JPH10185366A

JPH10185366A - 冷凍流体回路用部品

Info

Publication number: JPH10185366A
Application number: JP9310385A
Authority: JP
Inventors: Stefan Karl; カルルステファン
Original assignee: Valeo Climatisation SA
Current assignee: Valeo Climatisation SA
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 1998-07-14
Also published as: DE19747315A1; US5924299A; FR2755757A1; FR2755757B1

Abstract

(57)【要約】【課題】空調回路における別体の部品の数を低減させ
る。【解決手段】自動車を空調するための冷却流体回路
は、蒸発器（５）と圧縮機（４）とを有する第１分岐管
（１）を含む３つの分岐管を有する。これら３つの分岐
管（１、２、３）は、共通接合ポイント（Ａ）を有す
る。この回路は、回路の３つの分岐管にそれぞれ接続す
るための３つの本体ポート（２１、２２、２３）を有す
る本体を含むモノブロック部品（１５）を含む。共通接
合ポイント（Ａ）は、モノブロック部品の本体内に形成
され、このモノブロック部品は、第２本体ポート（２
２）と接合ポイント（Ａ）との間に位置する回路の膨張
装置（１０）も含む。本体は、蒸発器と圧縮機との間の
第１回路分岐管（１）内に接続されたダイレクトクロス
通路（２７）も含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却流体回路のた
めの部品、特に車室を空調するための回路に関する。よ
り詳細には、この部品は、後方に圧縮機が続く蒸発器を
含む第１分岐管と、凝縮器を含む第２分岐管と、凝縮器
を含まない第３分岐管とを備え、前記第２および第３分
岐管が互いに並列に接続され、凝縮器と蒸発器との間に
介在された膨張装置も含む冷却ループおよび加熱ループ
を、第１分岐管と共にそれぞれ形成する、冷却流体回路
の一部を形成するようになっている部品である。

【０００２】

【従来の技術】このタイプの冷却流体回路は、フランス
国特許公開第2,717,126号公報により公知である。この
公知の回路では、第１分岐管からの流体を、第２分岐管
または第３分岐管に選択的に送るための流体切り替え手
段も設けられ、蒸発器と熱交換した空気を車室へ送るた
めの手段も設けられている。

【０００３】上記流体切り替え手段は、一般に２つの三
方向電気機械式バルブからなっている。これらのバルブ
により、回路は３つの異なる態様とされる。すなわち、
従来の空調回路、暖房回路および第３の態様に変化し、
第３の態様の特殊モードでは、蒸発器に冷却流体が蓄積
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる公知の回路の欠
点は、多数の部品を必要とすることであり、このこと
は、部品を標準化する上で不利であり、設置空間も大と
なる。

【０００５】本発明の主な課題は、上記欠点を克服する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、従来、
回路の別個の部品によって得られていたいくつかの機能
を、共にまとめた上記のような部品が提供される。本発
明によれば、後方に圧縮機が続く蒸発器を含む第１分岐
管と、凝縮器を含む第２分岐管と、凝縮器を含まない第
３分岐管とを備え、前記第２および第３分岐管が互いに
並列に接続され、凝縮器と蒸発器との間に介在された膨
張装置も含む冷却ループおよび加熱ループを第１分岐管
と共にそれぞれ形成する、冷却流体回路のための部品
は、第１本体ポート、第２本体ポートおよび第２本体ポ
ートが形成された本体を有するモノブロック部品を有
し、前記本体ポートがそれぞれ第１分岐管、第２分岐管
および第３分岐管にそれぞれ接続されるようになってお
り、３つのすべての分岐管がモノブロック部品の本体内
に構成された共通接合ポイントを有し、第２本体ポート
と接合ポイントとの間において、モノブロック部品の本
体内に膨張装置が取り付けられ、前記部品が蒸発器５と
圧縮機との間の第１分岐管内に介在されるようになって
いるダイレクトクロス通路を有することを特徴とする。

【０００７】このようにして、回路の３つの分岐管に接
続でき、この回路内に、３つの分岐管の間の接合ポイン
トおよび膨張装置を含むモノブロック部品状をした部品
が提供される。モノブロック部品の本体内に含まれるダ
イレクトクロス通路は、まず蒸発器に接続され、次に圧
縮機に接続されるよう、回路の第１分岐管内に介在され
る。これにより、２つの適当な接続ダクトを介して、モ
ノブロック部品に直接蒸発器を接続できるという特別な
利点が得られる。

