WO2025004493A1 - マニホールド - Google Patents

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WO2025004493A1
WO2025004493A1 PCT/JP2024/014364 JP2024014364W WO2025004493A1 WO 2025004493 A1 WO2025004493 A1 WO 2025004493A1 JP 2024014364 W JP2024014364 W JP 2024014364W WO 2025004493 A1 WO2025004493 A1 WO 2025004493A1
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WO
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temperature
manifold
flow path
low
section
Prior art date
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PCT/JP2024/014364
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English (en)
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大塚浩介
栗本旭
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Corp
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Publication date
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Priority to EP24831368.6A priority patent/EP4737147A1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3229Cooling devices using compression characterised by constructional features, e.g. housings, mountings, conversion systems
    • 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 devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • 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 devices
    • B60H1/00485Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00507Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
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    • B60H1/00571Details of ducts or cables of liquid ducts, e.g. for coolant liquids or refrigerants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/32Cooling devices

Definitions

  • This disclosure relates to a manifold.
  • Patent Document 1 discloses a manifold (thermal management system in Patent Document 1) that has a coolant storage section, a flow path section, a mounting section, and a mounting bracket, and through which fluid (coolant and refrigerant) flows.
  • the mounting section is equipped with multiple water pumps, multiple valves, multiple heat exchangers, etc.
  • four restraining sections are formed on the mounting bracket, and the manifold is fixed to the vehicle body by fixing the restraining sections to the vehicle body support frame.
  • the manifold disclosed in Patent Document 1 has multiple heat exchangers, so that high-temperature fluid and low-temperature fluid flow inside the manifold. That is, the manifold is provided with a high-temperature circuit through which high-temperature fluid flows and a low-temperature circuit through which low-temperature fluid flows. Generally, materials contract at low temperatures and expand at high temperatures, so the area of the manifold where the high-temperature circuit is located expands and the area where the low-temperature circuit is located contracts.
  • the restraining parts are fixed and restrained to the vehicle body support frame, so that the areas near the two or more restraining parts formed at the location where the low-temperature circuit is located contract, generating tensile stress between the two or more restraining parts, and in the worst case scenario, the manifold may be damaged.
  • One embodiment of the manifold according to the present disclosure comprises a manifold body having a high temperature section in which a high temperature flow path is formed through which a high temperature fluid having a first temperature or higher flows, and a low temperature section in which a low temperature flow path is formed through which a low temperature fluid having a second temperature or lower that is lower than the first temperature flows, and a restraining section that restrains the manifold body against a restrained object, and at least one of the restraining sections is disposed at an end of the low temperature section of the manifold body.
  • At least one restraining portion is disposed at the end of the low-temperature portion of the manifold body, so the manifold is less likely to be damaged.
  • the restraining portion is disposed at the end of the low-temperature portion of the manifold body, the restraining portion does not interfere with the placement of the high-temperature flow path or the low-temperature flow path.
  • FIG. 1 is a diagram showing a refrigerant circuit according to an embodiment of the present invention.
  • 2A is a diagram showing a configuration of a manifold body according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a manifold body according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a view showing a configuration of a manifold body according to a third embodiment.
  • a refrigerant circuit C mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle will be described with reference to Fig. 1.
  • the refrigerant circuit C is configured with a refrigerant flow path L through which a refrigerant F for cooling and heating that adjusts the temperature inside the vehicle flows.
  • the refrigerant F is, for example, a hydrofluorocarbon (HFC), a hydrofluoroolefin (HFO), or the like.
  • the refrigerant flow path L is provided inside a manifold body 11 of a manifold 10 described later (see Fig. 2).
  • the refrigerant circuit C includes a compressor 1, a cabin condenser 2 (heating condenser), a water-cooled condenser 3, an evaporator 4, a battery cooler 5, an accumulator 6, and a valve V.
  • the compressor 1, the cabin condenser 2, the water-cooled condenser 3, the evaporator 4, the battery cooler 5, the accumulator 6, and the valve V are connected via a refrigerant flow path L.
