JPH07146029A - 車両用冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンデンサにサブクール機能を付加して、そ
の凝縮機能を高めたた場合でも、弁装置の開閉に伴うウ
オータハンマ現象の発生を効果的に抑止すること。 【構成】 コンデンサ１１は、扁平状チューブ１２群、
一対のヘッダ１４及び１５などを備えたマルチフロータ
イプのもので、一端がヘッダ１４の流入室１４ａに連通
され且つ他端がヘッダ１５の中間室１５ａに連通された
状態のメインコンデンサ部２４と、一端が上記中間室１
５ａに連通され且つ他端がヘッダ１４の流出室１４ｂに
連通された状態の第１のサブクール用コンデンサ部２５
と、一端がヘッダ１５の中間室１５ｂに連通され且つ他
端がヘッダ１４の流出室１４ｃに連通された状態の第２
のサブクール用コンデンサ部２６とを備えた形態に構成
される。上記メインコンデンサ部２４とサブクール用コ
ンデンサ部２６との間を繋ぐパイプ２３には、電磁弁２
８が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンプレッサから吐出
された圧縮気化冷媒をコンデンサにより液化した後に第
１及び第２のエバポレータへ選択的に供給するようにし
た車両用冷凍サイクル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の冷凍サイクル装置は、例えば、
車室の前部及び後部の空調制御をそれぞれ独立した空調
ユニットにより行うようにした所謂デュアルタイプの自
動車用空調装置に利用されるものであり、その代表的な
配管構成例を図３に示す。この図３において、コンプレ
ッサ１から吐出された圧縮気化冷媒は、コンデンサ２に
より液化された後に、レシーバ３及び膨張弁４を介して
フロント空調ユニット用エバポレータ５内に流入するよ
うになっており、ここで蒸発した気化冷媒がコンプレッ
サ１に戻される。また、上記のような膨張弁４及びエバ
ポレータ５により構成される冷媒流路と並列に、リア空
調ユニット用エバポレータ６を含む冷媒流路が接続され
るものであり、この冷媒流路は、電磁弁７、膨張弁８及
びエバポレータ６をこの順に接続することにより構成さ
れている。

【０００３】従って、コンプレッサ１の運転時におい
て、電磁弁７が閉鎖された状態では、レシーバ３からの
液冷媒がフロント空調ユニット用のエバポレータ５のみ
に供給された後にコンプレッサ１に戻され、電磁弁７が
開放された状態では、レシーバ３からの液冷媒がフロン
ト及びリア空調ユニット用のエバポレータ５及び６双方
に供給された後にコンプレッサ１に戻されることにな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成では、電
磁弁７が液冷媒の流路を断続することになるため、その
電磁弁７の開閉時にウオータハンマ現象による衝撃音が
発生し、これが冷凍サイクル装置の騒音低下の妨げにな
るという問題点があった。このようなウオータハンマ現
象は、電磁弁７が断続する液冷媒、つまり電磁弁７の上
流側の液冷媒中に気泡（気化冷媒）が含まれる場合に
は、その発生が抑制されることになる。しかし、冷凍サ
イクル装置の凝縮能力ひいては運転効率の向上のために
コンデンサ２にサブクール機能が付加されている場合に
は、電磁弁７の上流側に気泡が混在する確率が減少する
ことになるため、上記のようなウオータハンマ現象が発
生する割合が通常よりも大きくなるという事情があり、
このような問題点の解決が望まれていた。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、コンデンサにサブクール機能を付
加して凝縮能力の向上を図ったものでありながら、弁装
置の開閉に伴うウオータハンマ現象の発生を抑止して、
これに伴う騒音の増大を未然に防止できるようになる車
両用冷凍サイクル装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、コンプレッサから吐出された圧縮気化冷媒
を液化するためのコンデンサと、このコンデンサからの
液冷媒を第１及び第２のエバポレータの双方に供給する
状態と一方に供給する状態とに切換わる弁装置とを備え
た車両用冷凍サイクル装置において、前記コンデンサ
を、メインコンデンサ部とその下流側を二分岐した第１
及び第２のサブクール用コンデンサ部とにより構成し
て、各サブクール用コンデンサ部からの液冷媒がそれぞ
れ前記第１及び第２のエバポレータに流入するように配
管した上で、前記弁装置を前記メインコンデンサ部と第
２のサブクール用コンデンサ部との間を繋ぐ冷媒通路部
に配置する構成としたものである。