【０００８】本発明の好ましい特徴によれば、第１およ
び第３本体ポートは、本体に形成された主要通路を介し
て互いに連通し、第２本体ポートは、狭い第２通路と連
通し、この第２通路へのアクセスは、膨張装置によって
制御され、かつ第２通路は本体に形成され、接合ポイン
トにおいて主要通路に開口している。

【０００９】主要通路および第２通路の配置は、Ｔ字形
をなしているのが好ましい。

【００１０】本発明の別の好ましい特徴によれば、第１
および第３本体ポートは、それぞれモノブロック部品の
本体の２つの主要面内で開口し、第２本体ポートは、前
記主要面のうちの１つで開口している。好ましくは、第
２本体ポートおよび第３本体ポートは、モノブロック部
品の本体の同一主要面にて開口している。

【００１１】本発明の別の好ましい特徴によれば、ダイ
レクトクロス通路は、対応する本体ポートを通して、モ
ノブロック部品の本体の双方の主要面にて開口してい
る。この結果、部品は、基本的には５つの本体ポートを
有し、そのうちの３つは、部品の本体の主要面で開口
し、他の２つは本体の主要面と反対の他の面で開口して
いる。

【００１２】本発明の更に別の特徴によれば、膨張装置
は、サーモスタットにより制御されるバルブ部材を備え
ている。好ましくは、ダイレクトクロス通路内に取り付
けられ、制御ロッドを介して膨張装置のバルブ部材に結
合された感熱部材により、サーモスタット制御が行われ
る。このように、膨張装置のバルブ部材は、蒸発器の出
口を流れる冷却流体の圧力および温度に従って制御され
る。

【００１３】好ましくは、膨張装置のバルブ部材はボー
ルであり、モノブロック部品の本体の第１端面に位置す
る調節自在な負荷部材と係合するスプリングが、ボール
に作用する。前記第１端面と反対側の、モノブロック部
品の本体の第２端面に、感熱性部材が位置していること
が好ましい。

【００１４】本発明の好ましい実施例によって提供され
る回路部品は、更にチェックバルブも含んでいる。これ
により、従来、回路の別個の部品によって得られていた
補足的機能を、モノブロック部品が達成できるようにな
る。

【００１５】チェックバルブは、第２本体ポートと膨張
装置との間に位置することが好ましいが、これとは異な
り、共通接合ポイントと膨張装置との間に位置していて
もよい。

【００１６】好ましくは、モノブロック部品の本体は金
属材料から成る、機械加工されたブロックである。

【００１７】好ましくは、モノブロック部品の本体は、
ほぼ平行六面体の形状を有する。

【００１８】添付図面を参照し、単なる非限定的例とし
て示された本発明の好ましい実施例の次の詳細な説明を
読めば、本発明の上記以外の特徴および利点が明らかと
なると思う。

【００１９】

【発明の実施の形態】まず図１を参照する。この図は、
冷却流体が流れる回路を示す。冷却流体は、自動車の空
調装置における通常のケースのように、熱を吸収するこ
とにより、液体状態からガス状態に変化し、熱を放出す
ることにより、ガス状態から液体状態に変化する。

【００２０】図１に示す回路は、３つの分岐管１、２お
よび３を備え、これら分岐管１、２および３は、２つの
接合ポイントＡおよびＢで共に接合されている。分岐管
１は、この分岐管内の流体をポイントＡからポイントＢ
に向けて駆動するコンプレッサ４と、このコンプレッサ
の上流部にて分岐管１に接続された蒸発器５とを含んで
いる。分岐管２は、ポイントＢからポイントＡの方向
に、凝縮器６と、ボトルすなわちリザーバ７と、チェッ
クバルブ８と、第１膨張装置１０とを含んでいる。分岐
管３には、第２膨張装置１４が接続されている。

【００２１】バルブポートのうちの２つ、すなわち１１
−１および１１−２が、それぞれ蒸発器５の出口および
圧縮機４の入口と連通するように、分岐管１内に、第１
の三方向バルブ１１が介在されている。第１分岐管の下
流端、すなわち圧縮機４の出口、第２分岐管の上流端、
すなわち凝縮器６の入口、第３分岐管の上流、すなわち
第２膨張装置１４の入口端部に、それぞれ４つのバルブ
ポート１２−１、１２−２および１２−３が接続される
よう、接合ポイントＢには、第２の三方向バルブ１２が
設けられている。

【００２２】部品を含まない第４分岐管１３は、バルブ
１２の第２バルブポート１２−２と凝縮器６との間に設
けられた分岐管２内の中間ポイントＣに対して、電気機
械式バルブ１１の第３バルブポート１１−３を接続して
いる。図１における回路の構成は、上記フランス国特許
公開第2,717,126号公報から公知である。この回路で
は、上記フランス国特許公報に記載されているような３
つの異なる構造となるように回路を切り替えるよう、電
気機械式バルブ１１および１２が互いに協働した状態で
制御される。

