JP6925158B2 - 自動車空調用配管ユニット及びその製造方法 - Google Patents

自動車空調用配管ユニット及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6925158B2
JP6925158B2 JP2017086765A JP2017086765A JP6925158B2 JP 6925158 B2 JP6925158 B2 JP 6925158B2 JP 2017086765 A JP2017086765 A JP 2017086765A JP 2017086765 A JP2017086765 A JP 2017086765A JP 6925158 B2 JP6925158 B2 JP 6925158B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
automobile air
refrigerant
air conditioning
laminated structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017086765A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018184075A (ja
Inventor
佐藤 俊和
俊和 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IZUMI GIKEN CO.,LTD.
Original Assignee
IZUMI GIKEN CO.,LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IZUMI GIKEN CO.,LTD. filed Critical IZUMI GIKEN CO.,LTD.
Priority to JP2017086765A priority Critical patent/JP6925158B2/ja
Publication of JP2018184075A publication Critical patent/JP2018184075A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6925158B2 publication Critical patent/JP6925158B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00485Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00507Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
    • B60H1/00557Details of ducts or cables
    • B60H1/00571Details of ducts or cables of liquid ducts, e.g. for coolant liquids or refrigerants

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、自動車空調用配管ユニット及びその製造方法に関し、より詳細には、冷媒制御部材を予め一体に配管してユニット化された自動車空調用配管ユニット及びその製造方法に関する。
従来の内燃機関自動車に対する冷房は、コンプレッサ(圧縮器)の駆動力として、自動車エンジンの回転力をベルト掛けして得る方式が多かった。また、内燃機関の場合、排熱に依存できるため、室内暖房のみならず、暖房に伴って生じる結露、すなわちフロントガラス内面の曇りを除去して視界確保するデフロスタ(defroster、以下、「除湿暖房」ともいう)も比較的簡便に構成できた。運行中であれば、排熱利用による温風確保が容易だったからである。
内燃機関のみを駆動力に用いた従来車種(以下、「内燃機関駆動車」ともいう)の空調装置は、冷房のみをエンジンからベルト掛けして駆動する圧縮器で賄い、暖房は排熱利用すれば足りていた。したがって、冷房から暖房、及び除湿暖房に機能切換えする際、冷媒回路に流す冷媒ガスの方向を逆転させるまでもなく、冷房専用の圧縮器を停止して、排熱利用の温風を吹き込ませれば済むことであった。
近年、乗用車の駆動方式が、内燃機関から電気自動車(EV)、燃料電池車(FCV)等に変遷しつつある。このような車種、すなわち運行時に内燃機関を常時発動するとは限らない駆動方式の自動車(以下、「主電動機具有車」ともいう)の場合、空調を始めとする車載補助システム全般にわたって電動式に変えることが、自然の流れである。
この流れに沿うように、自動車空調装置の圧縮器は、ベルト掛け駆動から電動機駆動に変えたものが相当に普及されている。なお、電気自動車(EV)には、プラグインハイブリッド車(plug-in hybrid car)、すなわちPHV(Plug-in Hybrid Vehicle)又はPHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)がある。PHEVは、コンセントから差込プラグを用いて直接バッテリーに充電できるハイブリッドカーである。
また、上述した主電動機具有車に用いる自動車空調装置に限らず、住居用で一般的な可逆ヒートポンプサイクルによる冷暖兼用型の空調装置において、冷房と暖房の機能切換えの際、フロン等の冷媒ガス「以下、単に「冷媒」ともいう」を冷媒回路に流す方向を逆転させる必要がある。一方、冷媒を圧縮して冷媒回路に流すための圧縮器は、一般的に入出力方向が一定である。すなわち、一般的な圧縮器は、吸入口と吐出口を逆転できない。したがって、冷媒回路に流す冷媒ガスの方向を逆転させるためには、冷媒回路の配管を四方弁で切換える必要がある。
これに対し、主電動機具有車の場合、基本的に排熱量が少ない場合があるため、排熱利用による暖房等は不確実であり採用困難である。さらに、住居用の空調装置には不要だが、自動車空調装置には、デフロスタ(除湿暖房)が不可欠である。このデフロスタは、室内暖房用に発熱させる熱交換器のすぐそばに、除湿結露用に低温生成させる熱交換器、及び除湿弁を配設し、その除湿弁を絞る操作により機能させる。
したがって、主電動機具有車の空調装置は、四方弁や除湿弁に加えて、それらを切換えるための電磁弁、それらへの配管等(以下、「四方弁周辺部」ともいう)が相当複雑になる。さらに、多数の電磁弁を制御する制御機能まで必要になる。なお、主電動機具有車用に特化された空調装置の四方弁周辺部に限らず、ヒートポンプ装置の冷媒回路で用いる電磁弁等を、ここでは冷媒制御部材という。
また、空調装置は、主電動機具有車用でなくても、相当かさばる上に重量もあるので、車載用では特に小型軽量・薄型化の要望がある。この小型軽量・薄型化に加えて、組立作業性に優れ、生産性の向上を図って製作コストを低減する要望もある。このような要望に応じるため、つぎのような技術が開示されている。
車載用ではないが、冷媒制御部材を予め一体に配管してユニット化されたヒートポンプ式冷凍機の配管ユニット(以下、単に「配管ユニット」ともいう)が知られている(例えば、特許文献1)。すなわち、ヒートポンプ式冷凍機(ヒートポンプ装置)における冷凍サイクル(冷媒回路)の冷媒制御部材を予め一体に配管してユニット化し、配管部品、配管溶接箇所が削減されて組立作業性に優れ、生産性の向上を図って製作コストを低減すると供に、室外機の小型化、薄型化を図るようにしたものである。
特許文献1に記載の配管ユニットは、所定の冷媒通路に適合した箇所を膨出加工した二枚の側板を、互いの背面を接合して基板を形成し、両側板の膨出部分で基板に冷媒通路を形成し、冷媒通路に配管して冷媒制御部材を基板に一体に取付け、冷凍サイクル中に接続する配管口を、冷媒通路に配設する、というものである。
特開平7−198229号公報