【０００７】

【作用】コンプレッサの運転状態において弁装置が開放
されていた場合には、コンプレッサから吐出された圧縮
気化冷媒が、コンデンサにおけるメインコンデンサ部を
経て液化された後に第１及び第２のサブクール用コンデ
ンサ部に分流して液化が促進され、これらサブクール用
コンデンサ部からの液冷媒が第１及び第２のエバポレー
タに流入するようになる。この状態から弁装置が閉鎖さ
れた場合には、第２のサブクール用コンデンサ部への冷
媒流路が遮断されるため、コンプレッサからの圧縮気化
冷媒は、メインコンデンサ部及び第１のサブクール用コ
ンデンサ部を介して液化された後に第１のエバポレータ
に流入するようになる。この場合、メインコンデンサ部
の出口部においては液冷媒と気化冷媒とが混在した状態
を呈するため、上記のように弁装置が閉鎖されることに
伴う弁装置上流側での圧力上昇が上記気化冷媒の圧縮性
によって緩和されることになり、結果的にウオータハン
マ現象の発生が抑制されることになる。また、この状態
から弁装置が開放された場合には、これに伴う弁装置上
流側での圧力低下が上記気化冷媒の膨張性によって緩和
されることになり、この場合にもウオータハンマ現象の
発生が抑制されるようになる。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の一実施例について図１及び図
２を参照しながら説明する。図１において、アルミニウ
ム、黄銅などの金属材料を主体に形成されるコンデンサ
１１は、所謂マルチフロー形式のもので、平行配列され
た複数本の扁平状チューブ１２と、各チューブ１２間に
配置されたコルゲートフィン１３と、チューブ１２群の
両端にそれぞれ連通された一対のヘッダ１４及び１５と
により構成されている。上記チューブ１２は内部を流れ
る冷媒と外気との間の熱交換を行うもので、コルゲート
フィン１３は上記熱交換を促進するために設けられてい
る。また、ヘッダ１４及び１５はタンクとして機能する
形状に形成されている。

【０００９】一方のヘッダ１４には、その上方寄り部位
にコンプレッサ１６（図２参照）からの圧縮気化冷媒が
流入する流入口１７が形成されていると共に、下方寄り
部位に液冷媒を流出させるための第１の流出口１８及び
第２の流出口１９が上下に離間した状態で形成されてい
る。また、このヘッダ１４内は、流入口１７及び第１の
流出口１８間における当該流出口１８寄りの部位に配置
された仕切板２０と、第１の流出口１８及び第２の流出
口１９間に配置された仕切板２１とによって、互いに独
立した流入室１４ａ、第１の流出室１４ｂ及び第２の流
出室１４ｃに区分されている。

【００１０】他方のヘッダ１５内は、前記仕切板２１と
対向した高さ位置に配置された仕切板２２によって、互
いに独立した中間室１５ａ及び１５ｂに区分されてお
り、一方の中間室１５ａの下方部位と他方の中間室１５
ｂの上方部位との間は、パイプ２３（本発明でいう冷媒
通路部の相当）によって連通されている。