【００２３】図１の構成では、２つのバルブ１１および
１２は、図１の各バルブに対する２つの黒色の三角形が
示すように、バルブポート１と２とを互いに連通させて
いる。これにより流体は、分岐管１および２によって構
成された閉ループ内を流れる。この場合、分岐管３お
よび分岐管１３は、それぞれバルブ１１および１２によ
って分離されている。このループは、従来の空調回路の
ように冷却ループとして作動し、流体は、熱を吸収する
ことにより、蒸発器５内で液体状態からガス状態に変化
する。更に流体は、凝縮器６で熱を放出してガス状態か
ら液体状態に変化する。蒸発器５で収集された熱は、車
室へ送られる空気流へ、直接または間接的に取り込むこ
とができる。

【００２４】図１に示す回路は、平行６面体の一般的形
状の本体を有するモノブロック状をしたモジュラー部品
１５も含み、このモノブロック状部品は、適当な金属材
料を機械加工することによって製造される。その金属材
料は、アルミ合金であることが好ましい。モノブロック
本体は、本体ポートが形成された、特に２つの対向する
主要面１６および１７を有する。これらについては、本
発明の詳細な説明で後述する。部品の本体は、２つの対
向する端面１８および１９と、サーモスタットセンサ２
０を支持する端面１８をも有する。

【００２５】主要面１６は、回路の第１分岐管１、特に
蒸発器５に接続するための第１本体ポート２１を含む。
本体の他の主要面１７は、第２本体ポート２２と第２本
体ポート２３を有し、これらポートは、それぞれ回路の
分岐管２および３に接続されている。

【００２６】本体ポート２１および２３は、主要通路２
４を通って互いに連通しており、主要通路２４は、主要
面１６および１７のそれぞれに対して、直角な軸方向Ｘ
Ｘ（図３参照）に本体内を延びている。主要通路２４
は、直径が縮小された中心部分２５を形成するようにス
テップ状のボアを有する。

【００２７】本体ポート２２は、狭い第２通路２６と連
通し、この通路２６へのアクセスは、モノブロック部品
１５の本体内に取り付けられた第１膨張装置１０によっ
て制御される。この第２通路２６は、上記方向ＸＸに対
して直角な方向ＹＹに伸びており、この方向ＹＹは、本
体の２つの端面１８および１９と交差している。第２通
路２６は、接合ポイントＡの領域において、主要通路２
４の中心部分２５内に開口し、よって通路２４および２
６はほぼＴ字状となっている。

【００２８】モノブロック部品１５の本体は、ダイレク
トクロス通路２７（図１〜図３を参照）を有し、この通
路は、図１に示すような回路の分岐管１を形成してい
る。クロス通路２７は、主要通路２４の方向ＸＸと平行
な軸方向ＺＺに延びている。このクロス通路２７は、中
央部分２８（図３）を有し、２つの別の本体ポート２９
および３０（図１および図３に示す）を通して、本体の
主要面１６および１７に開口している。

【００２９】従って、主要面１６には、本体ポート２１
および２９が位置し、図１に示すように、蒸発器５に直
接接続しているが、他方、本体ポート２２、２３および
３０は、反対の主要面１７に開口している。

【００３０】膨張装置１０は、バルブ部材３１を備え、
このバルブ部材３１は、ボール状（図３）をなし、切頭
円錐形シート（弁座）３２から多少離間させることがで
き、シート３２は、第２通路２６内の入口端部にて軸方
向ＹＹを向いている。バルブ部材３１は、軸方向ＹＹに
延びる制御ロッド３２を介して、センサ２０の一部とな
っている感熱性部材３３に接続されている。この感熱性
部材３３は、蒸発器５の出口における流体の圧力および
温度に従い、バルブ部材３１の位置を制御するため、ク
ロス通路２７内に突出している。この制御ロッド３２
は、主要通路２４とダイレクトクロス通路２７との間の
連通を防止するシール３４により、部品１５の本体をシ
ール状態で貫通している。

【００３１】バルブ部材３１には螺旋スプリング３５が
作用し、このスプリング３５の一端は、バルブ部材３１
に当接している。スプリング３５の他端には、調節可能
な負荷部材３７により負荷がかけられている。この負荷
部材３７は、本体の端面１９に形成されたボール３６内
にねじ込まれ、軸方向ＹＹ（図３）に延びている。この
負荷部材３６は、本体の端面１９内でアクセス可能であ
る。

