JP6518209B2 - 冷凍サイクル - Google Patents

Description

本開示は、内部熱交換器を備える冷凍サイクルに関する。

車両用空調装置の冷凍サイクルに用いられる膨張装置は、故障などによって交換が求められる部品であり、取り外しし易い位置に配置される（例えば、特許文献１を参照。）。特許文献１では、ダッシュパネルに設けられた配管貫通開口部を貫通する車室外配管を膨張装置に接続して、膨張装置を車室内に配置しつつ、エンジンルーム側から取り外し可能な構成を開示している。また、特許文献１には、膨張装置を収納するケースの開口部を、該開口部を通る車室内配管の周囲を液密状態に囲うゴム製のグロメット（シール部品）で塞いで、車室内をエンジンルームに対して液密にする構造が開示されている。この構造によって、エンジンが発生する熱及びエンジンルームに侵入する水が車室内に入り込むことが防止される。

ところで、冷凍サイクルの冷却能力を向上する手段として、凝縮器から膨張装置に向かう相対的に高温の冷媒と、蒸発器から圧縮機に向かう相対的に低温の冷媒との熱を交換する内部熱交換器を、冷凍サイクルに配置する構成が知られている（例えば、特許文献２を参照。）。特許文献２では、内部熱交換器を、空調ユニットのケース内に設けて車室内（ダッシュパネルよりも室内側）に配置している。このように、内部熱交換器を空調ユニットと一体的に構成することで、内部熱交換器を車両へ配置する場合の取り付け工数を削減することができる。

特開２００７−１１８６５４号公報 特開２００７−０５５５５３号公報

特許文献１に記載されるように、グロメットによって区画された収容空間は、ほぼ膨張装置に対応した形状となっている。これによって、膨張装置の周囲がグロメットによって実質的に閉塞されるので、グロメットを通じてエンジンルームから車室内に侵入する音量を低減したり、エンジンルーム内を水洗浄する場合にグロメットに意図しない水圧が加わり、車室内に脱落することを防止したりすることが期待される。

特許文献２の構成では、ダッシュパネルの近傍には膨張装置ではなく、内部熱交換器が配置されることとなる。これは、膨張装置が、内部熱交換器を通過した後の過冷却された冷媒を膨張する必要があるためである。つまり、膨張装置を内部熱交換器よりも凝縮器側、すなわちダッシュパネル側に配置することができない。このため、グロメットで区画した収容空間に膨張装置を配置することができず、エンジンルームから侵入する音を低減したり、エンジンルーム内の水洗浄時におけるグロメットの脱落のおそれを低減したりすることができないという問題が発生する。

また、内部熱交換器は、前記したように冷凍サイクルの冷却能力を向上する手段として有効である一方で、内部熱交換器を採用する場合は、一定のコストの上昇及び冷凍サイクルの重量の増加を伴う。このため、実際の車両開発においては、内部熱交換器を採用するか否かは、単に冷却能力によって決められるとは限らない。すなわち、内部熱交換器の有無は、冷却能力、車両の設計思想、重量又はコストなどの各種要因に応じて総合的に決定される。したがって、内部熱交換器の有無によらず、ダッシュパネルに設ける貫通孔及び該貫通孔を塞ぐグロメットなどのシール部材を変更することなく、エンジンルームで発生する音の低減及びエンジンルームの水洗浄時の不具合の防止が望まれる。

本開示は、内部熱交換器を有する車両空調用の冷凍サイクルに関し、内部熱交換器を備えない仕様となっても、ダッシュパネルに設けた貫通孔及び該貫通孔を塞ぐグロメットなどのシール部材を変更することなく、エンジンルームに起因する音及びエンジンルームの洗浄時の水圧などの不具合要因に対して、車室内の環境を維持できる冷凍サイクルを提供することを目的とする。

本発明に係る冷凍サイクルは、車両に搭載され、圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を配管で接続して冷媒を循環させる冷媒回路と、前記凝縮器から前記膨張装置へ導かれる前記冷媒が流れる第１の熱交換部と前記蒸発器から前記圧縮機の吸入側へ導かれる前記冷媒が流れる第２の熱交換部との間で前記冷媒の熱交換を行い、車室に配置される内部熱交換器と、前記凝縮器と前記第１の熱交換部との間の前記冷媒の流路及び前記第２の熱交換部と前記圧縮機との間の前記冷媒の流路が通るコネクタと、エンジンルームと車室とを区画するダッシュパネルに設けられた貫通孔を塞ぐためのシール部品と、を備え、前記シール部品は、前記貫通孔の貫通方向に延びる周壁部を有し、前記コネクタの全体又は一部は、前記周壁部によって区画された収容空間に収容され、前記膨張装置の全体又は一部は、前記収容空間に収容可能な外形形状を有することを特徴とする。

