている。   The evaporator 24 is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the air passing through the outer surface. The evaporator 24 has a plurality of tubes and fins (not shown). Each tube is a metallic tubular member in which a flow path for flowing a refrigerant is formed. Each fin is a so-called corrugated fin, and is formed by bending a thin metal plate. The plurality of tubes and fins are provided to be alternately stacked.

エバポレータ24は、第3冷媒配管234及び第4冷媒配管241が接続されている。エバポレータ24内の流路を通過した冷媒は、第4冷媒配管241を介してコンプレッサ21に供給される。   The evaporator 24 is connected to the third refrigerant pipe 234 and the fourth refrigerant pipe 241. The refrigerant that has passed through the flow path in the evaporator 24 is supplied to the compressor 21 via the fourth refrigerant pipe 241.

第1ファン251及び第2ファン252は、いずれも電力の供給を受けて駆動する送風機である。第1ファン251及び第2ファン252への電力供給は、不図示の電子制御装置によって制御されている。第1ファン251及び第2ファン252が駆動すると、それぞれで空気の吸引と吹き出しとが行われる。   Each of the first fan 251 and the second fan 252 is a blower that is driven by power supply. The power supply to the first fan 251 and the second fan 252 is controlled by an electronic control device (not shown). When the first fan 251 and the second fan 252 are driven, air is sucked and blown out, respectively.

ケーシング30は、空調装置10の外殻を成す筐体である。ケーシング30は、取付壁31及び正面壁33を有している。取付壁31及び正面壁33は、所定間隔を空けて互いに対向するように配置されている。正面壁33は、第1グリル331と、第2グリル332とが、互いに離間した位置に形成されている。第1グリル331及び第2グリル332は、いずれも、正面壁33の厚み方向に貫通する複数の孔の集合体である。   The casing 30 is a housing that forms the outer shell of the air conditioner 10. The casing 30 has a mounting wall 31 and a front wall 33. The mounting wall 31 and the front wall 33 are arranged to face each other with a predetermined interval. The front wall 33 is formed such that the first grill 331 and the second grill 332 are separated from each other. Each of the first grill 331 and the second grill 332 is an assembly of a plurality of holes penetrating in the thickness direction of the front wall 33.

また、ケーシング30は、取付壁31及び正面壁33の側部を連結する側壁32を有している。ケーシング30は、取付壁31、側壁32、及び正面壁33によって、収容空間35を内部に区画形成している。   The casing 30 has a side wall 32 that connects the side portions of the mounting wall 31 and the front wall 33. In the casing 30, a housing space 35 is defined by an attachment wall 31, a side wall 32, and a front wall 33.

また、ケーシング30の側壁32には、開口である吸気口321及び排気口322が形成されている。吸気口321及び排気口322は、収容空間35の内外を連通している。また、前述した第1グリル331及び第2グリル332の複数の孔も、収容空間35の内外を連通している。   In addition, an intake port 321 and an exhaust port 322 that are openings are formed in the side wall 32 of the casing 30. The intake port 321 and the exhaust port 322 communicate with the inside and outside of the accommodation space 35. The plurality of holes of the first grill 331 and the second grill 332 described above also communicate with the inside and outside of the accommodation space 35.

前述した冷凍サイクル20は、ケーシング30の収容空間35に配置されている。コンプレッサ21は、正面壁33寄りの位置であって、且つ、第1グリル331と第2グリル332との間の位置に配置されている。コンプレッサ21に接続されている第1冷媒配管212は、正面壁33に沿ってコンプレッサ21から第1グリル331側に向かって延びるように配置されている。   The refrigeration cycle 20 described above is disposed in the accommodation space 35 of the casing 30. The compressor 21 is disposed at a position near the front wall 33 and between the first grill 331 and the second grill 332. The first refrigerant pipe 212 connected to the compressor 21 is disposed so as to extend from the compressor 21 toward the first grill 331 along the front wall 33.