【００３２】図２から理解できるように、モノブロック
部品１５は３つのネジきりされた孔３８と、２つのねじ
切りされた孔３９を有し、これらの孔により、フランジ
を部品１５の本体に嵌合し、分岐管１、２および３の一
部をそれぞれ形成する接続チューブ部品（図示せず）を
支持するようになっている。２つの主要面１６および１
７、および２つの端面１８および１９において、適当な
工具を使用し、本体ブロック部品１５の本体を機械加工
することにより、種々の通路、本体ポートおよび孔を形
成しうる。

【００３３】次に、本発明の別の実施例を示す図４およ
び図５を参照する。これらの図におけるモノブロック部
品は、チェックバルブ８を含んでいる。このバルブ８
は、図１〜図３に示す第１実施例では、回路の別個の部
品となっていたものである。図５に示すように、このチ
ェックバルブ８は、バルブポート２２と連通するボア２
４に取り付けられた環状のバルブシート（弁座）４１と
協働するピストン状のバルブ部材４０を含んでいる。こ
のピストン４０には、圧縮スプリング４３が作用し、モ
ノブロック部品１５の本体に形成されたリセス４４内
に、スプリング４３の一端が支持されている。スプリン
グ４３の他端は、ピストン４０内の対応するリセス４５
に係合している。

【００３４】従って、図４および図５内のモノブロック
部品１５は、チェックバルブの機能を備え、よって、先
の実施例における別の部品が不要となるという別の利点
を有する。

【００３５】図１の回路は、フランス国特許公開第2,71
7,126号公報に記載された回路と同じように作動する。

【００３６】図１の構造とは異なり、この回路は、第２
構造をとることができる。この第２構造では、三方向バ
ルブ１１がバルブポート１と２とを連通させるが、この
とき、三方向バルブ１２はバルブポート１２−１と１２
−３とを互いに連通させる。よって流体は、分岐管１と
３とから成る加熱閉鎖ループ内を流れ、分岐管２および
分岐管１３は三方向バルブ１２および１１によってそれ
ぞれ分離される。次に流体は、圧縮機４、蒸発器５およ
び第２膨張装置１４を通って流れる。流体は、凝縮器を
通過しないので、流体はガス状態のままである。次に蒸
発器５は、蒸発器としては作用しないが、熱交換器とし
て作動し続けるので、圧縮機４内の流体を圧縮すること
によって生じた熱のかなりの部分を放出できる。自動車
のエンジンが低温の時には、この空気を車室の暖房に使
用できる。特に回路内を流れる流体が周辺よりも高い温
度である時は、車室へ送るべき空気流を蒸発器に接触さ
せて、直接加熱できる。

【００３７】更にこの回路は、第３構造をとることがで
き、この第３構造では、三方向バルブは、まずバルブポ
ート１１−３と１１−２との間を連通し、第２にバルブ
ポート１２−１と１２−３との間を連通する。圧縮機の
入口は、分岐管１３を介して凝縮器６の通常の入口６−
１に接続され、凝縮器６からガス状態の流体を取り出す
ことができる。次にこの流体は、分岐管３を流れるが、
チェックバルブ８が存在していないので、接合ポイント
Ａから凝縮器へ戻ることはない。次に流体は、蒸発器５
へ流入し、ここに累積される。三方向バルブ１１は、蒸
発器５の出口と圧縮機４の入口とを連通しない。先の構
造が再設定された後に、分岐管１および３を流れる流体
の質量は、こうして増加される。

【００３８】当然ながら本発明は、例として上に示した
実施例のみに限定されず、他の変形例を含む。特に、回
路の３つの分岐管間の接合ポイントがモノブロック部品
１５内に位置し、第２本体ポートと接合部品との間に膨
張装置が位置するよう、部品１５のモノブロック本体内
の種々の本体ポートを、異なるように配置するか、また
は形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるモジュラー部品を含む、車室の
空調および暖房を行うための流体冷却回路の図である。

【図２】主要面のうちの１つに向かって見たモジュラー
部品の側面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。