本発明に係る冷凍サイクルでは、前記コネクタは、前記凝縮器から流出した前記冷媒を流す前記配管が接続される第１接続部と、前記第１の熱交換部の入口部が接続される第２接続部と、前記第２の熱交換部の出口部が接続される第３接続部と、前記圧縮機に吸入される前記冷媒を流す前記配管が接続される第４接続部と、を有することが好ましい。コネクタと内部熱交換器とを接続可能として、冷凍サイクルの部品点数を削減し、省スペース化に寄与することができる。

本発明に係る冷凍サイクルでは、前記膨張装置は、ブロック式膨張装置であることが好ましい。ブロック式膨張装置は、感温筒式膨張装置と比較して外形形状の凹凸が少ないため、内部熱交換器を備えない仕様となったとき、膨張装置とシール部品（グロメット）との隙間の縮小を容易化できる。

本発明に係る冷凍サイクルでは、前記内部熱交換器は、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とを、交互に並列した積層構造を有することが好ましい。積層構造の内部熱交換器は、二重管構造の内部熱交換器と比較して省スペースであるため、車室内に配置しやすい。

本発明に係る冷凍サイクルでは、前記シール部品の前記周壁部が、前記コネクタに液密に密着する密着部を有し、前記膨張装置は、前記密着部に液密に密着可能な外形形状を有することが好ましい。内部熱交換器の有無に関わらず、エンジンルームから侵入する音の低減及び水洗浄時の不具合を防止し、車室内の環境を維持できる。

本発明に係る冷凍サイクルでは、前記コネクタは、前記凝縮器から流出した前記冷媒を流す前記配管が接続される第１接続部と、前記圧縮機に吸入される前記冷媒を流す前記配管が接続される第４接続部と、を有し、前記膨張装置は、前記第１接続部及び前記第４接続部と同じ形状、かつ、同じ配置位置の接続部を有することが好ましい。内部熱交換器を備える仕様と内部熱交換器を備えない仕様とで、配管の接続構造を共通とすることができる。

本発明に係る冷凍サイクルでは、前記コネクタは、前記第１の熱交換部の入口部が接続される第２接続部と、前記第２の熱交換部の出口部が接続される第３接続部と、を有し、前記膨張装置は、前記第２接続部及び前記第３接続部と同じ形状、かつ、同じ配置位置の接続部を有することが好ましい。コネクタと接続する内部熱交換器の接続部と、膨張装置と接続する車室側の接続部材とを同じ形状とすることで、開発を容易化できる。

本発明に係る冷凍サイクルでは、前記コネクタは、前記第１の熱交換部に流入する前記冷媒を流す前記配管が接続される第５接続部と、前記第２の熱交換部から流出する前記冷媒を流す前記配管が接続される第６接続部と、を有し、前記膨張装置は、前記第５接続部及び前記第６接続部と同じ形状、かつ、同じ配置位置の接続部を有することが好ましい。内部熱交換器を備える仕様と内部熱交換器を備えない仕様とで、配管の接続構造を共通とすることができる。

本開示によれば、内部熱交換器を有する車両空調用の冷凍サイクルに関し、内部熱交換器を備えない仕様となっても、ダッシュパネルに設けた貫通孔及び該貫通孔を塞ぐグロメットなどのシール部材を変更することなく、エンジンルームに起因する音及びエンジンルームの洗浄時の水圧などの不具合要因に対して、車室内の環境を維持できる冷凍サイクルを提供することができる。

本実施形態に係る冷凍サイクルの一例を示すシステム図である。 ブロック式膨張装置の一例を示す斜視図である。 図２のＸ−Ｘ線断面図である。 積層構造を有する内部熱交換器の一例を示す斜視図である。 コネクタの一例を示す斜視図である。 図５のＹ−Ｙ線断面図である。 コネクタ、内部熱交換器、膨張装置及び蒸発器の接続構造を示す分解斜視図である。 ダッシュパネルの貫通孔の近傍を拡大した図である。 冷凍サイクルが内部熱交換器を備えないとき、ダッシュパネルの貫通孔の近傍を拡大した図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の一態様を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。