しかしながら、特許文献1に記載の配管ユニットは、車載用でないこともあって、さらなる改善余地が残されている。特に、冷媒制御部材を予め一体に配管してユニット化された四方弁に特化したものへの要望が強かった。本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、小型軽量・薄型化に加えて、組立作業性に優れ、生産性の向上を図って製作コストを低減するため、冷媒制御部材を予め一体に配管するユニット化により構造を簡素化した自動車空調用配管ユニット及びその製造方法を提供することにある。特に、内燃機関を常時発動するとは限らない駆動方式の自動車に適する自動車空調用配管ユニット及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、ヒートポンプを構成する自動車空調装置(200)の冷媒回路(190)で、少なくとも冷房と暖房・除湿との機能切り替えに応じて冷媒経路の接続を切換え自在にする切換え弁(100)を、基盤部(90)に配設した自動車空調用配管ユニット(150)であって、
前記基盤部(90)は、
所定厚さ(S,T)の平板(10〜50)又は絞りプレス加工品(Aperture press product)(8,9)が相互の密着面を気密保持可能に積層された積層構造体(90)により構成され、
該積層構造体(90)の底板(10)と上蓋(50)の間に介在する中間層(2〜6)の何れかに配設された前記平板(20,30,40)又は絞りプレス加工品(8,9)には管路空間を形成する抜き孔(21〜24,41〜46)が穿設され、
該抜き孔(21〜24,31〜38,41〜46)の上下に積層された別の平板(10〜50)又は絞りプレス加工品(8,9)により密閉されて冷媒回路(190)を構成し、
前記切換え弁(100)は、
前記基盤部(90)に配設された四方弁(100)であり、4つの冷媒経路(U,V,W,X)を各1対で2組の経路に接続する2種類の接続形態(UV,WX)/(UW,VX)として2者択一に切換え自在にしたものである。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の自動車空調用配管ユニット(150)において、前記絞りプレス加工品(8,9)は、
平面(F)と、曲面(Q)と、開放部(Z)と、を有し、
前記曲面(Q)の曲率半径(R)および面内寸法(X)に比べて板厚(G)が小さい中空の殻状(Hollow shell)にしたものである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の自動車空調用配管ユニット(150)において、前記冷媒回路(190)は、
前記中間層(2〜6)に配設された前記平板(20,30,40)又は絞りプレス加工品(8,9)の何れかが形成する隔壁(30)により積層方向(Z)への流通が阻止されるものである。
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の自動車空調用配管ユニット(150)において、
前記積層構造体(90)の上部に、
前記基盤部(90)と、電子膨張弁(81)と、除湿弁(82)と、を結合すると共に、
前記冷媒回路(190)を連通させたものである。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の自動車空調用配管ユニット(150)において、
前記積層構造体(90)の上部に、
前記冷媒回路(190)の接続口(111,112,121,122,131,132,141,142,811,812,821,822,U,V,W,X)が形成され、
該接続口に、
圧縮器(110)及び各熱交換器(120,130,140)の配管端末(111,112,121,122,131,132,141,142)と、前記四方弁(100)の冷媒経路(U,V,W,X)が接続されるように構成したものである。
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の自動車空調用配管ユニット(150)において、前記圧縮器(110)の吐出側の配管端末(111)は、
前記冷媒回路(190)の接続口(111)に接続されると共に、
前記積層構造体(90)の内部に形成された管路空間の何れかを経由して前記四方弁(100)へと連通するものである。
また、請求項7に記載の発明は、請求項に記載の自動車空調用配管ユニット(150)において、前記電子膨張弁(81)及び前記除湿弁(82)は、
それぞれを取り付けるための支柱弁台座(181)及びシェル弁台座(182)が、
前記積層構造体(90)を構成する前記平板(10〜50)又は絞りプレス加工品(8,9)に接合されるものである。
また、請求項8に記載の発明は、請求項に記載の自動車空調用配管ユニット(150)において、前記電子膨張弁(81)の支柱弁台座(181)における下部の外周には、
前記積層構造体(90)の上部に設けられた台座(92)との間を密閉するためのOリング座(93)が形成されているものである。
また、請求項9に記載の発明は、請求項に記載の自動車空調用配管ユニット(150)において、前記除湿弁(82)のシェル弁台座(182)における下部の外周には、
前記積層構造体(90)の上部に設けられた台座(94)との間を密閉するためのOリング座(95)が形成されているものである。
また、請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の自動車空調用配管ユニット(150)において、前記除湿弁(82)のシェル弁台座(182)には、
前記隔壁(30)の上側に設けられた冷媒回路(190)と一致する位置に冷媒流通用の配管端末(821)が形成されたものである。
また、請求項11に記載の発明は、請求項に記載の自動車空調用配管ユニット(150)おいて、前記各熱交換器(120,130,140)は、
暖房時に生じるフロントガラスの曇りを消すデフロスタを構成可能であり、
暖房時に発熱させる室内発熱用熱交換器(140)と、
該室内発熱用熱交換器(140)の風上に配設された除湿用エバポレータ(130)と、
を有するものである。
また、請求項12に記載の発明は、請求項1〜11の何れかに記載の自動車空調用配管ユニット(150)において、積層構造体(90)には、冷媒回路(190)を機能切り替えするサーボ機構(99)をさらに備えたものである。
また、請求項13に記載の発明は、ヒートポンプを構成する自動車空調装置(200)の冷媒回路(190)で、少なくとも冷房と暖房・除湿との機能切り替えに応じて冷媒経路の接続を切換え自在にする四方弁(100)を、基盤部(90)に配設した自動車空調用配管ユニット(150)の製造方法であって、
前記基盤部(90)は、
所定厚さ(S,T)の平板(10〜50)又は絞りプレス加工品(8,9)が相互の密着面を気密保持可能に積層された積層構造体(90)により構成され、
該積層構造体(90)の底板(10)と上蓋(50)の間に介在する中間層(2〜6)の何れかに配設された前記平板(20,30,40)又は絞りプレス加工品(8,9)には管路空間を形成する抜き孔(21〜24,41〜46)が穿設され、
該抜き孔(21〜24,31〜38,41〜46)の上下に積層された別の平板(10〜50)又は絞りプレス加工品(8,9)により密閉されて冷媒回路(190)を構成し、
前記基盤部(90)には、さらに、
4つの冷媒経路(U,V,W,X)を各1対で2組の経路に接続する2種類の接続形態(UV,WX)/(UW,VX)として2者択一に切換え自在の前記四方弁(100)が配設される、
という製造方法である。
また、請求項14に記載の発明は、請求項13に記載の自動車空調用配管ユニット(150)の製造方法において、前記絞りプレス加工品(8,9)の製造工程には、
ブランク薄板から前記絞りプレス加工で平面(F)に延在する立体的な周辺部(E)及び立ち上がり部分(H)を形成する絞りプレス加工工程(S10)と、
形成された前記絞りプレス加工品(8,9)のうち高精度が求められる部分(K)に研磨加工する研磨加工工程(S20)と、
を有するものである。