  • the valve V includes an on-off valve V1 provided between the water-cooled condenser 3 and the accumulator 6.
  • the valve V also includes a first expansion valve VE1 provided between the cabin condenser 2 and the water-cooled condenser 3, and a second expansion valve VE2 provided between the water-cooled condenser 3 and the evaporator 4.
  • the on-off valve V1 controls (passes or blocks) the flow of refrigerant F between the water-cooled condenser 3 and the accumulator 6.
  • the refrigerant F flows in the following order: compressor 1, cabin condenser 2, first expansion valve VE1, water-cooled condenser 3, on-off valve V1, accumulator 6, and compressor 1.
  • the refrigerant circuit C consisting of the compressor 1, cabin condenser 2, water-cooled condenser 3, on-off valve V1, and accumulator 6 will be referred to as the "main circuit Cm.”
  • the first expansion valve VE1 and the second expansion valve VE2 expand the refrigerant F to adjust the pressure of the refrigerant F.
  • the second expansion valve VE2 When the second expansion valve VE2 is open, the refrigerant F flows through the second expansion valve VE2 and the evaporator 4 in that order, and then flows into the main circuit Cm between the on-off valve V1 and the accumulator 6. As shown in FIG.
  • the refrigerant circuit C that branches off from the main circuit Cm and in which the second expansion valve VE2 and the evaporator 4 are provided is called the "first branch circuit Cb1."
  • the on-off valve V1 when the temperature inside the vehicle cabin is to be increased (when the vehicle cabin is being heated), the on-off valve V1 is in an open state and the second expansion valve VE2 is in a closed state.
  • the on-off valve V1 when the temperature inside the vehicle cabin is to be decreased (when the vehicle cabin is being cooled), the on-off valve V1 is in a closed state and the second expansion valve VE2 is in an open state.
  • the battery cooler 5 includes an expansion valve, and the expansion valve of the battery cooler 5 is opened when the temperature of the battery is adjusted.
  • the expansion valve of the battery cooler 5 is opened, the refrigerant F flows through the battery cooler 5 and then into the main circuit Cm between the on-off valve V1 and the accumulator 6.
  • the refrigerant circuit C that branches off from the main circuit Cm and in which the battery cooler 5 is provided is called the "second branch circuit Cb2.”
  • Compressor 1 compresses refrigerant F to turn it into a high-temperature, high-pressure gas.
  • the refrigerant F compressed by compressor 1 is referred to as high-temperature fluid F1
  • the temperature of high-temperature fluid F1 is referred to as the first temperature.
  • the first temperature is, for example, 80 degrees to 90 degrees.
  • the high-temperature fluid F1 compressed by the compressor 1 is sent to the cabin condenser 2, where it exchanges heat with the air in the vehicle cabin during heating operation (the temperature is reduced by removing heat), and is then sent to the water-cooled condenser 3 via the first expansion valve VE1.
  • a first heat medium Fa circulates through a circuit separate from the refrigerant circuit C (for example, a cooling circuit for cooling electronic circuits mounted on the vehicle).
  • the first heat medium Fa is a refrigerant such as a cooling water such as long-life coolant (LLC), an insulating oil such as paraffin, a hydrofluorocarbon (HFC), or a hydrofluoroolefin (HFO).
  • the high-temperature fluid F1 sent to the water-cooled condenser 3 exchanges heat with the first heat medium Fa circulating through the water-cooled condenser 3 (the temperature is reduced by removing heat).
  • the refrigerant F after being cooled by the water-cooled condenser 3 is referred to as a second low-temperature fluid F3 (an example of a low-temperature fluid).
  • the temperature of the second low-temperature fluid F3 is referred to as a third temperature.
  • the third temperature is, for example, 15 degrees to 25 degrees.
  • the second low-temperature fluid F3 that flows out of the water-cooled condenser 3 and is sent to the second expansion valve VE2 is expanded and sent to the evaporator 4 in a mixed liquid and gas state (mist-like).
  • the second low-temperature fluid F3 is vaporized through heat exchange with air introduced from the outside (removing heat and raising the temperature).