図１は、本実施形態に係る冷凍サイクルの一例を示すシステム図である。本実施形態に係る冷凍サイクル１は、図１に示すように、車両に搭載され、圧縮機２、凝縮器３、膨張装置４及び蒸発器５を配管６１〜６６で接続して冷媒を循環させる冷媒回路９と、凝縮器３から膨張装置４へ導かれる冷媒が流れる第１の熱交換部１１と蒸発器５から圧縮機２の吸入側へ導かれる冷媒が流れる第２の熱交換部１２との間で冷媒の熱交換を行い、車室Ｒに配置される内部熱交換器１０と、凝縮器３と第１の熱交換部１１との間の冷媒の流路６及び第２の熱交換部１２と圧縮機２との間の冷媒の流路７が通るコネクタ２０と、エンジンルームＥと車室Ｒとを区画するダッシュパネルＤに設けられた貫通孔９１を塞ぐためのシール部品３０と、を備え、シール部品（グロメット）３０は、貫通孔９１の貫通方向に延びる周壁部３１を有し、コネクタ２０の全体又は一部は、周壁部３１によって区画された収容空間に収容され、膨張装置４の全体又は一部は、収容空間に収容可能な外形形状を有する。

冷凍サイクル１の構成要素のうち、圧縮機２と凝縮器３とがエンジンルームＥ内に配置され、膨張装置４と、蒸発器５と、内部熱交換器１０とが車室Ｒ内に配置される。車室Ｒ内には、ＨＶＡＣユニット１００が配置される。ＨＶＡＣユニット１００は、ブロワ（不図示）、膨張装置４、蒸発器５、エアミックスドア（不図示）及びヒータコア（不図示）などを有し、車室Ｒ内に空調風を吹き出す。

冷媒回路９は、圧縮機２と凝縮器３と膨張装置４と蒸発器５とを配管６１〜６６で接続した閉回路であり、内部を冷媒が循環する。冷媒は、例えば、Ｒ１３４ａなどのフロン系物質、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、又は二酸化炭素である。冷媒回路９は、内部を循環する冷媒がフロン系物質の場合、凝縮器３の内部、又は凝縮器３と内部熱交換器１０との間に、気体状の冷媒と液体状の冷媒とを分離するとともに、冷媒の一部を貯留するリキッドタンク（不図示）を備える。冷媒回路９は、内部を循環する冷媒が二酸化炭素の場合、蒸発器５と圧縮機２との間に、冷媒の一部を貯留するアキュムレータ（不図示）を備える。

圧縮機２は、エンジン（図示せず）からの駆動力を受けて、又は電力によって駆動するモータ（図示せず）の駆動力を受けて、低温低圧の気化状態の冷媒を圧縮して、高温高圧の気化状態の冷媒にする。圧縮機２は、固定容量型であるか、又は可変容量型であってもよい。

凝縮器３は、一般的に車両の先端部（前方）のエンジンルーム内でラジエータの前面に配置される。凝縮器３は、熱交換器であり、圧縮機２から吐出された高温高圧の気化状態の冷媒を、フロントグリルなどの車両の前面部に設けられたグリル開口部（不図示）から導入される車両前方の外気によって冷却し、高温高圧の液化状態の冷媒にする。グリル開口部から導入される外気は、車両の走行若しくは冷却ファン（不図示）の稼働のいずれか一方又は両方によって生成される。

膨張装置４は、凝縮器３で凝縮された冷媒を、絞り作用によって減圧・膨張させて、低温低圧の霧状の冷媒（気液混合状の冷媒）とするとともに、冷媒の流量の調整を行う。

図２は、ブロック式膨張装置の一例を示す斜視図である。図３は、図２のＸ−Ｘ線断面図である。膨張装置４は、図２及び図３に示すように、ブロック式膨張装置であることが好ましい。

ブロック式膨張装置４は、本体部４０とエレメント部５０とを有する。本体部４０は、例えば、第１側面部４０ａと、第２側面部４０ｂと、第３側面部４０ｃと、第４側面部４０ｄと、天面部４０ｅと、底面部４０ｆとを有する角筒状である。

第１側面部４０ａには、第１の熱交換部１１（図１に図示）から流出した冷媒を流入させる第１流入口４１と、第２の熱交換部１２（図１に図示）へ冷媒を流出させる第２流出口４４とが設けられる。第２側面部４０ｂには、蒸発器５（図１に図示）へ冷媒を流出させる第１流出口４２と、蒸発器５（図１に図示）から流出した冷媒を流入させる第２流入口４３とが設けられる。天面部４０ｅには、エレメント部５０が固定される。エレメント部５０は、アッパーハウジング５１と、ロアハウジング５２と、ダイヤフラム５３とを有する。アッパーハウジング５１とダイヤフラム５３とで囲まれた空間は、感温室５４である。感温室５４には、蒸発器５から流出した冷媒の温度に応じて圧力変化する感温媒体が封入される。