本発明によれば、小型軽量・薄型化に加えて、組立作業性に優れ、生産性の向上を図って製作コストを低減するため、冷媒制御部材を予め一体に配管するユニット化により構造を簡素化した自動車空調用配管ユニット及びその製造方法を提供できる。特に、内燃機関を常時発動するとは限らない駆動方式の自動車に適する自動車空調用配管ユニット及びその製造方法を提供できる。
本発明に係る自動車空調用配管ユニット(以下、「本ユニット」ともいう)の一実施例を示す斜視図である。 図1に示した本ユニットの平面図である。 本ユニットの基盤部を構成する積層構造体を示す斜視図である。 図3に示した積層構造体の図で、図4(A)は一部透視した平面図、図4(B)は正面図である。 図3に示した積層構造体の底部を密閉する底板の図で、図5(A)は正面図、図5(B)は平面図である。 図3に示した積層構造体の底板と、それに続く第2層との間に介挿される底部ガスケットの図で、図6(A)は正面図、図6(B)は平面図である。 図3に示した積層構造体の底板から数えた第2層及び第3層を構成する平板の図で、図7(A)は正面図、図7(B)は平面図である。 図3に示した積層構造体の底板から数えた第4層目を構成する隔壁の図で、図8(A)は正面図、図8(B)は平面図である。 図3に示した積層構造体の底板から数えた第5層及び第6層を構成する平板の図で、図9(A)は正面図、図9(B)は平面図である。 図3に示した積層構造体の上蓋と、それに続く第6層との間に介挿される上部ガスケットの図で、図10(A)は正面図、図10(B)は平面図である。 図3に示した積層構造体のうち最上層を構成し、多岐管が植設される上蓋(A top cover to which the manifold is implanted、以下、単に「上蓋」ともいう)の図であり、図11(A)は正面図、図11(B)は平面図である。 冷房機能時(冷房時)における冷媒回路の説明図である。 暖房機能時(暖房時)における冷媒回路の説明図である。 除湿暖房機能時(除湿暖房時)における冷媒回路の説明図である。 図1、図2、及び図12〜図15に示した電子膨張弁の図で、図15(A)は平面図、図15(B)はA−A線断面図である。 図1、図2、及び図12〜図15に示した除湿弁の図で、図16(A)は平面図、図16(B)はA−A線断面図である。 図7に示した平板を代用する絞り加工品での図で、図17(A)は正面図、図17(B)は平面図である。 図9に示した平板を代用する絞り加工品での図で、図18(A)は正面図、図18(B)は平面図である。 本発明に係る自動車空調用配管ユニットの製造方法(以下、「本方法」ともいう)における絞りプレス加工品(Aperture press product)の製造工程を説明するためのフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図にわたって、同一効果の部位には同一符号を付して説明の重複を避ける。図1は、本ユニットの一実施例を示す斜視図である。図2は、図1に示した本ユニットの平面図である。図1及び図2に示す本ユニット150は、ヒートポンプを構成する自動車空調装置(以下、「本空調装置」ともいう)の冷媒回路190(図12〜図14)の要部をなし、冷房と暖房と除湿暖房の機能切り替えに応じて冷媒経路U,V,W,Xの接続を切換え自在にする切換え弁(四方弁)100と、電子膨張弁81と、除湿弁82その他を基盤部90の上方に直接固定して構成されている。
基盤部90には、ほかにも、冷媒回路190に必要な、圧縮器110と、室外熱交換器120と、エバポレータ(冷房用、又は暖房時の除湿用熱交換器)130と、暖房用室内コンデンサ(熱交換器)140と、を接続可能に構成されている。さらに基盤部90には、冷媒回路190を機能切り替えするサーボ機構(servomechanism)99も備えている。サーボ機構99は、車内ダッシュボード上の操作卓から指令を受けて、主に四方弁100を切換え動作する。
冷媒回路190は、常温近辺で気液変化するフロン等の冷媒を巡らす閉回路によりヒートポンプを構成している。この冷媒回路190全体の動作については、四方弁100と共に図12〜図14を用いて後述する。また、図3、図4、図8及び図11を用いて後述するように、基盤部90の上蓋50及び隔壁30に、多岐管(マニホールド、manifold)が植設されている。そのマニホールドには、冷媒回路要素が配管を介して接続されている。なお、図1及び図4では、冷媒回路要素を簡略なシンボルで示している。
マニホールドには、冷媒回路要素として、圧縮器110、熱交換器120,130,140、アキュムレータ(hydraulic accumulator)149、電子膨張弁81、除湿弁82、及び四方弁100が、それぞれの配管端末111,112,121,122,131,132,141,142,811,812,821,822や、4つの冷媒経路U,V,W,Xによって接続される。ただし、アキュムレータ149は、図1〜図11にわたって、隠れた位置に接続されているが、図12〜図14に記載するとおりである。これら配管端末や冷媒経路の符号は、他の図でも共通している。
それらの冷媒回路要素のうち、熱交換器は室外熱交換器120、エバポレータ(冷房用・暖房時除湿用熱交換器)130、及び暖房用室内コンデンサ(熱交換器)140の3つが備えられている。これらは、本空調装置200(図12〜図14)の動作状態、すなわち、冷房と暖房と除湿暖房の機能切り替えに応じて、流される冷媒の状態や通過方向が変化すると共に、機能に応じて呼び名も変化することがある。
ここで、図1を用いて、電子膨張弁81及び除湿弁82について説明する。電子膨張弁81と、除湿弁82と、は、それぞれを取り付けるための支柱弁台座181及びシェル弁台座182が、積層構造体90を構成する上蓋50に接合されように構成されている。
すなわち、電子膨張弁81は、それを取り付けるための支柱弁台座181が、基盤部90の上蓋50に形成された冷媒回路190の接続口811,812に接合される。また、除湿弁82は、それを取り付けるためのシェル弁台座182が、基盤部90の上蓋50に形成された冷媒回路190の接続口821と、隔壁30に形成された冷媒回路190の接続口822と、にそれぞれ、階段を跨ぐように接合される。
電子膨張弁81の支柱弁台座181における下部の外周183には、基盤部90の上蓋50に設けられた台座92との間を密閉するためのOリング座93が形成されている。また、除湿弁82のシェル弁台座182における下部の外周184には、基盤部90の上蓋50に設けられた台座94との間を密閉するためのOリング座95が形成されている。
図3は、本ユニットの基盤部を構成する積層構造体を示す斜視図である。図3に示すように、本ユニット150の基盤部90は、積層構造体90により構成されている。なお、積層構造体90は、基盤部90が積層構造であることを説明するときに用いる便宜上の名称であり、基盤部90と同一符号を付している。積層構造体90は、最下層から最上層まで、底板10(図5)と、底部ガスケット19(図6)と、平板20(図7)と、隔壁30(図8)と、平板40(図9)と、上部ガスケット49(図10)と、上蓋50(図11)と、の順番に積層され、一体結合されている。
すなわち、積層構造体90は、板20,40及び隔壁30の底板10に、底部ガスケット19を積層し、その上に第2層及び第3層を構成する平板20を積層し、その上に底板10から数えた第4層を構成する隔壁30を積層し、その上に第5層及び第6層を構成する平板40を積層し、その上に底部ガスケット49を積層し、その上に上蓋50を積層して構成されている。
上述のように、積層構造体(基盤部)90の上部において、その基盤部90(同一符号)と、電子膨張弁81と、除湿弁82と、四方弁100と、を結合するように構成されている。その積層構造体90の内部を冷媒回路190が連通している。冷媒回路190は、中間層2〜6に配設された平板20,30,40の何れかが形成する隔壁30により積層方向Zへの流通が阻止されるように構成されている。ここで積層方向Zとは、鉛直方向の上下何れかの方向をいう。
