JP6581843B2 - 空調装置 - Google Patents

Description

この発明は、たとえば自動車に搭載される空調装置に関する。

自動車に搭載される車両用空調装置として、圧縮機と、圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、凝縮器で冷却された高圧冷媒を減圧する膨張弁と、減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えたものが広く用いられている。

ところで、最近では、ＨＹＢＲＩＤシステムなどの普及による車両の静寂化に伴い、車両用空調装置の静寂化が求められている。

冷媒が膨張弁を通過する際の冷媒通過音を低減させることにより静寂化が図られている車両用空調装置として、膨張弁が、蒸発器に流入する前の冷媒が通る第１冷媒流路、および蒸発器から流出した冷媒が通る第２冷媒流路を有するとともに、膨張弁の第１冷媒流路に通じる高圧冷媒流路、および膨張弁の第２冷媒流路に通じる低圧冷媒流路を有する膨張弁取付部材に取り付けられ、膨張弁の膨張弁取付部材側を向いた面に、円筒穴状の嵌合凹部が、第１冷媒流路が嵌合凹部の底面に開口するように形成され、膨張弁取付部材に、円筒状の管挿通穴が貫通状に形成され、当該管挿通穴に、内部が高圧冷媒流路となっている高圧冷媒流通管が通されて膨張弁取付部材に固定され、高圧冷媒流通管に、膨張弁取付部材における高圧冷媒流路の膨張弁側端部に形成された大径部内に嵌め入れられる環状ビード部と、環状ビード部に連なって設けられるとともに膨張弁取付部材から突出した拡管部とが設けられ、拡管部が嵌合凹部内に嵌め入れられた状態で膨張弁が膨張弁取付部材に取り付けられ、配管用パイプの拡管部の周壁にシール溝部が形成されてシール溝部の内側に小径部が設けられ、配管用パイプ内に、拡管部の先端開口側から絞り部品が挿入されて絞り部が形成され、絞り部品が、配管用パイプ内の環状ビード部よりも冷媒流れ方向上流側部分内に締まり嵌めされる脚胴部、脚胴部よりも若干大径で拡管部におけるシール溝部の内側の小径部内に締まり嵌めされる中筒部、および配管用パイプの拡管部の先端部内に嵌り込む外向きフランジ部よりなる車両用空調装置が提案されている（特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１記載の車両用空調装置においては、長期間使用すると絞り部品の経年変化によって絞り部品が下流側に移動し、冷媒通過音に悪影響を及ぼしたり、冷媒の流れに対する抵抗が大きくなったりすることがある。

特許第４０１４１４７号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、静寂化を図りうるとともに長期間にわたって絞り部品の移動を防止しうる空調装置を提供することにある。

1)圧縮機と、圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、膨張弁取付部材に取り付けられかつ凝縮器で冷却された高圧冷媒を減圧する膨張弁と、減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えており、膨張弁が、蒸発器に流入する前の冷媒が通る第１冷媒流路、および蒸発器から流出した冷媒が通る第２冷媒流路を有するとともに、膨張弁取付部材が、膨張弁の第１冷媒流路に通じかつ凝縮器で冷却された高圧冷媒を流す高圧冷媒流路、および膨張弁の第２冷媒流路に通じかつ蒸発器で蒸発した低圧冷媒を流す低圧冷媒流路を有し、膨張弁の膨張弁取付部材側を向いた面に、円筒穴状の嵌合凹部が、第１冷媒流路が嵌合凹部の底面に開口するように形成され、膨張弁取付部材における膨張弁側を向いた面に、膨張弁の嵌合凹部内に嵌め入れられる嵌合凸部が、高圧冷媒流路が当該嵌合凸部の先端に開口するように設けられ、前記嵌合凸部が前記嵌合凹部内に嵌め入れられた状態で膨張弁が膨張弁取付部材に取り付けられている空調装置において、
膨張弁取付部材に、円筒状の管挿通穴が貫通状に形成され、当該管挿通穴における膨張弁とは反対側の端部に大径部が形成され、前記管挿通穴に、凝縮器で冷却された高圧冷媒を膨張弁に送り込む高圧冷媒流通管が、一端寄りの一定長さ部分が膨張弁取付部材から膨張弁側に突出するように通され、高圧冷媒流通管における膨張弁取付部材から膨張弁側に突出した突出部が拡管されて管本体部よりも大径となっており、高圧冷媒流通管の管挿通穴に通された部分における膨張弁とは反対側の端部に環状ビードが形成されるとともに当該環状ビードが管挿通穴の前記大径部内に嵌め入れられ、高圧冷媒流通管における管本体部よりも大径の前記突出部と環状ビードとにより膨張弁取付部材が挟まれることによって、高圧冷媒流通管が膨張弁取付部材に固定され、高圧冷媒流通管内の管路が高圧冷媒流路となるとともに、高圧冷媒流通管における管本体部よりも大径の前記突出部が嵌合凸部となっており、
膨張弁取付部材の高圧冷媒流路内に、高圧冷媒流路の嵌合凸部先端側の開口から絞り部品が挿入されて絞り部が形成されており、絞り部品の膨張弁側端部が嵌合凸部よりも膨張弁側に突出し、当該突出部に外向きフランジが一体に設けられ、外向きフランジが嵌合凸部の先端面と、嵌合凹部の底面における第１冷媒流路の嵌合凹部側開口の周囲の環状部とにより挟着されている空調装置。