第１流入口４１から第１流出口４２へ至る冷媒通路には、弁座４５と、弁座４５に当接する球状の弁体４６とが配置される。弁体４６は、弁体受け４７を介してコイルスプリング４８によって、弁座４５に着座する方向に付勢されている。本体部４０の内部には、第２流入口４３から第２流出口４４へ至る冷媒通路の温度を感温室５４内の感温媒体に伝達する感温棒５５と、感温棒５５の動きを弁体４６に伝達する作動棒５６とが設けられる。

膨張装置４では、冷媒は、弁座４５と弁体４６との間の隙間を通過するとき、断熱膨張して、低温低圧の霧状の冷媒となる。また、弁座４５と弁体４６との間の隙間は、蒸発器５から流出した冷媒の温度に基づいて制御される。すなわち、蒸発器５から流出した冷媒の熱が感温棒５５から感温室５４内の感温媒体に伝達されると、感温媒体の圧力が変化する。そして、感温媒体の圧力変化に応じてダイヤフラム５３が変位して感温棒５５及び作動棒５６を昇降させ、弁座４５と弁体４６との間隔を変化させる。本発明は、膨張装置４の構造に限定されない。

蒸発器５（図１に図示）は、熱交換器であり、膨張装置４で気液混合状となった冷媒を気化させ、そのときの蒸発熱によって蒸発器５を通過する送風空気を冷却除湿する。

内部熱交換器１０は、図１に示すように、冷媒回路９上に配置される。内部熱交換器１０は、凝縮器３から膨張装置４に導かれる冷媒が流れる第１の熱交換部１１と蒸発器５から圧縮機２の吸入側に導かれる冷媒が流れる第２の熱交換部１２とを有し、第１の熱交換部１１を流れる相対的に高温の冷媒と第２の熱交換部１２を流れる相対的に低温の冷媒との間で熱交換を行う。

図４は、積層構造を有する内部熱交換器の一例を示す斜視図である。内部熱交換器１０は、図４に示すように、第１の熱交換部１１と第２の熱交換部１２とを、交互に並列した積層構造を有するか、又は特許文献２に記載されたような二重管構造を有していてもよい。このうち、積層構造を有する内部熱交換器１０であることがより好ましい。二重管構造の内部熱交換器では、適切に熱交換するために熱交換部に十分な長さが必要とされ、短くして省スペース化できない事情がある。一方、車室内では乗員空間の拡大に伴って、機器を配置する空間は縮小される傾向にある。このため、二重管構造の内部熱交換器の全体の一部又は全体が車室Ｒからはみ出されてエンジンルームＥに配置せざるを得ない場合がある。これに対して、積層構造の内部熱交換器は、二重管構造の内部熱交換器と比較して省スペースであるため、その全体を車室内に配置しやすい。内部熱交換器１０は、ＨＶＡＣユニット１００（図１に図示）の外側に取り付けられることが好ましい。内部熱交換器１０の取り付け・取り外しがより容易になる。

図４に示す積層構造を有する内部熱交換器１０は、例えば、所定形状にプレスされたプレートをその厚さ方向に複数枚積層させた構造を有し、プレートタイプとも呼ばれる。また、積層構造を有する内部熱交換器１０は、プレートタイプに限定されず、例えば、１本の扁平チューブに複数の流路を設け、該扁平チューブをその厚さ方向に複数重ねて積層した構造を有し、チューブタイプとも呼ばれる内部熱交換器であってもよい。

図１に示すように、配管６１は、圧縮機２の出口部と凝縮器３の入口部とを直接的又は間接的に接続する。配管６２は、凝縮器３の出口部と第１の熱交換部１１の入口部１１ａとを直接的又は間接的に接続する。配管６３は、第１の熱交換部１１の出口部１１ｂと膨張装置４の入口部とを直接的又は間接的に接続する。配管６４は、膨張装置４の出口部と蒸発器５の入口部とを直接的又は間接的に接続する。配管６５は、蒸発器５の出口部と第２の熱交換部１２の入口部１２ａとを直接的又は間接的に接続する。配管６６は、第２の熱交換部１２の出口部１２ｂと圧縮機２の入口部とを直接的又は間接的に接続する。