なお、底部ガスケット19、及び底部ガスケット49は、りん脱酸銅に分類される純銅C1220を材料として薄板状に形成されており、ここでは、第何層といった層数には数えておらず、適宜箇所に介挿されるものであるが、本発明を限定する要素ではない。
一方、各層を構成する底板10、平板20、隔壁30、平板40、及び上蓋50は、ステンレス鋼材SUS304(別名18Cr-8Ni、18クロムステンレス、以下、単に「ステンレス板」又は「金属板」ともいう)を材料として板状に形成されているが、これも本発明を限定する要素ではない。ちなみに、ステンレス鋼材SUS304は、耐熱鋼として最も広く普及している鋼種の一つであり、耐食性、溶接性、機械的性質が良好なことで知られている。
なお、本ユニット150の積層構造体90を構成する平板10〜50は、中身のある(substantial)金属である。そのような平板10〜50の代わりに、図17〜図19を用いて後述する絞りプレス加工品8,9を用いても良い。これらの絞りプレス加工品8,9は、薄い金属のブランク板に絞りプレス加工を施して形成されるものである。
図4は、図3に示した積層構造体の図で、図4(A)は一部透視した平面図、図4(B)は正面図である。図4(B)に示すように、積層構造体90は、その上蓋50と底板10との間に介挿するように構成する厚さS,Tの平板20,40及び隔壁30が積層されている。それぞれの板材の厚さは、上蓋50、底板10及び隔壁30が厚さSであり、平板20,40が厚さTである。なお、図4(B)には、各板20,40及び隔壁30の右側に、最下層(1)、第2層(2)〜第6層(6)、及び最上層(7)を、それぞれ示す符号を括弧付き記入している。
基盤部90は、所定厚さS,Tの平板10〜50が相互の密着面を気密保持可能に積層された積層構造体90により構成されている。その積層構造体90の中間層2〜6の何れかに配設された平板20,30,40には管路空間を形成する抜き孔21〜24,31〜38,41〜46が穿設されている。これら抜き孔21〜24,31〜38,41〜46の上下に積層された上蓋50、底板10あるいは、隔壁30や別の平板により密閉されて冷媒回路190の一部を構成している。
図4(A)に一部透視して示す積層構造体90、すなわち基盤部90は、上述のとおり最上層(7)上蓋50に形成されるマニホールドに、シンボルで示すように各冷媒回路要素が配管を介して接続される。これら冷媒回路要素は、基盤部90の内部を破線で示して立体構成された経路によって、適切に連通するように接続されている。
図4(A)は、図12を用いて後述する冷房時を示している。したがって、シンボルで示す各冷媒回路要素と、基盤部90と、の間を矢印に示す方向に流れる冷媒は、冷房から暖房へと切換えた場合、圧縮器110以外では概ね逆転することについて、図12と図13及び図14を対比しながら後述する。
四方弁100は、4つの冷媒経路U,V,W,Xを各1対で2組の経路に区別して接続できる。また、2種類の接続形態UV,WX/UW,VXとして、2者択一に切換え自在である。例えば、(図12の冷房時に示す)第1接続形態は、冷媒経路Uと冷媒経路Vとを連通させる一方で、冷媒経路Wと冷媒経路Xとを連通させる。以下、最下層(1)、第2層(2)〜第6層(6)、及び最上層(7)の形状について、それぞれを示す図5〜図11を用いて説明する。
図5は、図3に示した積層構造体の底部を密閉する底板の図で、図5(A)は正面図、図5(B)は平面図である。図5に示す底板10は、図4(B)に示したように、積層構造体90の最下層(1)を構成する所定の厚さSの平坦な金属板により形成されている。この底板10は、図4(A)に示した基盤部90の平面視認外形の全部を覆う形状ではない。
すなわち、この底板10は、四方弁100の冷媒経路U,V,Xと、圧縮器110、及び熱交換器120の配管端末111,112,121,122に対しては、被覆密閉しないように形成されている。つまり、この底板10は、四方弁100の冷媒経路Wと、熱交換器130,140、電子膨張弁81、及び除湿弁82の配管端末131,132,141,142,811,812,821,822に対し、それらの平面視認外形が被覆密閉されるように形成されている。
図6は、図3に示した積層構造体の底板と、それに続く第2層との間に介挿される底部ガスケットの図で、図6(A)は正面図、図6(B)は平面図である。図6に示す底部ガスケット19は、図5に示した底板10の平面視認外形と同一であるが、管路空間を形成する抜き孔191〜194が穿設されている。これらの抜き孔191〜194については、図7に示す平板20と同等形状なので、そこで説明する。
図7は、図3に示した積層構造体の底板から数えた第2層及び第3層を構成する平板の図で、図7(A)は正面図、図7(B)は平面図である。図7に示す平板20は、図4(B)に示したように、積層構造体90の第2層(2)及び第3層(3)(以下、「中間層2,3」ともいう)を構成する所定の厚さTの平坦な金属板により形成されているほかは、平面視認形状が図6に示した底部ガスケット19と全く同一である。つまり、平板20に穿設されている抜き孔21〜24と、底部ガスケット19に穿設されている抜き孔191〜194と、は同等形状である。
積層構造体90の中間層2〜6の何れかに配設された平板20,40には、これらの抜き孔21〜24,…の上下に積層された別の底板10、平板20,40、隔壁30、又は上蓋50により密閉されて冷媒回路190の一部が構成されている。抜き孔21は配管端末131と同812とを連通させる。抜き孔22は配管端末132と同821とを連通させる。抜き孔23は配管端末822と同142とを連通させる。抜き孔24は配管端末142と冷媒経路Wとを連通させる。(図12参照)
図8は、図3に示した積層構造体の底板から数えた第4層目を構成する隔壁の図で、図8(A)は正面図、図8(B)は平面図である。図8に示す隔壁30は、図4(B)に示したように、積層構造体90の第4層(4)を構成する所定の厚さSの平坦な金属板により形成されている。この隔壁30は、図4(A)に示した基盤部90の平面視認外形の全部を覆う形状である。
また、この隔壁30は、マニホールドのいくつかに連通する縦穴31〜38を穿設されている以外、大きな抜き孔はないため隔壁の機能を有する。縦穴31〜38は、その順番どおりに、配管端末131,132,821,822と、冷媒経路Wと、配管端末141,142,812と、にそれぞれ連通している。
図9は、図3に示した積層構造体の底板から数えた第5層及び第6層を構成する平板の図で、図9(A)は正面図、図9(B)は平面図である。
図9に示す平板40は、図4(B)に示したように、積層構造体90の第5層(5)及び第6層(6)(以下、「中間層5,6」ともいう)を構成する所定の厚さTの平坦な金属板により形成されている。この平板40は、図4(A)に示した基盤部90の平面視認外形の全部を覆う形状ではない。
すなわち、この平板40は、熱交換器130,140の配管端末131,132,141,142に対し、それらの平面視認外形が被覆密閉又は係合されないように形成されている。つまり、この平板40は、圧縮器110、電子膨張弁81、除湿弁82及び熱交換器120の配管端末111,112,811,121,122、四方弁100の冷媒経路U,V,W,Xと、に対して連通するように形成されている。
積層構造体90の中間層2〜6の何れかに配設された平板20,40及び隔壁30には、これらの抜き孔21〜24,41〜46,31〜38の上下に積層された別の平板10〜50(底板10、隔壁30及び上蓋50も含む)により密閉されて冷媒回路190の一部が構成されている。上蓋50の下層として第5層及び第6層を形成する2枚重ねの平板40は、抜き孔41〜46を穿設されている。それらについて、以下に順次説明する。
抜き孔41は配管端末111と冷媒経路Uとを連通させる。抜き孔42は配管端末121と冷媒経路Vとを連通させる。抜き孔43は配管端末122と同811とを連通させる。一方、抜き孔44は配管端末821と同822とを直結することはない。この理由は以下のとおりである。まず、除湿弁82のシェル弁台座182には、冷媒流通用の一方の配管端末821が、上蓋50の上側に設けられた冷媒回路190と一致する位置に形成されている。