コンデンサ22は、正面壁33寄りの位置であって、且つ、第1グリル331と対応する位置に配置されている。コンデンサ22と第1グリル331との間には、第1ファン251が配置されている。コンデンサ22に接続されている第2冷媒配管223は、コンデンサ22よりも取付壁31側の位置で、第2グリル332側に向かって延びるように配置されている。   The capacitor 22 is disposed at a position near the front wall 33 and corresponding to the first grill 331. A first fan 251 is disposed between the capacitor 22 and the first grill 331. The second refrigerant pipe 223 connected to the capacitor 22 is disposed at a position closer to the mounting wall 31 than the capacitor 22 so as to extend toward the second grill 332 side.

エキスパンションバルブ23は、コンプレッサ21やコンデンサ22よりも取付壁31側の位置に配置されている。エキスパンションバルブ23に接続されている第3冷媒配管234は、エキスパンションバルブ23から第2グリル332側に向かって延びるように配置されている。   The expansion valve 23 is disposed at a position closer to the mounting wall 31 than the compressor 21 and the condenser 22. The third refrigerant pipe 234 connected to the expansion valve 23 is disposed so as to extend from the expansion valve 23 toward the second grill 332 side.

エバポレータ24は、正面壁33寄りの位置であって、且つ、第2グリル332と対向する位置に配置されている。エバポレータ24と第2グリル332との間には、第2ファン252が配置されている。また、エバポレータ24は、コンデンサ22との間にコンプレッサ21を挟むように配置されている。   The evaporator 24 is disposed at a position near the front wall 33 and facing the second grill 332. A second fan 252 is disposed between the evaporator 24 and the second grill 332. Further, the evaporator 24 is arranged so as to sandwich the compressor 21 between the condenser 22 and the evaporator 22.

また、エバポレータ24は、コンプレッサ21寄りの端部である後端部において、第3冷媒配管234と接続されている。さらに、エバポレータ24は、コンプレッサ21から遠方側の端部である前端部において、第4冷媒配管241と接続されている。第4冷媒配管241は、エバポレータ24よりも取付壁31側の位置でコンプレッサ21側に向かって延びており、その一部がエバポレータ24と取付壁31との間に配置されている。   In addition, the evaporator 24 is connected to the third refrigerant pipe 234 at the rear end that is the end near the compressor 21. Further, the evaporator 24 is connected to the fourth refrigerant pipe 241 at a front end portion which is an end portion farther from the compressor 21. The fourth refrigerant pipe 241 extends toward the compressor 21 at a position closer to the attachment wall 31 than the evaporator 24, and a part of the fourth refrigerant pipe 241 is disposed between the evaporator 24 and the attachment wall 31.

ケーシング30の側壁32には、排気ダクト40が接続されている。排気ダクト40は、内部に流路を有する管状の部材である。排気ダクト40は、当該流路を排気口322と連通させるように、その一端が側壁32に接続されている。不図示の排気ダクト40他端は、車室VC外まで延びている。   An exhaust duct 40 is connected to the side wall 32 of the casing 30. The exhaust duct 40 is a tubular member having a flow path inside. One end of the exhaust duct 40 is connected to the side wall 32 so that the flow path communicates with the exhaust port 322. The other end of the exhaust duct 40 (not shown) extends outside the vehicle compartment VC.

以上の説明のように構成された空調装置10は、その取付壁31が天井VLに取り付けられることによって、車室VC内に設置される。このとき、空調装置10は、取付壁31と天井VLとを接触させて取り付けてもよいし、不図示の冶具を介して取付壁31を天井VLに取り付けてもよい。いずれにしても、空調装置10は、そのケーシング30の取付壁31において天井VLに対して固定されることで設置される。   The air conditioner 10 configured as described above is installed in the passenger compartment VC by attaching the mounting wall 31 to the ceiling VL. At this time, the air conditioner 10 may be attached by bringing the attachment wall 31 and the ceiling VL into contact with each other, or the attachment wall 31 may be attached to the ceiling VL via a jig (not shown). In any case, the air conditioner 10 is installed by being fixed to the ceiling VL at the mounting wall 31 of the casing 30.