図５は、コネクタの一例を示す斜視図である。図６は、図５のＹ−Ｙ線断面図である。コネクタ２０は、本体部２１と、擬エレメント部２２とを有する。本体部２１は、例えば、第１側面部２１ａと、第２側面部２１ｂと、第３側面部２１ｃと、第４側面部２１ｄと、天面部２１ｅと、底面部２１ｆとを有する角筒状である。凝縮器３（図１に図示）と第１の熱交換部１１（図１に図示）との間の冷媒の流路（以降、第１流路ということもある。）６と第２の熱交換部１２（図１に図示）と圧縮機２（図１に図示）との間の冷媒の流路（以降、第２流路ということもある。）７とは、それぞれ第１側面部２１ａと第２側面部２１ｂとの間を貫通する。第１流路６の入口２３は、第１側面部２１ａに設けられ、第１流路６の出口２４は、第２側面部２１ｂに設けられる。第１流路６の入口２３は、第１流路６の出口２４よりも底面部２１ｆ側にある。第１流路６は、高さ位置の異なる入口２３と出口２４とを結んでいればよく、図６に示すような直角状に曲った流路形状に限定されず、例えば、入口２３と出口２４とを直線状又はＳ字状に結んでもよい。第２流路６の入口２５は、第２側面部２１ｂに設けられ、第２流路７の出口２６は、第１側面部２１ａに設けられる。

擬エレメント部２２は、本体部２１の天面部２１ｅに固定される。擬エレメント部２２は、アッパーハウジング２７とロアハウジング２８とを有する。擬エレメント部２２の内部は、図６では空洞としたが、密実としてもよい。

コネクタ２０は、凝縮器から流出した冷媒を流す配管６２（図１に図示）が接続される第１接続部１２３と、第１の熱交換部の入口部１１ａ（図１に図示）が接続される第２接続部１２４と、第２の熱交換部の出口部１２ｂ（図１に図示）が接続される第３接続部１２５と、圧縮機に吸入される冷媒を流す配管６６（図１に図示）が接続される第４接続部１２６と、を有することが好ましい。コネクタ２０と内部熱交換器１０とが、配管を介在させずに直接接続されるため、冷凍サイクル１の部品点数を削減し、省スペース化に寄与することができる。第１接続部１２３は、第１流路６の入口２３に設けられる。第２接続部１２４は、第１流路６の出口２４に設けられる。第３接続部１２５は、第２流路７の入口２５に設けられる。第４接続部１２６は、第２流路７の出口２６に設けられる。

また、コネクタ２０は、車両に搭載可能な材料、例えばアルミニウム合金、ステンレス合金、鉄、耐熱性及び耐水性を備えた樹脂、あるいは樹脂の表面にメッキを施した材料で形成される。

次に、図７を参照して、コネクタ２０、内部熱交換器１０、膨張装置４及び蒸発器５の接続構造を説明する。コネクタ２０の第１流路の入口２３及び第２流路の出口２６は、配管６２，６６にそれぞれ接続される。配管６２，６６は、フランジ６２ａ，６６ａを有し、フランジ６２ａ，６６ａをジョイント部材７１とコネクタ２０の第１側面部２１ａとの間に挟むことで固定される。

コネクタ２０の第１流路の出口２４及び第２流路の入口２５は、第１の熱交換部１１の入口部１１ａ及び第２の熱交換部１２の出口部１２ｂにそれぞれ接続される。図７では、コネクタ２０の出入口２４，２５と内部熱交換器１０の出入口部１１ａ，１２ｂとを直接的に接続する形態を示したが、本発明はこれに限定されず、コネクタ２０の出入口２４，２５と内部熱交換器１０の出入口部１１ａ，１２ｂとの間に配管（不図示）を介在させてもよい。

第１の熱交換部１１の出口部１１ｂ及び第２の熱交換部１２の入口部１２ａは、膨張装置４の第１流入口４１及び第２流出口４４にそれぞれ接続される。図７では、内部熱交換器１０の出入口部１１ｂ，１２ａと膨張装置４の第１流入口４１及び第２流出口４４とを直接的に接続する形態を示したが、本発明はこれに限定されず、図１に示すように内部熱交換器１０の出入口部１１ｂ，１２ａと膨張装置４の出入口との間に配管６３，６５を介在させてもよい。