  • the second low-temperature fluid F3 flowing out of the water-cooled condenser 3 and sent to the battery cooler 5 is expanded by the expansion valve of the battery cooler 5.
  • the battery cooler 5 is circulated with a second heat medium Fb circulating in a circuit (for example, a cooling circuit for cooling a battery mounted on a vehicle) other than the refrigerant circuit C.
  • the second heat medium Fb is a refrigerant such as cooling water such as long-life coolant (LLC), insulating oil such as paraffin, hydrofluorocarbon (HFC), hydrofluoroolefin (HFO), etc.
  • the second low-temperature fluid F3 sent to the battery cooler 5 is vaporized by heat exchange (heating up by removing heat) with the second heat medium Fb flowing through the battery cooler 5.
  • the refrigerant F after heat exchange in the evaporator 4 or the battery cooler 5 is referred to as the first low-temperature fluid F2 (an example of a low-temperature fluid).
  • the temperature of the first low-temperature fluid F2 is referred to as the second temperature.
  • the second temperature is, for example, 60 degrees to 70 degrees. That is, the second temperature is less than the first temperature, and the third temperature is less than the second temperature.
  • the first cold fluid F2 after heat exchange in the evaporator 4 is sent to the accumulator 6, where the liquid contained in the first cold fluid F2 is separated.
  • the first cold fluid F2 from which the liquid has been separated is returned to the compressor 1.
  • the first cold fluid F2 after heat exchange in the battery cooler 5 is also sent to the accumulator 6, where the liquid contained in the first cold fluid F2 is separated.
  • the gaseous first cold fluid F2 from which the liquid has been separated is returned to the compressor 1.
  • the temperature of the refrigerant F circulating through the refrigerant circuit C changes. Specifically, the temperature of the refrigerant F is the highest at the first temperature of the high-temperature fluid F1 flowing from the compressor 1 to the water-cooled condenser 3, the second highest at the second temperature of the first low-temperature fluid F2 flowing from the evaporator 4 and/or battery cooler 5 to the compressor 1, and the lowest at the third temperature of the second low-temperature fluid F3 flowing from the water-cooled condenser 3 to the evaporator 4 and/or battery cooler 5.
  • the temperature of the second low-temperature fluid F3 that flows from the water-cooled condenser 3 through the on-off valve V1 and merges with the main circuit Cm changes between the second temperature and the third temperature depending on the operating conditions, such as heating or cooling (the lowest temperature is the third temperature, and the highest temperature is the second temperature).
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a manifold body 11 of the manifold 10.
  • the manifold 10 has a manifold body 11 formed of, for example, a metal material such as aluminum, a resin, or the like, and the refrigerant flow path L described with reference to FIG. 1 is formed inside the manifold body 11.
  • the manifold 10 is fixed to and restrained by a restrained object of a vehicle.
  • the manifold 10 is fixed to a vehicle body support frame 14, which is an example of a restrained object.
  • the manifold 10 includes a manifold body 11 and a restraining portion 13, and by fixing the restraining portion 13 to the vehicle body support frame 14, the manifold 10 (manifold body 11) is fixed to and restrained by the vehicle body support frame 14.
  • the restrained object to which the manifold 10 is fixed and restrained is not limited to the vehicle body support frame 14, but may be any type of object such as a power module case or a motor case (not shown) mounted on the vehicle, as long as the manifold 10 can be reliably fixed and restrained.
  • the compressor 1, cabin condenser 2, water-cooled condenser 3, evaporator 4, battery cooler 5, and accumulator 6 are provided outside the manifold body 11.
  • the on-off valve V1, the first expansion valve VE1, and the second expansion valve VE2 are also provided outside the manifold body 11. Note that in FIG. 2, the on-off valve V1, the first expansion valve VE1, and the second expansion valve VE2 are provided outside the manifold body 11, but are shown with solid lines to indicate their respective positions.
  • the manifold body 11 has a box shape having a rectangular flat surface (hereinafter referred to as the "principal surface 11s").