これに対し、除湿弁82のシェル弁台座182の他方の配管端末822は、隔壁91の上側に設けられた冷媒回路190と一致する位置に形成されている。また、積層構造体90において、第7層の上蓋50に対し、第4層の隔壁91は、段違いに低い位置に延在している。したがって、除湿弁82の配管端末821,822は、積層構造体90に対し、段違いで冷媒が出入りするように構成されている。
抜き孔45は冷媒経路Wを下の第2層の抜き孔24まで垂直に連通させる。抜き孔24は配管端末142と冷媒経路Wとを連通させる。抜き孔46は、冷媒経路Xと配管端末112とを連通させると共に、アキュムレータ149(図12参照)に接続されている。
図10は、図3に示した積層構造体の上蓋と、それに続く第6層との間に介挿される上部ガスケットの図で、図10(A)は正面図、図10(B)は平面図である。図10に示す上部ガスケット49は、図9に示した平板10の平面視認形状と全く同一であり、管路空間を形成する抜き孔491〜496が穿設されている。これらの抜き孔491〜496については、図9に示した平板40の抜き孔41〜46と同等形状なので、説明を省略する。
図11は、図3に示した積層構造体のうち最上層を構成し、多岐管(マニホールド)が植設される上蓋の図であり、図5(A)は正面図、図5(B)は平面図である。図11に示す上蓋50は、図4(B)に示したように、積層構造体90の第7層(7)を構成する所定の厚さSの平坦な金属板により形成されている。この上蓋50部は、図4(A)に示した基盤部90の平面視認外形の全部を覆う形状ではない。
すなわち、この上蓋50部は、熱交換器130,140の配管端末131,132,141,142に対し、それらの平面視認外形が被覆密閉又は係合されないように形成されている。つまり、この上蓋50部は、圧縮器110、電子膨張弁81、除湿弁82及び熱交換器120の配管端末111,112,811,121,122、四方弁100の冷媒経路U,V,W,Xと、に対して連通するように形成されている。
また、この上蓋50部は、図9に示した平板40及び図10に示した上部ガスケット49の平面視認外形と同一であるが、管路空間を形成する抜き孔491〜496の代わりに、マニホールドのいくつかに連通する縦穴51〜60が穿設されている。また、比較的小さな円形の縦穴51〜60を穿設されている以外、大きな抜き孔はないため、被覆密閉の機能を有する。これらの縦穴51〜60は、その順番どおりに、配管端末111,112,822,121,122,811と、四方弁100の冷媒経路U,V,W,Xと、に対して連通するように形成されている。
図1及び図2に示すように、積層構造体90の上部に、冷媒回路190の接続口111,112,121,122,131,132,141,142,811,812,821,822,U,V,W,(接続される配管端末と共通の符号)が形成されている。それらに、圧縮器110及び各熱交換器120〜140の配管端末111,112,121,122,131,132,141,142、及び四方弁100の冷媒経路U,V,W,Xが接続されるように構成されている。
積層構造体90の内部に形成された管路空間の何れかを経由して基盤部80へと連通するように構成されている。また、圧縮器110の吐出側の配管端末111は、冷媒回路190の接続口111(共通符号)に接続されるように構成されている。以下、図12〜図14を用い、冷房時、暖房時、及び除湿暖房時に分けて、冷媒回路190の動作について説明する。
図12は、冷房時における冷媒回路の説明図である。図12に示すように、冷媒回路190は、圧縮器110と、四方弁100と、室外熱交換器120と、電子膨張弁81と、エバポレータ(冷房用、又は暖房時の除湿用熱交換器)130と、除湿弁82と、暖房用室内コンデンサ(熱交換器)140と、室外熱交換器用ファン123と、室内熱交換器用ブロワ133と、冷暖切換え整風翼134と、より構成されている。
冷媒回路190は、常温近辺で気液変化するフロン等の冷媒を巡らす閉回路によりヒートポンプを構成している。この冷媒回路190は、自動車空調装置200に適用され、自動車空調用配管ユニット150を備え、少なくとも冷房と暖房と、そして除湿との機能切り替えに応じて冷媒経路の接続を切換え自在にする。
圧縮器110は、冷・暖・除湿の何れの冷暖機能の稼働状態においても、圧縮して高温高圧でガス化された冷媒を、図の下から上に向かう一定方向へ送出し、四方弁100の冷媒経路Uへ流入させる。四方弁100は、4つの別経路から冷媒を出入り可能にする冷媒経路U,V,W,Xを有する。
四方弁100は、これら4つの冷媒経路U,V,W,Xを各1対で2組の経路に区別して接続できる。また、2種類の接続形態UV,WX/UW,VXとして、2者択一に切換え自在である。図12に示すように、第1接続形態は、冷媒経路Uと冷媒経路Vとを連通させる一方で、冷媒経路Wと冷媒経路Xとを連通させる。この接続形態を第1接続形態UV,WXとする。図13及び図14に示すように、第2接続形態は、冷媒経路Uと冷媒経路Wとを連通させる一方で、冷媒経路Vと冷媒経路Xとを連通させる。この接続形態を第2接続形態UW,VXとする。
図12に示す第1の接続形態UV,WXによれば、冷房時における圧縮器110から圧縮して高圧ガス化された高圧Pの冷媒を、冷媒経路Uへ送出しその冷媒経路Uに連通する冷媒経路Vから室外熱交換器120へ、高温のガス状態で圧入される。室外熱交換器120は、室外熱交換器用ファン123で熱風Hを放出させることにより強制空冷されるので、室外熱交換器120を通過する冷媒は、液体状態に凝縮されて、電子膨張弁81に至る。
電子膨張弁81の先において、低温低圧Lの冷媒がエバポレータ(除湿用熱交換器)130を通過する際に、エバポレータ130に室内熱交換器用ブロワ133から送風されることにより冷風Cを生成するように熱交換する。エバポレータ130の通過後、中温低圧Lの冷媒は、開弁状態の除湿弁82を通過し、暖房用室内コンデンサ(熱交換器)140を通過し、四方弁100の冷媒経路Wへ流入する。四方弁100が第1接続形態UV,WXであるため、冷媒経路Wへ流入した冷媒は、連通する冷媒経路Xを通過し、アキュムレータ(hydraulic accumulator、ACCと略されることもある)149へ流入する。
アキュムレータ149は、気液分離を役目とし、気液混在状態で低温低圧Lの冷媒が、圧縮器110の負圧で吸われ、再び圧縮してガス化されて高温高圧Pとなった冷媒を、冷媒経路Uへ送出するように循環される。なお、冷房時には、冷暖切換え整風翼134が、図12に示すように、左側に変動し、エバポレータ130で生成された冷風Cの通過を妨げないようにする。
図13は、暖房時における冷媒回路の説明図である。図14は、除湿暖房時における冷媒回路の説明図である。これら、暖房時、及び除湿暖房時と、図12に示した冷房時と、それぞれの機能時に対する相違点のみを説明し、共通する内容については説明を省略して重複を避ける。まず、図12に示す冷房時と、図13に示す暖房時及び図14に示す除湿暖房時と、の相違点を説明する。
図12に示す冷房時は、四方弁100が第1の接続形態UV,WXであり、冷媒経路Uと冷媒経路Vとを連通させる一方で、冷媒経路Wと冷媒経路Xとを連通させる。これに対し、図13に示す暖房時及び図14に示す除湿暖房時は、四方弁100が第2接続形態UW,VXであり、冷媒経路Uと冷媒経路Wとを連通させる一方で、冷媒経路Vと冷媒経路Xとを連通させる。
つぎに、図13に示す暖房時と、図14に示す除湿暖房時と、の相違点を説明する。両機能時において、冷媒回路190の接続形態、及び冷暖切換え整風翼134の設定角度は同じであるが、両機能時の相違点は、除湿弁82の開閉について異なる点である。すなわち、エバポレータ(除湿用熱交換器)130と、暖房用室内コンデンサ140との間に介挿された除湿弁82を、図13に示す暖房時には開弁し、その前後にある両者の区別を無くすと共に、高圧液状冷媒(熱媒)を通過させる際に、両者から温風Hに熱交換しながら、放熱させて室内暖房に寄与する。このとき、除湿弁82と電子膨張弁81の間にあるエバポレータ130の内部も高圧に維持されている。