膨張装置の第１流出口４２及び第２流入口４３は、ジョイント部材７２を介して配管６４，６５に接続される。配管６４，６５は、蒸発器５の入口部５ａ及び出口部５ｂにそれぞれ接続される。図７では、膨張装置４の第１流出口４２及び第２流入口４３と蒸発器５の出入口部５ａ，５ｂとの間に配管６４，６５を介在させる形態を示したが、本発明はこれに限定されず、膨張装置４の第１流出口４２及び第２流入口４３と蒸発器５の出入口部５ａ，５ｂとを直接的に接続してもよい。

図８は、ダッシュパネルの貫通孔の近傍を拡大した図である。シール部品３０は、図８に示すように、ダッシュパネルＤに設けられた貫通孔９１を車室Ｒ内の側から覆うことが好ましい。シール部品３０は、例えば、ＨＶＡＣのケース１０１によってダッシュパネルＤの側へ押しつけられており、ダッシュパネルＤとシール部品３０との間に配置された弾力性のある発泡材３４を圧縮して、ダッシュパネルＤとの間を液密となるように取り付けられる。シール部品３０は、図８の構成に限らず、貫通孔９１に直接嵌められるものであってもよい。ダッシュパネルＤは、エンジンルームＥと車室Ｒとを区画する壁であり、ファイアウォール又はトーボードと呼ばれることもある。貫通孔９１は、エンジンルームＥ内に配置される機器（例えば、図１に示す圧縮機２又は凝縮器３）と車室Ｒ内に配置される機器（例えば、内部熱交換器１０）とを接続させるために、エンジンルームＥと車室Ｒとを連通させる開口である。貫通孔９１の形状は、特に限定されないが、例えば、角部を曲線で結んだ四角形状である。

シール部品３０は、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）などのゴム材によって構成されることが好ましい。また、シール部品３０は、図８に示すように、貫通孔９１の貫通方向に延びる周壁部３１を有する。周壁部３１は、枠状であり、枠内に収容空間３２を形成する。収容空間３２は、コネクタ２０の全体又は一部を収容するための空間である。図８では、周壁部３１がダッシュパネルＤよりも車室Ｒ側に配置された形態を示したが、本発明はこれに限定されず、周壁部３１が貫通孔９１を貫通するとともに貫通孔９１の内周に接触する形態であってもよい。

本実施形態では、図８に示すように、シール部品３０で貫通孔９１を覆い、コネクタ２０をシール部品３０の収容空間３２に収容して、ダッシュパネルＤの貫通孔９１を塞ぐことで、車室内の環境を維持できる。図８では、周壁部３１がコネクタ２０に液密に密着する密着部３３を有することで、より好適に車室内の環境を維持する例を示しているが、本発明はこれに限定されない。車室内がエンジンルームに対して液密になればよく、例えば、コネクタ２０の出入口と内部熱交換器１０の出入口との間に配管（不図示）を介在させるとき、周壁部３１は、配管に液密に密着する液密部（不図示）を有していてもよい。

冷凍サイクル１に内部熱交換器１０を搭載するか否かは、冷却能力、車両の設計思想、重量又はコストなどの各種要因に応じて総合的に決定される。このため、冷凍サイクル１では、部品の形状変更など大幅な設計変更をすることなく、内部熱交換器１０を備える仕様及び内部熱交換器１０を備えない仕様の両方に対応できることが望まれる。そこで、本実施形態では、膨張装置４の外形形状を収容空間に収容可能な形状とし、内部熱交換器１０を備えないとき、コネクタ２０に替えて、図９に示すように、膨張装置４をシール部品３０の収容空間３２に収容することで、内部熱交換器１０の有無に関わらず、車室Ｒ内のエンジンルームＥに対する液密性を確保できる。冷凍サイクル１が内部熱交換器１０を備えるとき、図８に示すように、凝縮器に接続される配管６２及び圧縮機に接続される配管６６と、蒸発器に接続される配管６４，６５との間には、コネクタ２０、内部熱交換器１０及び膨張装置４が介在する。これに対して、冷凍サイクル１が内部熱交換器１０を備えないとき、図９に示すように、配管６２，６６と配管６４，６５との間には、膨張装置４及び新たな配管６７，６８が介在する以外は、内部熱交換器１０を備える冷凍サイクル１と同じ構成を有する。このように、冷凍サイクル１が内部熱交換器１０を備えない仕様となっても、冷凍サイクル１の大幅な設計変更が不要である。