  • the principal surface 11s of the manifold body 11 is rectangular, and a refrigerant flow path L is formed on the principal surface 11s.
  • the four ends constituting the manifold body 11 are referred to as the "first end 12a" (right end in FIG. 2), the “second end 12b” (left end in FIG. 2; an example of an end), the “third end 12c” (lower end in FIG. 2), and the "fourth end 12d” (upper end in FIG. 2; an example of an end).
  • the longitudinal direction of the principal surface 11s (the direction parallel to the third end 12c and the fourth end 12d) is simply referred to as the "longitudinal direction”
  • the lateral direction of the principal surface 11s (the direction parallel to the first end 12a and the second end 12b) is simply referred to as the "lateral direction”.
  • the on-off valve V1, the first expansion valve VE1, and the second expansion valve VE2 are arranged so as to overlap with the manifold body 11 when viewed in a direction perpendicular to the main surface 11s.
  • the first expansion valve VE1, the on-off valve V1, and the second expansion valve VE2 are arranged in this order along the longitudinal direction from the first end 12a side.
  • the manifold body 11 is formed with an outlet through which the refrigerant F flows out of the manifold body 11 to the first expansion valve VE1, the on-off valve V1, and the second expansion valve VE2.
  • the manifold body 11 is also formed with an inlet through which the refrigerant F flows into the manifold body 11 from the first expansion valve VE1, the on-off valve V1, and the second expansion valve VE2.
  • the outlet through which the refrigerant F flows from the water-cooled condenser 3 to the on-off valve V1 is referred to as the "outlet H1," and of the inlets, the inlet through which the refrigerant F flows from the on-off valve V1 into the manifold body 11 is referred to as the "inlet H2.”
  • the outlet H1 and the inlet H2 are provided to face the on-off valve V1.
  • the temperature of the refrigerant F is the highest in the first temperature of the high-temperature fluid F1 flowing from the compressor 1 to the water-cooled condenser 3, the second highest in the second temperature of the first low-temperature fluid F2 flowing from the evaporator 4 and/or the battery cooler 5 to the compressor 1, and the lowest in the third temperature of the second low-temperature fluid F3 flowing from the water-cooled condenser 3 to the evaporator 4 and/or the battery cooler 5.
  • the manifold body 11 includes, as refrigerant flow paths L (see FIG.
  • a high-temperature flow path LH through which the high-temperature fluid F1 flows from the compressor 1 to the water-cooled condenser 3
  • a medium-temperature flow path LM (an example of a low-temperature flow path) through which the medium-temperature first low-temperature fluid F2 flows from the evaporator 4 and/or the battery cooler 5 to the compressor 1
  • a low-temperature flow path LL through which the second low-temperature fluid F3 flows from the water-cooled condenser 3 to the evaporator 4 and/or the battery cooler 5.
  • the manifold body 11 further includes a medium-low temperature flow path LML (an example of a low temperature flow path) as a refrigerant flow path L, through which a third low temperature fluid F4 (an example of a low temperature fluid) of low to medium temperature flows from the water-cooled condenser 3 to the on-off valve V1.
  • a high temperature section 16 the portion where the high temperature flow path LH is arranged is referred to as a high temperature section 16.
  • portions other than the high temperature section 16 for example, the portions where the medium temperature flow path LM, the low temperature flow path LL, and the medium-low temperature flow path LML are arranged
  • the high temperature section 16 is the portion to the right of the dashed line
  • the low temperature section 18 is the portion to the left of the dashed line.
  • the high-temperature flow path LH includes a first high-temperature flow path LH1 (an example of a high-temperature flow path) through which the high-temperature fluid F1 flows from the compressor 1 to the cabin condenser 2, and a second high-temperature flow path LH2 (an example of a high-temperature flow path) through which the high-temperature fluid F1 flows from the cabin condenser 2 to the water-cooled condenser 3.
  • the first high-temperature flow passage LH1 extends from the first end 12a of the manifold body 11 toward the second end 12b, then bends toward the fourth end 12d, and reaches the fourth end 12d.