【００１１】このような構成とされた結果、コンデンサ
１１は、一端が流入室１４ａに連通され且つ他端が中間
室１５ａに連通された状態のメインコンデンサ部２４
と、一端が中間室１５ａに連通され且つ他端が第１の流
出室１４ｂに連通された状態の第１のサブクール用コン
デンサ部２５と、一端が中間室１５ｂに連通され且つ他
端が第２の流出室１４ｃに連通された状態の第２のサブ
クール用コンデンサ部２６とを備えた形態となるもので
ある。

【００１２】つまり、コンデンサ１１は、メインコンデ
ンサ部２４と、その下流側を二分岐した第１のサブクー
ル用コンデンサ部２５及び第２のサブクール用コンデン
サ部２６とを備えた状態に構成されるもので、メインコ
ンデンサ部２４の熱交換能力は、コンデンサ１１全体の
６０〜８０％程度となるように設定される。また、第１
及び第２のサブクール用コンデンサ部２５及び２６の熱
交換能力比は、それぞれに対応した負荷の大きさに応じ
て決定される。尚、中間室１５ａには、上記メインコン
デンサ部２４と対応した部分を図中の左右方向に仕切る
補助仕切板２７が設けられる。

【００１３】一方、メインコンデンサ部２４と第２のサ
ブクール用コンデンサ部２６との間を繋ぐ前記パイプ２
３には、このパイプ２３内を流れる冷媒を断続するため
の電磁弁２８（本発明でいう弁装置に相当）が設けられ
ており、従って、電磁弁２８の開放状態では、メインコ
ンデンサ部２４を通過した冷媒が第１及び第２のサブク
ール用コンデンサ部２５及び２６に分岐して流入し、そ
の閉鎖状態では、メインコンデンサ部２４を通過した冷
媒が第１のサブクール用コンデンサ部２５のみに流入す
るようになる。

【００１４】図２には、上記コンデンサ１１を含む冷凍
サイクル装置の配管構成例が示されている。即ち、この
図２は、デュアルタイプの自動車用空調装置に利用され
る冷凍サイクル装置を示すもので、自動車の車室前部及
び後部をそれぞれ冷房するためのフロントエバポレータ
２９（本発明でいう第１のエバポレータに相当）及びリ
アエバポレータ３０（本発明でいう第２のエバポレータ
に相当）を備えた構成となっている。この場合、コンデ
ンサ１１は、その流入口１７がコンプレッサ１６の吐出
口１６ａに連通され、第１の流出口１８が膨張弁３１を
介してフロントエバポレータ２９の冷媒流入口に連通さ
れ、第２の流出口１９が膨張弁３２を介してリアエバポ
レータ３０の冷媒流入口に連通されている。また、上記
フロントエバポレータ２９及びリアエバポレータ３０の
各流出口は、コンプレッサ１６の吸入口１６ｂに連通さ
れる。

【００１５】次に上記構成の作用について説明する。
今、コンプレッサ１６が運転された状態において電磁弁
２８が開放されていた場合には、コンプレッサ１６から
吐出された圧縮気化冷媒が、コンデンサ１１におけるメ
インコンデンサ部２４で凝縮されながら中間室１５ａに
流入し、ここで気液分離された後に液冷媒のみが第１及
び第２のサブクール用コンデンサ部２５及び２６にそれ
ぞれ流入するようになる。これらサブクール用コンデン
サ部２５及び２６に流入した液冷媒は、そこで液化が促
進された後に膨張弁３１或いは３２を介してフロント及
びリアエバポレータ２９及び３０に流入し、ここで熱交
換して気化冷媒となった後にコンプレッサ１６に戻され
る。

【００１６】この状態から電磁弁２８が閉鎖された場合
には、パイプ２３を介した第２のサブクール用コンデン
サ部２６への冷媒流路が遮断されるため、中間室１５ａ
で気液分離された液冷媒が、第１のサブクール用コンデ
ンサ部２６のみに流入した後にフロントエバポレータ２
９に流入し、ここで熱交換して気化冷媒となった後にコ
ンプレッサ１６に戻される。