【図４】モジュラー部品の変形例のための、図３におけ
る図と類似する図である。

【図５】図４の細部を拡大して示す部分図である。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ接合ポイントＣ中間ポイント１、２、３分岐管４圧縮機５蒸発器６凝縮器７リザーバ８チェックバルブ１０第１膨張装置１１第１の三方向バルブ１４第２膨張装置１５モノブロック部分１６、１７主要面１８、１９端面２０サーモスタットセンサ２１第１本体ポート２２第２本体ポート２３第２本体ポート２４主要通路２５中心部分２６第２通路２７クロス通路２８中心部分２９、３０本体ポート３１バルブ部材３２制御ロッド３４シール３５スプリング３６ボール３７負荷部材３８、３９ねじ切りされた孔４０バルブ部材４３圧縮スプリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】後方に圧縮機（４）が続く蒸発器（５）
を含む第１分岐管（１）と、凝縮器（６）を含む第２分
岐管（２）と、凝縮器を含まない第３分岐管（３）とを
備え、前記第２および第３分岐管が互いに並列に接続さ
れ、凝縮器と蒸発器との間に介在された膨張装置（１
０）も含む冷却ループ（１）（２）および加熱ループ
（１）（３）を、第１分岐管（１）と共にそれぞれ形成
する、冷却流体回路のための部品であって、前記部品が、第１本体ポート（２１）、第２本体ポート
（２２）および第２本体ポート（２３）が形成された本
体を有するモノブロック部品（１０）を有し、前記本体
ポートが、それぞれ第１分岐管（１）、第２分岐管
（２）および第３分岐管（３）にそれぞれ接続されるよ
うになっており、３つのすべての分岐管が、モノブロッ
ク部品（１５）の本体内に構成された共通接合ポイント
（Ａ）を有し、第２本体ポート（２２）と接合ポイント
（Ａ）との間において、モノブロック部品の本体内に膨
張装置（１０）が取り付けられ、かつ前記部品が、蒸発
器５と圧縮機（４）との間の第１分岐管（１）内に介在
されるようになっているダイレクトクロス通路（２７）
を有することを特徴とする、冷却流体回路用部品。
【請求項２】第１および第３本体ポート（２１）（２
３）が、本体に形成された主要通路（２４）を介して互
いに連通し、第２本体ポート（２２）が狭い第２通路
（２６）と連通し、この第２通路（２６）へのアクセス
が、膨張装置（１０）によって制御され、かつ第２通路
（２６）が本体に形成され、接合ポイント（Ａ）におい
て主要通路（２４）に開口していることを特徴とする、
請求項１記載の部品。
【請求項３】主要通路（２４）および第２通路（２
６）が、Ｔ字形なしていることを特徴とする、請求項２
記載の部品。
【請求項４】第１および第３本体ポート（２１）（２
３）が、それぞれモノブロック部品（１５）の本体の２
つの主要面（１６）（１７）内で開口し、第２本体ポー
ト（２２）が、前記主要面のうちの１つで開口している
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の部
品。
【請求項５】第２本体ポート（２２）および第３本体
ポート（２３）が、モノブロック部品（１５）の本体の
同一主要面（１７）にて開口していることを特徴とす
る、請求項４記載の部品。
【請求項６】ダイレクトクロス通路（２７）が、対応
する本体ポート（２９）（３０）を通して、モノブロッ
ク部品の本体の双方の主要面（１６）（１７）において
開口していることを特徴とする、請求項３〜５のいずれ
かに記載の部品。
【請求項７】膨張装置（１０）が、サーモスタットに
より制御されるバルブ部材（３１）を備えていることを
特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の部品。
【請求項８】ダイレクトクロス通路（２７）内に取り
付けられ、制御ロッド（３２）を介して膨張装置のバル
ブ部材（３１）に結合された感熱部材（３３）により、
サーモスタット制御が行われるようになっていることを
特徴とする、請求項７記載の部品。
【請求項９】膨張装置のバルブ部材がボールであり、
モノブロック部品（１５）の本体の第１端面（１９）に
位置する調節自在な負荷部材（３７）と係合するスプリ
ング（３５）が、ボールに作用するようになっているこ
とを特徴とする、請求項８記載の部品。
【請求項１０】前記第１端面（１９）と反対側の、モ
ノブロック部品の本体の第２端面（１８）に、感熱部材
（３３）が位置していることを特徴とする、請求項９記
載の部品。
【請求項１１】更にチェックバルブ（８）を含むこと
を特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の部
品。
【請求項１２】第２本体ポート（２２）と膨張装置
（１０）との間に、チェックバルブ（８）が位置してい
ることを特徴とする、請求項１１記載の部品。
【請求項１３】共通接合ポイント（Ａ）と膨張装置
（１０）との間に、チェックバルブ（８）が位置してい
ることを特徴とする、請求項１１記載の部品。
【請求項１４】モノブロック部品（１５）の本体が金
属材料から成る、機械加工されたブロックであることを
特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の部品。
【請求項１５】モノブロック部品（１５）の本体が、
ほぼ平行六面体の形状を有することを特徴とする、請求
項１〜１４のうちのいずれかに記載の部品。