  • the second high-temperature flow path LH2 extends from the fourth end 12d toward the third end 12c, passes through the first expansion valve VE1, bends toward the second end 12b, and reaches the third end 12c.
  • the second high-temperature flow path LH2 is provided so as to straddle the on-off valve V1.
  • the outlet H1 for the refrigerant F to the on-off valve V1 is formed at a position facing the on-off valve V1, far from the second high-temperature flow path LH2.
  • An inlet H2 is provided between the outlet H1 and the portion straddling the second high-temperature flow path LH2.
  • the medium temperature flow path LM includes a first medium temperature flow path LM1 through which the first low temperature fluid F2 flows from the evaporator 4 to the accumulator 6, a second medium temperature flow path LM2 through which the first low temperature fluid F2 flows from the battery cooler 5 to the accumulator 6, and a merging medium temperature flow path LM3 through which the first medium temperature flow path LM1 and the second medium temperature flow path LM2 are connected (the first low temperature fluids F2 merge with each other).
  • the first medium temperature flow path LM1 extends from the fourth end 12d toward the third end 12c at an angle to the fourth end 12d, then changes direction midway to become parallel to the second end 12b (including being approximately parallel, the same applies below), and extends to the first bend point P1.
  • the first medium temperature flow path LM1 bends at the first bend point P1 toward the first end 12a, and reaches the merging medium temperature flow path LM3.
  • the second medium temperature flow path LM2 extends from the fourth end 12d toward the third end 12c, parallel to the first medium temperature flow path LM1, to the merging medium temperature flow path LM3.
  • the merging medium temperature flow path LM3 extends from the end of the first medium temperature flow path LM1 in the longitudinal direction toward the first end 12a, and connects at the merging point P2 with the refrigerant flow path L that passes from the water-cooled condenser 3 through the on-off valve V1.
  • the merging medium temperature flow path LM3 bends toward the fourth end 12d at the merging point P2, and extends in the lateral direction toward the fourth end 12d.
  • the merging medium temperature flow path LM3 further bends toward the first end 12a at the second bending point P3, and extends in the longitudinal direction to reach the first end 12a.
  • the merging medium temperature flow path LM3 is provided so as to straddle the high temperature flow path LH between the second bending point P3 and the end.
  • the medium-low temperature flow path LML is a refrigerant flow path L through which the third low temperature fluid F4 flows from the water-cooled condenser 3 through the on-off valve V1 toward the accumulator 6.
  • the medium-low temperature flow path LML extends from the third end 12c toward the fourth end 12d along the short side to the branch point P4.
  • the branch point P4 is the position where the refrigerant F from the water-cooled condenser 3 branches into the third low temperature fluid F4 flowing toward the on-off valve V1, the second low temperature fluid F3 flowing toward the evaporator 4, and the second low temperature fluid F3 flowing toward the battery cooler 5.
  • the medium-low temperature flow path LML bends toward the first end 12a at the branch point P4, extends longitudinally toward the first end 12a, passes through the on-off valve V1, and reaches the junction P2 with the junction medium temperature flow path LM3.
  • the low-temperature flow path LL includes a first low-temperature flow path LL1 (an example of a low-temperature flow path) through which the second low-temperature fluid F3 flows from the water-cooled condenser 3 to the evaporator 4, and a second low-temperature flow path LL2 through which the second low-temperature fluid F3 flows from the water-cooled condenser 3 to the battery cooler 5.
  • the base ends of the first low-temperature flow path LL1 and the second low-temperature flow path LL2 are at a branch point P4.
  • the first low-temperature flow path LL1 passes through the second expansion valve VE2, extends along the short side direction toward the fourth end 12d, and then changes direction so as to be inclined with respect to the fourth end 12d before reaching the second end 12b.
  • the second low-temperature flow path LL2 extends along the short side direction. In the short side direction, the second low-temperature flow path LL2 changes direction so as to be inclined toward the fourth end 12d closer to the fourth end 12d side than the bending point of the first low-temperature flow path LL1, and reaches the corner between the second end 12b and the fourth end 12d.