図14に示すように、本空調装置200における各熱交換器120,130,140の機能は、冷房、暖房及び除湿暖房の用途に応じて切換えると供に、それらの呼称も適切に変えている。特に、本空調装置200の冷媒回路190は、暖房時に発熱させる室内発熱用熱交換器140と、その風上に配設された除湿用エバポレータ130と、を有することによって、暖房時に生じるフロントガラスの曇りを消すデフロスタを構成することが可能である。つまり、除湿用エバポレータ130で結露除湿された空気を、室内発熱用熱交換器140で除湿温風DHにして、フロントガラス面及び室内へと供給する。
図14に示す除湿暖房時は、除湿弁82を絞弁(「流量制限」、又は簡略に「閉弁」ともいう)して、除湿弁82の前後で冷媒に圧力差を設定する。除湿弁82の上流にある暖房用室内コンデンサ140に高圧液状冷媒(熱媒)を通過させる際に放熱させて室内暖房に寄与する。除湿弁82の下流にあるエバポレータ(除湿用熱交換器)130の内部を負圧にし、高圧冷媒を通過させる際に気化膨張させながら、エバポレータ130を低温にし、その表面に結露させて除湿乾燥に寄与する。
なお、電子膨張弁81の後方、すなわち下流側は、図13に示す暖房時と、図14に示す除湿暖房時と、の何れの場合においても負圧に維持され、冷媒が室外熱交換器120を通過する際に気化膨張しながら外部を低温にすると共に、室外の熱を吸収するように熱交換して中温に戻る。中温に戻った機体の冷媒は、第2接続形態UW,VXの四方弁100における冷媒経路Vから冷媒経路Xへと通過してアキュムレータ149へ戻り、気液分離すると供に、ある程度まで体積を減らす。
アキュムレータ149で、ある程度まで体積を減らされた冷媒は、圧縮器110の吸入口から負圧で吸収されてから圧縮されガス化されて高温高圧Pとなり、暖房用室内コンデンサ140へ圧入されて暖房に寄与するように再循環する。以下、図15及び図16を用いて電子膨張弁及び除湿弁の内部構成等を簡単に説明する。
[電子膨張弁]
図15は、図1、図2、及び図12〜図15に示した電子膨張弁の図で、図15(A)は平面図、図15(B)はA−A線断面図である。図15に示すように、電子膨張弁81は、筒状本体183の外周を取り巻くステータコイル180に流す電流を制御することにより、筒状本体183に内装された永久磁石184を上下動自在に位置決めし、その永久磁石184の中心から下垂する支柱185の先端近傍に配設された弁体186を姿勢制御し、微小な噴出孔187の開口面積を加減し、その噴出孔187から噴き出す冷媒の量を加減するものである。
図1を用いて上述したように、電子膨張弁81は、それを取り付けるための支柱弁台座181が、基盤部90の上蓋50に形成された冷媒回路190の接続口811,812に接合される。これらの接合は気密保持が不可欠である。そのため、電子膨張弁81の支柱弁台座181における下部の外周には、基盤部90の上蓋50に設けられた台座92との間を密閉するためのOリング座93が形成されている。このOリング座93には、上下の開口部にOリング931,932が嵌められる。
電子膨張弁81の下流側は、圧縮器110から届いた負圧Lが保持されている。冷媒は、電子膨張弁81を通過するだけで膨張し低温低圧Lに減圧される。電子膨張弁81は、圧縮機110で吸入する冷媒温度を調節(圧力に対するスーパーヒート)する役割もあるので、それにかなうように流量調節する。すなわち、蒸発した冷媒の飽和温度より高めの温度まで過熱するように開度を調節する。このため、従来は温度式自動膨張弁が使用されていたが、近年では、最適な温度に過熱するように電子制御された電子膨張弁81が主流である。
[除湿弁]
図16は、図1、図2、及び図12〜図15に示した除湿弁の図で、図16(A)は平面図、図16(B)はA−A線断面図である。図16に示すように、除湿弁82は、筒状本体173の上部の外周を取り巻くステータコイル170に流す電流を制御することにより、筒状本体173に内装された永久磁石174を上下動自在に位置決めし、その永久磁石174から同軸に揃えて下垂する弁体ホルダ175の先端近傍に配設された弁体176を姿勢制御し、弁孔177の開口面積を加減し、その弁孔177から噴き出す冷媒の量を加減するものである。
除湿弁82は、その基部を形成するシェル弁台座182が、基盤部90の上蓋50に形成された冷媒回路190の接続口821と、隔壁30に形成された冷媒回路190の接続口822と、にそれぞれ、階段を跨ぐように接合される。これらの接合は気密保持が不可欠である。
そのため、除湿弁82のシェル弁台座182における下部の外周には、基盤部90の上蓋50に設けられた台座94との間を密閉するためのOリング座95が嵌着されている。Oリング座95には、上下の開口部にOリング951,952が嵌められる。
つまり、除湿弁82の筒状本体173における下方の外周にシェル弁台座182が嵌着されている。このシェル弁台座182の下部の外周には、さらにOリング座95が嵌着されている。一方、台座182の内側には、筒状本体173を介して弁体176が内装されている。弁体176は、筒状本体173に摺動自在に密嵌され、電磁力で弁開度を制御するように筒内で進退(上下動作)自在である。
つぎに、図17〜図19を用いて、絞りプレス加工品8,9の構造等について説明する。図17は、図7に示した平板を代用する絞り加工品での図で、図17(A)は正面図、図17(B)は平面図である。図18は、図9に示した平板を代用する絞り加工品での図で、図18(A)は正面図、図18(B)は平面図である。
上述したように、本ユニット150の積層構造体90は、平板10〜50として、例えば2〜4mmと重厚なステンレス板を7層に積層して構成されている。このことは、重量、材料費、及び切削加工の負担が大きい点で改善余地がある。そこで、これらの負担を軽減するために、本ユニット150の積層構造体90を構成する重厚な平板10〜50の代わりに絞りプレス加工品8,9を用いても良い。
以下の工夫により、平板10〜50の代わりに、図17〜図18に示す絞りプレス加工品8,9を用いても良い。これらの絞りプレス加工品8,9は、例えば、板厚0.8mmのステンレスによるブランク薄板に、絞りプレス加工を施して形成されるものである。例えば、板厚0.8mmのブランク薄板から、その数倍の2mm,4mm,あるいは8mm位の所定厚さS,Tを得るように、立体的な周辺部(Three-dimensional peripheral part)E及び立ち上がり部分(Rising part)Hを形成して絞りプレス加工品8,9が形成される。
これらの絞りプレス加工品8,9は、平面Fと、曲面Qと、開放部Zと、を有し、曲面Qの曲率半径Rおよび面内寸法Xに比べて板厚Gが小さい中空の殻状(Hollow shell)である。これら絞りプレス加工品8,9を積層することによって、相互の密着面を気密保持可能にできる。このように、ブランク薄板から絞りプレス加工で平板10〜50の代用となる絞りプレス加工品8,9を採用することで、例えば2〜4mmと重厚なステンレス板を7層分も切削加工する手間を大幅に省略できる。
つぎに、図19を用いて、絞りプレス加工品8,9の製造方法について説明する。図19は、本発明に係る自動車空調用配管ユニットの製造方法(以下、「本方法」ともいう)における絞りプレス加工品の製造工程を説明するためのフローチャートである。図19に示すように、絞りプレス加工品8,9の製造工程には、絞りプレス加工工程(S10)と、研磨加工する研磨加工工程(S20)と、を有する。絞りプレス加工工程(S10)では、ブランク薄板から絞りプレス加工で平面Fに延在する立体的な周辺部E及び立ち上がり部分Hを形成する。