空調装置10が天井VLに取り付けられると、ケーシング30の第1グリル331及び第2グリル332が下方向を向くように配置される。また、吸気口321が前方向を向くとともに、排気口322が後方向を向くようにケーシング30が配置される。排気ダクト40は、排気口322から後方向に向かって延びるように配置される。   When the air conditioner 10 is attached to the ceiling VL, the first grill 331 and the second grill 332 of the casing 30 are arranged so as to face downward. In addition, the casing 30 is arranged so that the intake port 321 faces the front direction and the exhaust port 322 faces the rear direction. The exhaust duct 40 is disposed so as to extend rearward from the exhaust port 322.

続いて、図2を参照しながら、空調装置10の冷房運転時の動作について説明する。前述した電子制御装置は、コンプレッサ21、第1ファン251、及び第2ファン252に電力を供給して各機器を駆動させる。   Next, the operation during the cooling operation of the air conditioner 10 will be described with reference to FIG. The electronic control device described above supplies power to the compressor 21, the first fan 251, and the second fan 252 to drive each device.

コンプレッサ21の駆動に伴い、第4冷媒配管241からコンプレッサ21に供給される冷媒が圧縮され、高温且つ高圧の気相の冷媒となる。当該冷媒は、第1冷媒配管212を介してコンデンサ22に供給され、コンデンサ22の各チューブ内の流路に流入する。   As the compressor 21 is driven, the refrigerant supplied from the fourth refrigerant pipe 241 to the compressor 21 is compressed and becomes a high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant. The refrigerant is supplied to the capacitor 22 via the first refrigerant pipe 212 and flows into the flow path in each tube of the capacitor 22.

第1ファン251は、矢印F1で示されるように、第1グリル331を介して車室VC内から空気を吸引する。当該空気は、コンデンサ22の隣り合うチューブの間を通過する。コンデンサ22の各チューブ内を流れる冷媒は、当該空気と熱交換することによって冷却されて温度が低下し、液相となる。   The first fan 251 sucks air from the passenger compartment VC through the first grill 331 as indicated by the arrow F1. The air passes between adjacent tubes of the condenser 22. The refrigerant flowing in each tube of the condenser 22 is cooled by exchanging heat with the air, the temperature is lowered, and a liquid phase is obtained.

また、コンデンサ22を通過する空気は、隣り合うチューブの間に配置されているフィンの表面においても熱交換を行う。すなわち、フィンは、チューブ内を流れる冷媒と空気とが熱交換を行う面積を増大させ、当該熱交換を促進させるように機能する。矢印F1で示されるように、コンデンサ22を通過した空気は、排気口322及び排気ダクト40を介して車室VC外に排出される。   Further, the air passing through the condenser 22 also performs heat exchange on the surface of the fin disposed between the adjacent tubes. That is, the fin functions to increase the area where heat exchange between the refrigerant flowing in the tube and the air is performed, and to promote the heat exchange. As indicated by the arrow F1, the air that has passed through the capacitor 22 is discharged out of the passenger compartment VC via the exhaust port 322 and the exhaust duct 40.

コンデンサ22から排出された冷媒は、次に、第2冷媒配管223を介してエキスパンションバルブ23に供給される。当該冷媒は、エキスパンションバルブ23を通過する際にその体積が膨張し、それに伴ってさらに温度が低下する。   Next, the refrigerant discharged from the capacitor 22 is supplied to the expansion valve 23 via the second refrigerant pipe 223. When the refrigerant passes through the expansion valve 23, its volume expands, and the temperature further decreases accordingly.

エキスパンションバルブを23を通過した冷媒は、第3冷媒配管234を介してエバポレータ24に供給される。エバポレータ24の隣り合うチューブの間には、矢印F2で示されるように、第2ファン252が吸気口321を介して車室VC内から吸引する空気が通過する。このため、エバポレータ24の各チューブ内を流れる液相の冷媒は、当該空気と熱交換する。また、当該空気は、隣り合うチューブの間に配置されているフィンの表面においても熱交換を行う。すなわち、フィンは、チューブ内を流れる冷媒と空気とが熱交換を行う面積を増大させ、当該熱交換を促進させるように機能する。   The refrigerant that has passed through the expansion valve 23 is supplied to the evaporator 24 via the third refrigerant pipe 234. Between the adjacent tubes of the evaporator 24, as indicated by an arrow F2, air that the second fan 252 sucks from the interior of the vehicle compartment VC via the air inlet 321 passes. For this reason, the liquid refrigerant flowing in each tube of the evaporator 24 exchanges heat with the air. The air also performs heat exchange on the surfaces of the fins arranged between adjacent tubes. That is, the fin functions to increase the area where heat exchange between the refrigerant flowing in the tube and the air is performed, and to promote the heat exchange.