2)前記絞り部品がゴムにより形成されている上記1)記載の空調装置。

上記1)〜2)の空調装置によれば、膨張弁取付部材の高圧冷媒流路内に、高圧冷媒流路の嵌合凸部の先端側開口から絞り部品が挿入されて絞り部が形成されているので、絞り部により冷媒中の気泡が低減または微細化される。したがって、冷媒が膨張弁を通過する際の冷媒通過音が低減されて、空調装置の静寂化を図ることができる。

また、絞り部品の膨張弁側端部が嵌合凸部よりも膨張弁側に突出し、当該突出部に外向きフランジが一体に設けられ、外向きフランジが嵌合凸部の先端面と、嵌合凹部の底面における第１冷媒流路の嵌合凹部側開口の周囲の環状部とにより挟着されているので、長期間使用した際にも絞り部品が下流側に移動することが防止され、冷媒通過音に悪影響を及ぼしたり、冷媒の流れに対する抵抗が大きくなったりすることが抑制される。

しかも、嵌合凸部の先端面と、嵌合凹部の底面における第１冷媒流路の嵌合凹部側開口の周囲の部分とにより挟着された絞り部品の外向きフランジが、シール部材としての役目を果たすので、冷媒のスローリークが抑制される。

車両用空調装置の概略構成図である。 膨張弁取付部材および膨張弁の一部を示す垂直断面図である。 膨張弁取付部材および絞り部品を示す斜視図である。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。

図１は車両用空調装置の概略構成を示し、図２は膨張弁取付部材および膨張弁の一部を示し、図３は、膨張弁取付部材および絞り部品を示す。

図１において、車両用空調装置は、圧縮機(1)と、圧縮機(1)で圧縮された冷媒を冷却する凝縮器(2)と、凝縮器(2)で冷却された高圧冷媒を減圧する膨張弁(3)と、減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器(4)とを備えている。

図２に示すように、車両用空調装置の膨張弁(3)は、蒸発器(4)に流入する前の冷媒が通る第１冷媒流路(5)、および蒸発器(4)から流出した冷媒が通る第２冷媒流路(6)を有しており、アルミニウム製膨張弁取付部材(7)に取り付けられている。膨張弁(3)および膨張弁取付部材(7)は、互いに平坦な側面が接触した状態で固定されている。

膨張弁(3)の第１冷媒流路(5)および第２冷媒流路(6)の一端は、膨張弁取付部材(7)側を向いた平坦な側面に開口している。第１冷媒流路(5)および第２冷媒流路(6)の前記側面側の一定長さ部分(5a)(6a)の横断面形状は円形である。膨張弁(3)の膨張弁取付部材(7)側を向いた側面に、第１冷媒流路(5)の前記一定長さ部分の内径よりも大きな内径を有する円筒穴状の嵌合凹部(8)が、第１冷媒流路(5)の一端が嵌合凹部(8)の底面に開口するように形成されている。嵌合凹部(8)の底面に、第１冷媒流路(5)の嵌合凹部(8)側開口の周囲の部分に残存した環状部(8a)が設けられている。また、膨張弁(3)の第２冷媒流路(6)の前記一定長さ部分(6a)の内径は第１冷媒流路(5)の内径よりも大きくなっている。

膨張弁取付部材(7)は、膨張弁(3)の第１冷媒流路(5)に通じかつ凝縮器(2)で冷却された高圧冷媒を流す高圧冷媒流路(10)、および膨張弁(3)の第２冷媒流路(6)に通じかつ蒸発器(4)で蒸発した低圧冷媒を流す低圧冷媒流路(11)を有している。