研磨加工工程(S20)では、成形された絞りプレス加工品8,9のうち高精度が求められる部分Kに研磨加工する。特に、成形された周辺部Eの平面F、及び立ち上がり部分Hの上端は、他の平板10〜50や絞りプレス加工品8,9に対し、相互の密着面を気密保持可能に積層し、あるいは結合するために、高精度が求められる部分Kに該当する。
さらに、絞り加工で成形した後、高精度が求められる部分Kのみに限定して仕上げ加工することにより、より一層のコストダウンと軽量化を実現できる。つまり、本ユニット150の製造方法によれば、絞りプレス加工品8,9の製造工程に絞りプレス加工を採用できる。これによって、コストダウンと軽量化をより一層実現させ易くなる。基盤部90は、このように高精度に仕上げ加工された相互の密着面を気密保持しながら積層して構成される。この基盤部90には、さらに、電子膨張弁81、除湿弁82、及び四方弁100が配設されて本ユニット150が完成する。
以上、説明したように本発明によれば、小型軽量・薄型化に加えて、組立作業性に優れ、生産性の向上を図って製作コストを低減するため、冷媒制御部材を予め一体に配管するユニット化により構造を簡素化した自動車空調用配管ユニット及びその製造方法を提供できる。特に、内燃機関を常時発動するとは限らない駆動方式の自動車に適する自動車空調用配管ユニット及びその製造方法を提供できる。
本発明に係る自動車空調用配管ユニットは、内燃機関を常時発動するとは限らない駆動方式の自動車、例えば、電気自動車(EV)、燃料電池車(FCV)等に搭載される四方弁周辺部に採用される可能性がある。
なお、上記のように本発明の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。
例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、冷媒回路要素としての、圧縮器、熱交換器、アキュムレータ、電子膨張弁、除湿弁、及び四方弁の構成、動作も本発明の実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
1〜7 (積層構造体90の)第1層〜第7層、2〜6 中間層、8,9 絞りプレス加工品、10 底板、19 底部ガスケット、20,40 平板、30 隔壁、49 上部ガスケット、50 上蓋、21〜24,31〜38,41〜46,51〜60 抜き孔、81 電子膨張弁、82 除湿弁、90 積層構造体(基盤部)、93,95 Oリング座、99 サーボ機構、100 四方弁(切換え弁)、110 圧縮器、120 室外熱交換器、130 エバポレータ(冷房用、又は暖房時の除湿用熱交換器)、134 冷暖切換え整風翼、140 暖房用室内コンデンサ(熱交換器)、111,112,121,122,131,132,141,142,811,812,821,822 配管端末(それらの接続口も共通符号)、123 室外熱交換器用ファン、133 室内熱交換器用ブロワ、149 アキュムレータ、150 自動車空調用配管ユニット(本ユニット)、170,180 ステータコイル、173,183 筒状本体、174,184 永久磁石174、175 弁体ホルダ、176,186 弁体、弁孔 177、181 (電子膨張弁81の)支柱弁台座、182 (除湿弁82の)シェル弁台座、185 支柱、189 噴出孔、190 冷媒回路、200 自動車空調装置(本空調装置)、931,932,951,952 Oリング、C 冷風、DH 除湿温風、H 温風(熱風)、M 中圧、L 低圧又は負圧、P 高圧、S (平板10,30,50の)厚さ、T (平板20,40の)厚さ、U,V,W,X 冷媒経路(それらの接続口も共通符号)、UV,WX/UW,VX (2種類の)接続形態、Z 積層方向、F 平面、E (平面Fを有する立体的な)周辺部、H 立ち上がり部分、S10 プレス加工工程、K 高精度が求められる部分、S20 研磨加工工程

Claims (14)

  1. ヒートポンプを構成する自動車空調装置の冷媒回路で、少なくとも冷房と暖房・除湿との機能切り替えに応じて冷媒経路の接続を切換え自在にする切換え弁を、基盤部に配設した自動車空調用配管ユニットであって、
    前記基盤部は、
    所定厚さの平板又は絞りプレス加工品が相互の密着面を気密保持可能に積層された積層構造体により構成され、
    該積層構造体の底板と上蓋の間に介在する中間層の何れかに配設された前記平板又は絞りプレス加工品には管路空間を形成する抜き孔が穿設され、
    該抜き孔の上下に積層された別の平板又は絞りプレス加工品により密閉されて冷媒回路を構成し、
    前記切換え弁は、
    前記基盤部に配設された四方弁であり、4つの冷媒経路を各1対で2組の経路に接続する2種類の接続形態として2者択一に切換え自在である、
    自動車空調用配管ユニット。
  2. 前記絞りプレス加工品は、
    平面と、曲面と、開放部と、を有し、
    前記曲面の曲率半径および面内寸法に比べて板厚が小さい中空の殻状である、
    請求項1に記載の自動車空調用配管ユニット。
  3. 前記冷媒回路は、
    前記中間層に配設された前記平板又は絞りプレス加工品の何れかが形成する隔壁により積層方向への流通が阻止される、
    請求項1又は2に記載の自動車空調用配管ユニット。
  4. 前記積層構造体の上部に、
    前記基盤部と、電子膨張弁と、除湿弁と、を結合すると共に、
    前記冷媒回路を連通させた、
    請求項3に記載の自動車空調用配管ユニット。
  5. 前記積層構造体の上部に、
    前記冷媒回路の接続口が形成され、
    該接続口に、
    圧縮器及び各熱交換器の配管端末と、前記四方弁の冷媒経路が接続されるように構成した、
    請求項1〜4の何れかに記載の自動車空調用配管ユニット。
  6. 前記圧縮器の吐出側の配管端末は、
    前記冷媒回路の接続口に接続されると共に、
    前記積層構造体の内部に形成された管路空間の何れかを経由して前記四方弁へと連通する、
    請求項5に記載の自動車空調用配管ユニット。
  7. 前記電子膨張弁及び前記除湿弁は、それぞれを取り付けるための支柱弁台座及びシェル弁台座が、
    前記積層構造体を構成する前記平板又は絞りプレス加工品に接合される、
    請求項に記載の自動車空調用配管ユニット。
  8. 前記電子膨張弁の支柱弁台座における下部の外周には、
    前記積層構造体の上部に設けられた台座との間を密閉するためのOリング座が形成されている、
    請求項に記載の自動車空調用配管ユニット。
  9. 前記除湿弁のシェル弁台座における下部の外周には、
    前記積層構造体の上部に設けられた台座との間を密閉するためのOリング座が形成されている、
    請求項に記載の自動車空調用配管ユニット。
  10. 前記除湿弁のシェル弁台座には、
    前記隔壁の上側に設けられた冷媒回路と一致する位置に冷媒流通用の配管端末が形成された、
    請求項9に記載の自動車空調用配管ユニット。
  11. 前記各熱交換器は、
    暖房時に生じるフロントガラスの曇りを消すデフロスタを構成可能であり、
    暖房時に発熱させる室内発熱用熱交換器と、
    該室内発熱用熱交換器の風上に配設された除湿用エバポレータと、
    を有する、
    請求項に記載の自動車空調用配管ユニット。
  12. 前記積層構造体には、前記冷媒回路を機能切り替えするサーボ機構をさらに備えた、
    請求項1〜11の何れかに記載の自動車空調用配管ユニット。
  13. 少なくとも冷房と暖房・除湿との機能切り替えに応じて冷媒経路の接続を切換え自在にする四方弁を、基盤部に配設した自動車空調用配管ユニットの製造方法であって、
    前記基盤部は、
    所定厚さの平板又は絞りプレス加工品が相互の密着面を気密保持可能に積層された積層構造体により構成され、
    該積層構造体の底板と上蓋の間に介在する中間層の何れかに配設された前記平板又は絞りプレス加工品には管路空間を形成する抜き孔が穿設され、
    該抜き孔の上下に積層された別の平板又は絞りプレス加工品により密閉されて冷媒回路を構成し、