エバポレータ24を通過する空気は、エバポレータ24内の液相冷媒によって熱を奪われ、温度が低下する。また、当該空気は、含有している水分がエバポレータ24において凝縮水として除去されることによって除湿される。エバポレータ24を通過することによって温度が低下し、除湿された空気は、矢印F2で示されるように、第2グリル332から車室VC内に供給される。   The air passing through the evaporator 24 is deprived of heat by the liquid-phase refrigerant in the evaporator 24 and the temperature is lowered. Further, the air is dehumidified by removing the contained water as condensed water in the evaporator 24. The temperature is lowered by passing through the evaporator 24, and the dehumidified air is supplied from the second grill 332 into the vehicle interior VC as indicated by an arrow F2.

一方、エバポレータ24において空気との熱交換を行った冷媒は、その温度が上昇する。この冷媒は、エバポレータ24から排出されると、第4冷媒配管241によって再びコンプレッサ21に供給される。   On the other hand, the temperature of the refrigerant that has exchanged heat with air in the evaporator 24 rises. When this refrigerant is discharged from the evaporator 24, it is supplied again to the compressor 21 through the fourth refrigerant pipe 241.

ここで、車室VCの天井VLは、夏場などに強い日射に曝されて高温になることがある。この天井VLから空調装置10のエバポレータ24に熱が移動すると、エバポレータ24において空気の冷却を適切に行えなくなるおそれがある。   Here, the ceiling VL of the passenger compartment VC may be exposed to strong solar radiation in summer or the like and become hot. If heat is transferred from the ceiling VL to the evaporator 24 of the air conditioner 10, the evaporator 24 may not be able to properly cool the air.

しかしながら、空調装置10では、第4冷媒配管241の少なくとも一部が、エバポレータ24とケーシング30の取付壁31との間に配置されている。したがって、ケーシング30の取付壁31を車室VCの天井VLに取り付けて空調装置10を設置すれば、天井VLからエバポレータ24への熱移動を、両者の間に配置されている第4冷媒配管241によって低減させることが可能となる。   However, in the air conditioner 10, at least a part of the fourth refrigerant pipe 241 is disposed between the evaporator 24 and the mounting wall 31 of the casing 30. Therefore, if the mounting wall 31 of the casing 30 is attached to the ceiling VL of the passenger compartment VC and the air conditioner 10 is installed, the heat transfer from the ceiling VL to the evaporator 24 is performed, and the fourth refrigerant pipe 241 disposed between them. Can be reduced.

この第4冷媒配管241は、エバポレータ24からコンプレッサ21に冷媒を流す配管である。エバポレータ24からコンプレッサ21に供給される冷媒は、気相冷媒と液相冷媒とが混在していることが多い。このうち液相冷媒の割合が高まると、圧縮の際にコンプレッサ21に過大な負荷がかかるおそれがあるため、コンプレッサ21に供給される冷媒は可能な限り気相の状態であることが好ましい。   The fourth refrigerant pipe 241 is a pipe through which the refrigerant flows from the evaporator 24 to the compressor 21. In many cases, the refrigerant supplied from the evaporator 24 to the compressor 21 is a mixture of a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant. Among these, when the ratio of the liquid phase refrigerant increases, an excessive load may be applied to the compressor 21 during compression. Therefore, the refrigerant supplied to the compressor 21 is preferably in a gas phase state as much as possible.