【００１７】このような電磁弁２８の閉鎖時には、当該
電磁弁２８の入口側での液冷媒の流れが急停止して冷媒
圧力が上昇するため、その圧力変化に伴う衝撃が上流側
へ伝播しようとするが、上流側である中間室１５ａには
気化冷媒が滞留しているため、その気化冷媒の圧縮性に
よって上述の圧力上昇が緩和されることになり、ウオー
タハンマ現象の発生が抑制されるようになる。

【００１８】また、電磁弁２８が上記のような閉鎖状態
から開放された場合には、電磁弁２８の入口側での冷媒
圧力が急激に低下するため、その圧力変化の反作用に伴
う衝撃波が上流側へ伝播しようとするが、このときに
は、中間室１５ａに滞留している気化冷媒の膨張性によ
って上記のような圧力低下が緩和されることになり、こ
の場合にもウオータハンマ現象の発生が抑制されるよう
になる。

【００１９】要するに、上記した本実施例の構成によれ
ば、電磁弁２８の開閉に伴って冷媒流路中での圧力変化
が発生した場合に、その圧力変化を、メインコンデンサ
部２４の出口部に液冷媒と混在した状態を呈する気化冷
媒の圧縮及び膨張性を利用して緩和することによって、
ウオータハンマ現象の発生を効果的に防止できるもので
あり、この場合、コンデンサ１１は、サブクール機能の
ための第１のサブクール用コンデンサ部２５及び第２の
サブクール用コンデンサ部２６を備えた構成となってい
るから、その凝縮能力ひいては運転効率の向上を同時に
実現できるものである。

【００２０】尚、上記実施例では、メインコンデンサ部
２４と第１及び第２のサブクール用コンデンサ部２５及
び２６とを一体に有するコンデンサ１１を設ける構成と
したが、これらを別体に有するコンデンサを設ける構成
としても良いものである。また、上記実施例では、弁装
置として電磁弁２８を用いる構成としたが、他の形式の
弁装置を用いる構成としても良いものである。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば以上の説明によって明ら
かなように、コンデンサの構成、並びにそのコンデンサ
からの液冷媒を第１及び第２のエバポレータの双方に供
給する状態と一方に供給する状態とに切換えるための弁
装置の配置を工夫することによって、当該弁装置の開閉
に伴う冷媒流路での圧力変化を緩和するようにしたの
で、コンデンサにサブクール機能を付加して凝縮能力の
向上を図ったものでありながら、弁装置の開閉に伴うウ
オータハンマ現象の発生を抑止し得て騒音の増大を未然
に防止できるという有益な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部の縦断正面図

【図２】冷凍サイクル装置の配管例を示す図

【図３】従来例を説明するための図２相当図

【符号の説明】

図面中、１１はコンデンサ、１６はコンプレッサ、２３
はパイプ（冷媒通路部）、２４はメインコンデンサ部、
２５は第１のサブクール用コンデンサ部、２６は第２の
サブクール用コンデンサ部、２８は電磁弁（弁装置）、
２９はフロントエバポレータ（第１のエバポレータ）、
３０はリアエバポレータ（第２のエバポレータ）を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサから吐出された圧縮気化冷
   媒を液化するためのコンデンサと、このコンデンサから
   の液冷媒を第１及び第２のエバポレータの双方に供給す
   る状態と一方に供給する状態とに切換わる弁装置とを備
   えた車両用冷凍サイクル装置において、 前記コンデンサを、メインコンデンサ部とその下流側を
   二分岐した第１及び第２のサブクール用コンデンサ部と
   により構成して、各サブクール用コンデンサ部からの液
   冷媒がそれぞれ前記第１及び第２のエバポレータに流入
   するように配管した上で、 前記弁装置を前記メインコンデンサ部と第２のサブクー
   ル用コンデンサ部との間を繋ぐ冷媒通路部に配置したこ
   とを特徴とする車両用冷凍サイクル装置。