    前記基盤部には、さらに、
    4つの冷媒経路を各1対で2組の経路に接続する2種類の接続形態として2者択一に切換え自在の前記四方弁が配設される、
    自動車空調用配管ユニットの製造方法。
  14. 前記絞りプレス加工品の製造工程には、
    ブランク薄板から前記絞りプレス加工で平面に延在する立体的な周辺部及び立ち上がり部分を形成する絞りプレス加工工程と、
    該形成された前記絞りプレス加工品のうち高精度が求められる部分に研磨加工する研磨加工工程と、
    を有する、
    請求項13に記載の自動車空調用配管ユニットの製造方法。
JP2017086765A 2017-04-26 2017-04-26 自動車空調用配管ユニット及びその製造方法 Active JP6925158B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017086765A JP6925158B2 (ja) 2017-04-26 2017-04-26 自動車空調用配管ユニット及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017086765A JP6925158B2 (ja) 2017-04-26 2017-04-26 自動車空調用配管ユニット及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018184075A JP2018184075A (ja) 2018-11-22
JP6925158B2 true JP6925158B2 (ja) 2021-08-25

Family

ID=64357253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017086765A Active JP6925158B2 (ja) 2017-04-26 2017-04-26 自動車空調用配管ユニット及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6925158B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7330482B2 (ja) * 2019-02-26 2023-08-22 株式会社イズミ技研 ヒートポンプシステム
CN216033602U (zh) * 2021-05-31 2022-03-15 比亚迪股份有限公司 阀组集成模块
CN116723949A (zh) * 2021-06-24 2023-09-08 浙江吉利控股集团有限公司 多通道冷却管路集成装置、热管理集成模块和电动车辆
JP7417148B1 (ja) * 2022-09-30 2024-01-18 ダイキン工業株式会社 冷凍サイクル装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3341481B2 (ja) * 1994-08-05 2002-11-05 株式会社日立製作所 流体分岐ブロックおよびその製造方法
JPH09196515A (ja) * 1996-01-22 1997-07-31 Izumi Giken:Kk ヒートポンプ式空気調和機の配管ユニット
JP2003113950A (ja) * 2001-10-05 2003-04-18 Tgk Co Ltd 四方向切換弁
JP4572517B2 (ja) * 2003-08-05 2010-11-04 ダイキン工業株式会社 四路切換弁
JP2007216633A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Ricoh Printing Systems Ltd インクジェットヘッド及びその製造方法
JP2010030435A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Denso Corp 車両用空調装置
KR101443645B1 (ko) * 2012-02-07 2014-09-23 엘지전자 주식회사 전기자동차용 공기조화장치
JP5966796B2 (ja) * 2012-09-17 2016-08-10 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP6539479B2 (ja) * 2015-04-09 2019-07-03 株式会社不二工機 電動弁及びそれを用いた熱交換器
WO2016189666A1 (ja) * 2015-05-26 2016-12-01 三菱電機株式会社 空気調和装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018184075A (ja) 2018-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6925158B2 (ja) 自動車空調用配管ユニット及びその製造方法
JP6088905B2 (ja) 複式熱交換器
JP5488185B2 (ja) 車両用空調装置
US20140096560A1 (en) Cooling system for vehicle
US20140060102A1 (en) Mild ambient vehicular heat pump system
JP2021047000A (ja) 接続モジュール
EP3096106B1 (en) Heat exchanger
JP7330482B2 (ja) ヒートポンプシステム
CN111098654B (zh) 汽车空调用配管单元以及汽车空调用配管单元的制造方法
CN114341574A (zh) 连接组件
JP6357322B2 (ja) 自動車用空調装置
JP6357321B2 (ja) 自動車用空調装置
US9937769B2 (en) Air conditioning system for vehicle
JP3652477B2 (ja) 副凝縮器付空調装置
CN110072717B (zh) 车用空调
US20230173892A1 (en) Refrigerant circulating apparatus for vehicle
JP6025716B2 (ja) 車両用空調装置
JP2007518624A (ja) 空調装置
CN104976814B (zh) 车辆中的热泵系统
EP3575114A1 (en) Vehicle air conditioner
WO2015098696A1 (ja) 熱交換器
JP2000292028A (ja) サブクールパイプ、コンデンサ及び車両用空気調和装置
JP5520686B2 (ja) 車両用空調装置
JP3983896B2 (ja) 自動車用空気調和装置
CN114454689A (zh) 一种集成化的热泵空调系统、控制方法及汽车

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20171010

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200420

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210420

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210525

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210616

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210803

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6925158

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150