空調装置10は、第4冷媒配管241がエバポレータ24と取付壁31との間に配置されているため、第4冷媒配管241はエバポレータ24よりも天井VLから移動してくる熱を受け易い構成となっている。このため、第4冷媒配管241において冷媒の温度を高めて気化を促進させ、気相冷媒の割合を高めた状態で冷媒をコンプレッサ21に供給することが可能となる。すなわち、空調装置10によれば、エバポレータ24からコンプレッサ21への冷媒供給に用いられる構成を有効に利用して、天井VLからエバポレータ24への熱移動を低減するとともに、コンプレッサ21の負荷軽減を図ることが可能となる。   In the air conditioner 10, the fourth refrigerant pipe 241 is disposed between the evaporator 24 and the mounting wall 31, and therefore the fourth refrigerant pipe 241 is more susceptible to heat moving from the ceiling VL than the evaporator 24. It has become. For this reason, it becomes possible to increase the temperature of the refrigerant in the fourth refrigerant pipe 241 to promote vaporization and supply the refrigerant to the compressor 21 in a state where the ratio of the gas-phase refrigerant is increased. That is, according to the air conditioner 10, the configuration used for supplying the refrigerant from the evaporator 24 to the compressor 21 is effectively used to reduce heat transfer from the ceiling VL to the evaporator 24 and to reduce the load on the compressor 21. It becomes possible.

また、エバポレータ24とコンプレッサ21は、取付壁31に正対して見た場合に、互いに重合しないように配置されている。これにより、エバポレータ24と取付壁31との間に第4冷媒配管241を配置するスペースを確保するとともに、冷媒の圧縮に伴って高温になるコンプレッサ21をエバポレータ24から遠方に配置して、コンプレッサ21からエバポレータ24への熱移動を抑制することが可能となる。   In addition, the evaporator 24 and the compressor 21 are arranged so as not to overlap each other when viewed from the mounting wall 31. Thus, a space for arranging the fourth refrigerant pipe 241 between the evaporator 24 and the mounting wall 31 is ensured, and the compressor 21 that becomes high temperature as the refrigerant is compressed is arranged far from the evaporator 24, so that the compressor 21 It is possible to suppress the heat transfer from to the evaporator 24.

また、第4冷媒配管241は、エバポレータ24の端部のうち、コンプレッサ21から遠方側である前端部に接続されている。これにより、第4冷媒配管241の配管長を大きくし、天井VLからエバポレータ24への熱移動を第4冷媒配管241によって確実に低減させることが可能となる。   Further, the fourth refrigerant pipe 241 is connected to a front end portion on the far side from the compressor 21 among the end portions of the evaporator 24. Thereby, the pipe length of the fourth refrigerant pipe 241 can be increased, and the heat transfer from the ceiling VL to the evaporator 24 can be reliably reduced by the fourth refrigerant pipe 241.

また、エバポレータ24は、コンデンサ22との間にコンプレッサ21を挟むように配置されている。これにより、エバポレータ24と取付壁31との間に第4冷媒配管241を配置するスペースを確保するとともに、高温の冷媒が流れるコンデンサ22をエバポレータ24から遠方に配置して、コンデンサ22からエバポレータ24への熱移動を抑制することが可能となる。   Further, the evaporator 24 is arranged so as to sandwich the compressor 21 between the condenser 22 and the evaporator 22. Accordingly, a space for arranging the fourth refrigerant pipe 241 between the evaporator 24 and the mounting wall 31 is secured, and the capacitor 22 through which the high-temperature refrigerant flows is arranged far from the evaporator 24, and the capacitor 22 is transferred from the evaporator 24 to the evaporator 24. It is possible to suppress the heat transfer.

次に、図3及び図4を参照しながら、第2実施形態に係る車両用空調装置10A(以下、「空調装置10A」とも称する)。この空調装置10Aは、第1実施形態に係る空調装置10と同様に、車室VCの天井VLに取り付けられ、車室VC内の温度調整を行う装置である。空調装置10Aは、そのケーシング30Aの形状が第1実施形態に係るケーシング30と異なる。空調装置10Aのうち、空調装置10と同一の構成については同一の符号を付して、説明及び図示を適宜省略する。   Next, referring to FIGS. 3 and 4, a vehicle air conditioner 10 </ b> A according to the second embodiment (hereinafter also referred to as “air conditioner 10 </ b> A”). This air conditioner 10A is an apparatus that is attached to the ceiling VL of the passenger compartment VC and adjusts the temperature in the passenger compartment VC, similarly to the air conditioner 10 according to the first embodiment. The shape of the casing 30A of the air conditioner 10A is different from the casing 30 according to the first embodiment. In the air conditioner 10A, the same components as those of the air conditioner 10 are denoted by the same reference numerals, and description and illustration are omitted as appropriate.