次に、コネクタ２０及び膨張装置４の形状について、周壁部３１がコネクタ２０に液密に密着する密着部３３を有する場合を説明する。

シール部品３０の周壁部３１が、コネクタ２０に液密に密着する密着部３３を有する場合、膨張装置４は、密着部３３に液密に密着可能な外形形状を有することが好ましい。コネクタ２０（図５に示す）の第１側面部２１ａおよび第２側面部２１ｂのいずれか一方又は両方の面形状が、膨張装置（図２に示す）の第１側面部４０ａおよび第２側面部４０ｂのいずれか一方又は両方の面形状とそれぞれ同じであることが望ましい。さらには、コネクタ２０（図５に示す）のアッパーハウジング２７、第３側面部２１ｃ、底面部２１ｆ及び第４側面部２１ｄを有する外周面の外形形状が、膨張装置４（図２に示す）のアッパーハウジング５１、第３側面部４０ｃ、底面部４０ｆ及び第４側面部４０ｄを有する外周面の外形形状と同じであることが好ましい。内部熱交換器１０を備えない仕様で、膨張装置４をシール部品３０の収容空間３２に収容した場合であっても、より確実に、シール部品３０と膨張装置４との隙間を閉塞することができる。

この例では、膨張装置４がブロック式膨張装置であることを示した。感温筒式膨張装置と比較して外形形状の凹凸が少ないため、収容空間３２に収容しやすい。また、コネクタ２０やシール部材３０の形状をよりシンプルにすることができる。

膨張装置４は、図２、図５に示すように、コネクタ２０の第１接続部１２３及び第４接続部１２６と同じ形状、かつ、同じ配置位置の接続部１４１，１４４を有することが好ましい。内部熱交換器１０を備える仕様と内部熱交換器１０を備えない仕様とで、配管６２，６６（図７に図示）の接続構造を共通とすることができる。コネクタ２０の第１接続部１２３に対応する膨張装置４の接続部１４１は、膨張装置４の第１流入口４１に設けられる。また、コネクタ２０の第４接続部１２６に対応する膨張装置４の接続部１４４は、膨張装置４の第２流出口４４に設けられる。

コネクタ２０と内部熱交換器１０との間に配管を介在させないとき、膨張装置４は、図３、図６に示すように、コネクタ２０の第２接続部１２４及び第３接続部１２５と同じ形状、かつ、同じ配置位置の接続部１４２，１４３を有することが好ましい。コネクタ２０と接続する内部熱交換器１０の接続部と、膨張装置４と接続する車室側の接続部材７２（ジョイント部材７２）とを同じ形状とすることで、開発を容易化できる。コネクタ２０の第２接続部１２４に対応する膨張装置４の接続部１４２は、膨張装置４の第１流出口４２に設けられる。また、コネクタ２０の第３接続部１２５に対応する膨張装置４の接続部１４３は、膨張装置４の第２流入口４３に設けられる。

また、コネクタ２０と内部熱交換器１０との間に配管を介在させるとき、コネクタ２０の第１流路の出口２４には、第１の熱交換部１１に流入する冷媒を流す配管（不図示）が接続される第２接続部１２４が設けられ、コネクタ２０の第２流路の入口２５には、第２の熱交換部１２から流出する冷媒を流す配管（不図示）が接続される第３接続部１２５が設けられる。このとき、膨張装置４は、第２接続部１２４及び第３接続部１２５と同じ形状、かつ、同じ配置位置の接続部１４２，１４３を有することが好ましい。コネクタ２０と内部熱交換器１０との間に配管を介在させることで、冷凍サイクル１のレイアウトの設計自由度が高まる。コネクタ２０の第２接続部１２４に対応する膨張装置４の接続部１４２は、膨張装置４の第１流出口４２に設けられる。また、コネクタ２０の第３接続部１２５に対応する膨張装置４の接続部１４３は、膨張装置４の第２流入口４３に設けられる。