膨張弁取付部材(7)における膨張弁(3)の第１冷媒流路(5)の膨張弁取付部材(7)側の開口と対応する高さ位置に、円筒状の第１管挿通穴(12)が第１冷媒流路(5)の一定長さ部分(5a)と同心状に形成され、同じく第２冷媒流路(6)の膨張弁取付部材(7)側の開口と対応する高さ位置に、円筒状の第２管挿通穴(13)が第２冷媒流路(6)の一定長さ部分(6a)と同心状に形成されている。また、膨張弁取付部材(7)の両管挿通穴(12)(13)における膨張弁(3)とは反対側の端部にそれぞれ大径部(12a)(13a)が形成されている。

膨張弁取付部材(7)の第１管挿通穴(12)に、凝縮器(2)で冷却された高圧冷媒を膨張弁(3)に送り込むアルミニウム製高圧冷媒流通管(14)が、一端寄りの一定長さ部分が膨張弁取付部材(7)から膨張弁(3)側に突出するように通されて膨張弁取付部材(7)に固定され、第２管挿通穴(13)に、蒸発器(4)で蒸発した低圧冷媒を圧縮機(1)に送るアルミニウム製低圧冷媒流通管(15)が、一端寄りの一定長さ部分が膨張弁取付部材(7)から膨張弁(3)側に突出するように通されて膨張弁取付部材(7)に固定されている。両冷媒流通管(14)(15)における膨張弁取付部材(7)から膨張弁(3)側への突出部を(14a)(15a)で示す。高圧冷媒流通管(14)内の管路が膨張弁(3)の第１冷媒流路(5)に通じかつ凝縮器(2)で冷却された高圧冷媒を流す高圧冷媒流路(10)となり、低圧冷媒流通管(15)内の管路が膨張弁(3)の第２冷媒流路(6)に通じかつ蒸発器(4)で蒸発した低圧冷媒を流す低圧冷媒流路(11)となっている。

高圧冷媒流通管(14)の突出部(14a)は拡管されて管本体部(14b)よりも大径となっている。また、高圧冷媒流通管(14)の第１管挿通穴(12)に通された部分における膨張弁(3)とは反対側の端部に形成された環状ビード(14c)が第１管挿通穴(12)の大径部(12a)内に嵌め入れられている。そして、突出部(14a)と環状ビード(14c)とにより膨張弁取付部材(7)が挟まれることによって、高圧冷媒流通管(14)が膨張弁取付部材(7)に固定されている。高圧冷媒流通管(14)の突出部(14a)が、膨張弁(3)の嵌合凹部(8)内に嵌め入れられる嵌合凸部(16)となり、高圧冷媒流路(10)が嵌合凸部(16)の先端に開口している。高圧冷媒流通管(14)の突出部(14a)の外周面には、突出部(14a)の周壁を内方に変形させることによって環状溝(17)が形成されている。

図２および図３に示すように、高圧冷媒流通管(14)の高圧冷媒流路(10)内に、高圧冷媒流路(10)における嵌合凸部(16)先端側の開口を通して円筒状絞り部品(18)が挿入されて絞り部(19)が形成されている。絞り部品(18)は、たとえば水素化ニトリルゴムのようなゴムにより形成されており、絞り部品(18)の膨張弁(3)側端部が嵌合凸部(16)よりも膨張弁(3)側に突出し、当該突出部に外向きフランジ(18a)が一体に設けられている。絞り部品(18)における高圧冷媒流通管(14)の高圧冷媒流路(10)内に挿入されている部分は、環状溝(17)の底壁に囲まれた部分に締まり嵌めされている。

低圧冷媒流通管(15)の突出部(15a)は拡管されて管本体部(15b)よりも大径となっている。また、低圧冷媒流通管(15)の第２管挿通穴(13)に通された部分における膨張弁(3)とは反対側の端部に形成された環状ビード(15c)が第２管挿通穴(13)の大径部(13a)内に嵌め入れられている。そして、突出部(15a)と環状ビード(15c)とにより膨張弁取付部材(7)が挟まれることによって、低圧冷媒流通管(15)が膨張弁取付部材(7)に固定されている。低圧冷媒流通管(15)の突出部(15a)の外周面には、突出部(15a)の周壁を内方に変形させることによって環状溝(21)が形成されている。