図3及び図4は、空調装置10Aのうち、ケーシング30Aの一部のみを図示している。この空調装置10Aは、エバポレータ24からコンプレッサ21に冷媒を流す第4冷媒配管241Aが、ケーシング30Aの取付壁31Aと接するように配置されている。詳細には、第4冷媒配管241Aが取付壁31の内部に配置されている。   3 and 4 show only a part of the casing 30A in the air conditioner 10A. The air conditioner 10A is arranged such that a fourth refrigerant pipe 241A for flowing the refrigerant from the evaporator 24 to the compressor 21 is in contact with the mounting wall 31A of the casing 30A. Specifically, the fourth refrigerant pipe 241 </ b> A is disposed inside the mounting wall 31.

ケーシング30Aの構成について詳細に説明する。図4に示されるように、ケーシング30Aの取付壁31Aは、一対の外殻体31A1,31A2によって形成されている。外殻体31A2は、その内部に前述した収容空間35を区画形成する。外殻体31A1は、この外殻体31A2の外側面を覆うように設けられる。外殻体31A1,31A2は、接着剤34によって互いに接着されて一体となっている。   The configuration of the casing 30A will be described in detail. As shown in FIG. 4, the mounting wall 31A of the casing 30A is formed by a pair of outer shell bodies 31A1 and 31A2. The outer shell body 31A2 defines the above-described accommodation space 35 therein. The outer shell body 31A1 is provided so as to cover the outer surface of the outer shell body 31A2. The outer shells 31A1 and 31A2 are bonded together by an adhesive 34 and integrated.

また、外殻体31A1は、断面が半円弧状となるように上方向に向かって突出する突出部36が形成されている。図3に示されるように、突出部36は、上面視で略S字形状を呈するように形成されている。また、図4に示されるように、外殻体31A2のうち突出部36と対応する位置には突出部37が形成されている。突出部37は、断面が半円弧状となるように下方向に向かって突出している。   Further, the outer shell 31A1 is formed with a protruding portion 36 that protrudes upward so that the cross section has a semicircular arc shape. As shown in FIG. 3, the protruding portion 36 is formed so as to exhibit a substantially S-shape when viewed from above. Further, as shown in FIG. 4, a protrusion 37 is formed at a position corresponding to the protrusion 36 in the outer shell 31A2. The protruding portion 37 protrudes downward so that the cross section has a semicircular arc shape.

外殻体31A1と外殻体31A2とが一体となることによって、突出部36と突出部37との間に、冷媒が流れる流路26が形成される。すなわち、第4冷媒配管241Aは、突出部36と突出部37とによって構成される管状の部分であって、図3に示されるように、取付壁31の内部で蛇行するように配置されている。   As the outer shell body 31A1 and the outer shell body 31A2 are integrated, the flow path 26 through which the refrigerant flows is formed between the protruding portion 36 and the protruding portion 37. In other words, the fourth refrigerant pipe 241A is a tubular portion constituted by the protruding portion 36 and the protruding portion 37, and is arranged to meander within the mounting wall 31 as shown in FIG. .

第4冷媒配管241Aの一端部にはチューブ27が接続され、他端部にはチューブ28が接続されている。チューブ27,28は、それぞれ可撓性を有する管状部材であり、その内部に流路が形成されている。チューブ27,28は、いずれもその内部の流路が、第4冷媒配管241A内の流路26と連通するように接続されている。   A tube 27 is connected to one end of the fourth refrigerant pipe 241A, and a tube 28 is connected to the other end. Each of the tubes 27 and 28 is a flexible tubular member, and a flow path is formed therein. Both the tubes 27 and 28 are connected so that the flow path inside thereof communicates with the flow path 26 in the fourth refrigerant pipe 241A.