１ 冷凍サイクル
２ 圧縮機
３ 凝縮器
４ 膨張装置
５ 蒸発器
６ 冷媒の流路（第１流路）
７ 冷媒の流路（第２流路）
９ 冷媒回路
１０ 内部熱交換器
１１ 第１の熱交換部
１１ａ 第１の熱交換部の入口部
１１ｂ 第１の熱交換部の出口部
１２ 第２の熱交換部
１２ａ 第２の熱交換部の入口部
１２ｂ 第２の熱交換部の出口部
２１ 本体部
２１ａ 第１側面部
２１ｂ 第２側面部
２１ｃ 第３側面部
２１ｄ 第４側面部
２１ｅ 天面部
２１ｆ 底面部
２２ 擬エレメント部
２３ 第１流路の入口
２４ 第１流路の出口
２５ 第２流路の入口
２６ 第２流路の出口
２７ アッパーハウジング
２８ ロアハウジング
２０ コネクタ
３０ シール部品
３１ 周壁部
３２ 収容空間
３３ 密着部
３４ 発泡材
４０ 本体部
４０ａ 第１側面部
４０ｂ 第２側面部
４０ｃ 第３側面部
４０ｄ 第４側面部
４０ｅ 天面部
４０ｆ 底面部
４１ 第１流入口
４２ 第１流出口
４３ 第２流入口
４４ 第２流出口
４５ 弁座
４６ 弁体
４７ 弁体受け
４８ コイルスプリング
５０ エレメント部
５１ アッパーハウジング
５２ ロアハウジング
５３ ダイヤフラム
５４ 感温室
５５ 感温棒
５６ 作動棒
６１〜６８ 配管
６２ａ，６６ａ フランジ
７１ ジョイント部材
７２ ジョイント部材
９１ 貫通孔
１００ ＨＶＡＣユニット
１０１ ＨＶＡＣのケース
１２３ 第１接続部
１２４ 第２接続部
１２５ 第３接続部
１２６ 第４接続部
１４１，１４２，１４３，１４４ 接続部
Ｒ 車室
Ｅ エンジンルーム
Ｄ ダッシュパネル

Claims (8)

1. 車両に搭載され、
   圧縮機（２）、凝縮器（３）、膨張装置（４）及び蒸発器（５）を配管で接続して冷媒を循環させる冷媒回路（９）と、
   前記凝縮器から前記膨張装置へ導かれる前記冷媒が流れる第１の熱交換部（１１）と前記蒸発器から前記圧縮機の吸入側へ導かれる前記冷媒が流れる第２の熱交換部（１２）との間で前記冷媒の熱交換を行い、車室に配置される内部熱交換器（１０）と、
   前記凝縮器と前記第１の熱交換部との間の前記冷媒の流路及び前記第２の熱交換部と前記圧縮機との間の前記冷媒の流路が通るコネクタ（２０）と、
   エンジンルーム（Ｅ）と車室（Ｒ）とを区画するダッシュパネル（Ｄ）に設けられた貫通孔（９１）を塞ぐためのシール部品（３０）と、を備え、
   前記シール部品は、前記貫通孔の貫通方向に延びる周壁部（３１）を有し、
   前記コネクタの全体又は一部は、前記周壁部によって区画された収容空間（３２）に収容され、
   前記膨張装置の全体又は一部は、前記収容空間に収容可能な外形形状を有することを特徴とする冷凍サイクル（１）。
2. 前記コネクタは、
   前記凝縮器から流出した前記冷媒を流す前記配管が接続される第１接続部（１２３）と、
   前記第１の熱交換部の入口部が接続される第２接続部（１２４）と、
   前記第２の熱交換部の出口部が接続される第３接続部（１２５）と、
   前記圧縮機に吸入される前記冷媒を流す前記配管が接続される第４接続部（１２６）と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル。
3. 前記膨張装置は、ブロック式膨張装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷凍サイクル。
4. 前記内部熱交換器は、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とを、交互に並列した積層構造を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の冷凍サイクル。
5. 前記シール部品の前記周壁部が、前記コネクタに液密に密着する密着部を有し、
   前記膨張装置は、前記密着部に液密に密着可能な外形形状を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の冷凍サイクル。
6. 前記コネクタは、前記凝縮器から流出した前記冷媒を流す前記配管が接続される第１接続部（１２３）と、前記圧縮機に吸入される前記冷媒を流す前記配管が接続される第４接続部（１２６）と、を有し、
   前記膨張装置は、前記第１接続部及び前記第４接続部と同じ形状、かつ、同じ配置位置の接続部（１４１、１４４）を有することを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクル。
7. 前記コネクタは、前記第１の熱交換部の入口部が接続される第２接続部（１２４）と、前記第２の熱交換部の出口部が接続される第３接続部（１２５）と、を有し、
   前記膨張装置は、前記第２接続部及び前記第３接続部と同じ形状、かつ、同じ配置位置の接続部（１４２、１４３）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の冷凍サイクル。
8. 前記コネクタは、前記第１の熱交換部に流入する前記冷媒を流す前記配管が接続される第５接続部（１２４）と、前記第２の熱交換部から流出する前記冷媒を流す前記配管が接続される第６接続部（１２５）と、を有し、
   前記膨張装置は、前記第５接続部及び前記第６接続部と同じ形状、かつ、同じ配置位置の接続部（１４２、１４３）を有することを特徴とする請求項１、３〜６のいずれか一つに記載の冷凍サイクル。

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