そして、高圧冷媒流通管(14)の突出部(14a)からなる嵌合凸部(16)が膨張弁(3)の嵌合凹部(8)内に嵌め入れられるとともに、絞り部品(18)の外向きフランジ(18a)が嵌合凸部(16)の先端面と、嵌合凹部(8)の底面における第１冷媒流路(5)の嵌合凹部(8)側開口の周囲の環状部(8a)とにより挟着され、さらに低圧冷媒流通管(15)の突出部(15a)が膨張弁(3)の第２冷媒流路(6)内に嵌め入れられた状態で、膨張弁取付部材(7)を貫通したおねじ(22)を膨張弁(3)に形成されためねじ穴(23)にねじ嵌めることによって、膨張弁(3)が膨張弁取付部材(7)に固定されている。また、高圧冷媒流通管(14)の突出部(14a)の環状溝(17)内に嵌められたＯリング(24)により、嵌合凸部(16)の外周面と嵌合凹部(8)の内周面との間がシールされるとともに、低圧冷媒流通管(15)の突出部(15a)の環状溝(21)内に嵌められたＯリング(25)により、突出部(15a)の外周面と第２冷媒流路(6)の内周面との間がシールされている。

上述した車両用空調装置において、凝縮器(2)から高圧冷媒流通管(14)の高圧冷媒流路(10)を通って膨張弁(3)の第１冷媒流路(5)に流入する冷媒が、絞り部品(18)の絞り部(19)を通過する際に、冷媒中の気泡が低減または微細化され、膨張弁(3)で発生する冷媒通過音が低減される。

この発明による空調装置は、自動車に搭載される車両用空調装置として好適に用いられる。

(1)：圧縮機
(2)：凝縮器
(3)：膨張弁
(4)：蒸発器
(5)：第１冷媒流路
(6)：第２冷媒流路
(7)：膨張弁取付部材
(8)：嵌合凹部
(8a)：環状部
(10)：高圧冷媒流路
(11)：低圧冷媒流路
(12)：第１管挿通穴
(12a)：大径部
(14)：高圧冷媒流通管
(14a)：突出部
(14b)：管本体部
(14c)：環状ビード
(16)：嵌合凸部
(18)：絞り部品
(18a)：外向きフランジ
(19)：絞り部

Claims (2)

1. 圧縮機と、圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、膨張弁取付部材に取り付けられかつ凝縮器で冷却された高圧冷媒を減圧する膨張弁と、減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えており、膨張弁が、蒸発器に流入する前の冷媒が通る第１冷媒流路、および蒸発器から流出した冷媒が通る第２冷媒流路を有するとともに、膨張弁取付部材が、膨張弁の第１冷媒流路に通じかつ凝縮器で冷却された高圧冷媒を流す高圧冷媒流路、および膨張弁の第２冷媒流路に通じかつ蒸発器で蒸発した低圧冷媒を流す低圧冷媒流路を有し、膨張弁の膨張弁取付部材側を向いた面に、円筒穴状の嵌合凹部が、第１冷媒流路が嵌合凹部の底面に開口するように形成され、膨張弁取付部材における膨張弁側を向いた面に、膨張弁の嵌合凹部内に嵌め入れられる嵌合凸部が、高圧冷媒流路が当該嵌合凸部の先端に開口するように設けられ、前記嵌合凸部が前記嵌合凹部内に嵌め入れられた状態で膨張弁が膨張弁取付部材に取り付けられている空調装置において、
   膨張弁取付部材に、円筒状の管挿通穴が貫通状に形成され、当該管挿通穴における膨張弁とは反対側の端部に大径部が形成され、前記管挿通穴に、凝縮器で冷却された高圧冷媒を膨張弁に送り込む高圧冷媒流通管が、一端寄りの一定長さ部分が膨張弁取付部材から膨張弁側に突出するように通され、高圧冷媒流通管における膨張弁取付部材から膨張弁側に突出した突出部が拡管されて管本体部よりも大径となっており、高圧冷媒流通管の管挿通穴に通された部分における膨張弁とは反対側の端部に環状ビードが形成されるとともに当該環状ビードが管挿通穴の前記大径部内に嵌め入れられ、高圧冷媒流通管における管本体部よりも大径の前記突出部と環状ビードとにより膨張弁取付部材が挟まれることによって、高圧冷媒流通管が膨張弁取付部材に固定され、高圧冷媒流通管内の管路が高圧冷媒流路となるとともに、高圧冷媒流通管における管本体部よりも大径の前記突出部が嵌合凸部となっており、
   膨張弁取付部材の高圧冷媒流路内に、高圧冷媒流路の嵌合凸部先端側の開口から絞り部品が挿入されて絞り部が形成されており、絞り部品の膨張弁側端部が嵌合凸部よりも膨張弁側に突出し、当該突出部に外向きフランジが一体に設けられ、外向きフランジが嵌合凸部の先端面と、嵌合凹部の底面における第１冷媒流路の嵌合凹部側開口の周囲の環状部とにより挟着されている空調装置。
2. 前記絞り部品がゴムにより形成されている請求項１記載の空調装置。

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