チューブ27はエバポレータ24に接続され、チューブ28はコンプレッサ21に接続される。これにより、エバポレータ24から排出された冷媒は、まずチューブ27を介して第4冷媒配管241の一端部から流路26に流入する。当該冷媒は、流路26を蛇行しながら流れる。第4冷媒配管241の他端部まで流れた冷媒は、そこからチューブ28に排出され、コンプレッサ21に供給される。   The tube 27 is connected to the evaporator 24, and the tube 28 is connected to the compressor 21. Thereby, the refrigerant discharged from the evaporator 24 first flows into the flow path 26 from one end of the fourth refrigerant pipe 241 via the tube 27. The refrigerant flows while meandering through the flow path 26. The refrigerant that has flowed to the other end of the fourth refrigerant pipe 241 is discharged from there to the tube 28 and supplied to the compressor 21.

以上の説明のように、第2実施形態に係る空調装置10Aでは、第4冷媒配管241Aは、取付壁31Aと接するように配置されている。これにより、ケーシング30Aの取付壁31Aを車室VCの天井VLに取り付けて空調装置10Aを設置すれば、第4冷媒配管241Aは天井VLから移動してくる熱をさらに受け易い構成となる。この結果、天井VLからエバポレータ24への熱移動を確実に低減させることが可能となる。また、第4冷媒配管241Aにおいて冷媒の温度を高めて気化を促進させ、気相冷媒の割合をさらに高めた状態で冷媒をコンプレッサ21に供給することが可能となる。   As described above, in the air conditioner 10A according to the second embodiment, the fourth refrigerant pipe 241A is disposed so as to be in contact with the attachment wall 31A. Thereby, if the mounting wall 31A of the casing 30A is attached to the ceiling VL of the passenger compartment VC and the air conditioner 10A is installed, the fourth refrigerant pipe 241A has a configuration more easily receiving heat moving from the ceiling VL. As a result, the heat transfer from the ceiling VL to the evaporator 24 can be reliably reduced. Further, it is possible to supply the refrigerant to the compressor 21 in a state where the temperature of the refrigerant is increased in the fourth refrigerant pipe 241A to promote vaporization and the ratio of the gas-phase refrigerant is further increased.

また、第4冷媒配管241Aは、取付壁31Aの内部に配置されている。これにより、天井VLから移動してくる熱を、第4冷媒配管241Aを流れる冷媒によってさらに受け、天井VLからエバポレータ24への熱移動を確実に低減させることが可能となる。   The fourth refrigerant pipe 241A is disposed inside the mounting wall 31A. Thereby, the heat transferred from the ceiling VL is further received by the refrigerant flowing through the fourth refrigerant pipe 241A, and the heat transfer from the ceiling VL to the evaporator 24 can be reliably reduced.

また、第4冷媒配管241Aは、取付壁31Aの内部で蛇行するように配置されている。これにより、取付壁31A内の広範囲において、天井VLから移動してくる熱を第4冷媒配管241Aを流れる冷媒によってさらに受け、天井VLからエバポレータ24への熱移動を確実に低減させることが可能となる。   The fourth refrigerant pipe 241A is arranged to meander inside the mounting wall 31A. As a result, heat transferred from the ceiling VL can be further received by the refrigerant flowing through the fourth refrigerant pipe 241A in a wide range within the mounting wall 31A, and heat transfer from the ceiling VL to the evaporator 24 can be reliably reduced. Become.

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。   The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. In other words, those specific examples that have been appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. Each element included in each of the specific examples described above and their arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated, and can be appropriately changed.

上記実施形態では、空調装置10の冷房運転時の動作について説明している。しかしながら、本発明に係る車両用空調装置は、冷房運転のみを行うものに限定されない。例えば、空調装置10において、第1ファン251や第2ファン252の空気の吸引や吹き出しを行う方向を変更することによって、車室VC内の温度を上昇させる暖房運転を行わせてもよい。具体的には、コンデンサ22を通過して温度上昇した空気を車室VC内に戻すとともに、エバポレータ24を通過して温度低下した空気を車室VC外に排出するなどしてもよい。   In the above embodiment, the operation of the air conditioner 10 during the cooling operation is described. However, the vehicle air conditioner according to the present invention is not limited to one that performs only the cooling operation. For example, in the air conditioner 10, the heating operation for increasing the temperature in the passenger compartment VC may be performed by changing the direction in which the first fan 251 or the second fan 252 sucks or blows air. Specifically, air that has risen in temperature through the condenser 22 may be returned into the passenger compartment VC, and air that has been reduced in temperature through the evaporator 24 may be discharged out of the passenger compartment VC.

10,10A:車両用空調装置
21:コンプレッサ
22:コンデンサ
23:エキスパンションバルブ
24:エバポレータ
241,241A:第4冷媒配管(冷媒配管)
252:第2ファン(ファン)
30,30A:ケーシング
31,31A:取付壁
VC:車室
VL:天井
10, 10A: Vehicle air conditioner 21: Compressor 22: Condenser 23: Expansion valve 24: Evaporator 241, 241A: Fourth refrigerant pipe (refrigerant pipe)
252: Second fan (fan)
30, 30A: Casing 31, 31A: Mounting wall VC: Vehicle compartment VL: Ceiling

Claims (7)

空気の温度を調整して車室(VC)内に吹き出す車両用空調装置(10,10A)であって、
冷媒を圧縮するコンプレッサ(21)と、
前記コンプレッサから供給される冷媒と空気との間で熱交換を行わせるコンデンサ(22)と、
前記コンデンサから供給される冷媒を膨張させるエキスパンションバルブ(23)と、
前記エキスパンションバルブから供給される冷媒と空気との間で熱交換を行わせるエバポレータ(24)と、
前記エバポレータを通過した空気を車室内に吹き出すファン(252)と、
前記コンプレッサ、前記コンデンサ、前記エキスパンションバルブ、前記エバポレータ、及び前記ファンを収容し、車室内に取り付けられる取付壁(31)を有するケーシングと、を備え、
前記エバポレータから前記コンプレッサに冷媒を流す冷媒配管の少なくとも一部が、前記エバポレータと前記取付壁との間に配置されている、車両用空調装置。
A vehicle air conditioner (10, 10A) that adjusts the temperature of air and blows it into a passenger compartment (VC)
A compressor (21) for compressing the refrigerant;
A condenser (22) for exchanging heat between the refrigerant supplied from the compressor and air;
An expansion valve (23) for expanding the refrigerant supplied from the capacitor;
An evaporator (24) for exchanging heat between the refrigerant supplied from the expansion valve and the air;
A fan (252) for blowing the air that has passed through the evaporator into the passenger compartment;
A casing having a mounting wall (31) for housing the compressor, the condenser, the expansion valve, the evaporator, and the fan, and being mounted in a vehicle interior;
An air conditioner for a vehicle, wherein at least a part of a refrigerant pipe for flowing a refrigerant from the evaporator to the compressor is disposed between the evaporator and the mounting wall.
前記エバポレータと前記コンプレッサは、前記取付壁に正対して見た場合に、互いに重合しないように配置されている、請求項1に記載の車両用空調装置。   2. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the evaporator and the compressor are arranged so as not to overlap each other when viewed from the mounting wall. 前記冷媒配管は、前記エバポレータの端部のうち、前記コンプレッサから遠方側の端部に接続されている、請求項2に記載の車両用空調装置。   The said refrigerant | coolant piping is a vehicle air conditioner of Claim 2 connected to the edge part far from the said compressor among the edge parts of the said evaporator. 前記エバポレータは、前記コンデンサとの間に前記コンプレッサを挟むように配置されている、請求項3に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 3, wherein the evaporator is disposed so as to sandwich the compressor between the evaporator and the condenser. 前記冷媒配管は、前記取付壁と接するように配置されている、請求項1又は4に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 1 or 4, wherein the refrigerant pipe is disposed so as to be in contact with the mounting wall. 前記冷媒配管は、前記取付壁の内部に配置されている、請求項5に記載の車両用空調装置。   The vehicular air conditioner according to claim 5, wherein the refrigerant pipe is disposed inside the mounting wall. 前記冷媒配管は、前記取付壁の内部で蛇行するように配置されている、請求項6に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 6, wherein the refrigerant pipe is disposed so as to meander inside the mounting wall.
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