  • the manifold body 11 of the manifold 10 is divided into a high temperature section 16 (to the right of the dashed line in FIG. 2 ) in which the high temperature flow passage LH is disposed, and a low temperature section 18 (to the left of the dashed line in FIG. 2 ) other than the high temperature section 16.
  • a high temperature section 16 to the right of the dashed line in FIG. 2
  • a low temperature section 18 to the left of the dashed line in FIG. 2
  • the restraining section 13 is fixed to the vehicle body support frame 14.
  • the restraining section 13 is disposed at a location where the second end 12b and the fourth end 12d adjacent to each other of the manifold body 11 shown in FIG. 2 intersect.
  • the restraining section 13 is disposed at an end of the low temperature section 18 of the manifold body 11.
  • the manifold 10 is fixed and restrained with respect to the vehicle body support frame 14.
  • the location where one restraint portion 13 is disposed may be the center portion of the second end portion 12b, as long as it is provided at a location where the manifold 10 is stably fixed.
  • the manifold 10 is fixed to the vehicle body support frame 14 by a single restraint portion 13 disposed in the low temperature portion 18 of the manifold body 11. Since the first cold fluid F2, the second cold fluid F3, and the third cold fluid F4 flow through the low temperature portion 18, the temperature of the low temperature portion 18 is low and the manifold body 11, including the vicinity of the restraint portion 13, contracts. However, since the manifold 10 is fixed to the vehicle body support frame 14 at one location (one restraint portion 13), no tensile stress is generated in the manifold body 11 and the manifold 10 is less likely to break. It is also possible to configure the manifold 10 by disposing only one restraint portion 13 in the high temperature portion 16 of the manifold body 11 instead of the low temperature portion 18.
  • a manifold 10 according to a second embodiment will be described with reference to Fig. 3.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that two restraining portions 13 are provided to fix the manifold 10 to the vehicle body support frame 14.
  • the second embodiment has the same configuration as the first embodiment. Therefore, in the description of this embodiment, the same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment, and detailed description of the same components will be omitted.
  • one restraining portion 13 is disposed in the low-temperature portion 18 of the manifold body 11, and one restraining portion 13 is also disposed in the high-temperature portion 16 of the manifold body 11.
  • the restraining portion 13 in the low-temperature portion 18 is disposed in the same location as in the first embodiment.
  • the restraining portion 13 in the high-temperature portion 16 is disposed at the location where the adjacent first end 12a and third end 12c of the manifold body 11 shown in FIG. 3 intersect.
  • the manifold 10 is fixed to the vehicle body support frame 14 by the restraint portion 13, one located in each of the high temperature portion 16 and the low temperature portion 18 of the manifold body 11. That is, the manifold 10 is fixed and restrained to the vehicle body support frame 14 at two points. Since the first cold fluid F2, the second cold fluid F3, and the third cold fluid F4 flow through the low temperature portion 18, the temperature of the low temperature portion 18 is low and the manifold body 11 contracts, including the vicinity of the restraint portion 13. However, since the high temperature fluid F1 flows through the high temperature portion 16, the temperature of the high temperature portion 16 is higher than that of the low temperature portion 18 and the manifold body 11 expands, including the vicinity of the restraint portion 13.
  • the manifold 10 contracts near the restraint portion 13 in the low temperature portion 18 and expands near the restraint portion 13 in the high temperature portion 16, so that the tensile stress due to the contraction and the compressive stress due to the expansion cancel each other out, and the stress is reduced in the manifold 10 as a whole. That is, in the manifold 10 of this embodiment, the restraint portion 13 arranged in the high temperature portion 16 and the restraint portion 13 arranged in the low temperature portion 18 form a stress reduction structure 20. Due to this stress reduction structure 20, even if the restraint portion 13 is arranged in multiple places (two places), excessive stress is not generated in the manifold body 11, and the manifold 10 is less likely to break.
  • a manifold 10 according to a third embodiment will be described with reference to Fig. 4.
  • the arrangement of the high temperature section 16 and the low temperature section 18 in the manifold 10 is different from that in the first and second embodiments, and accordingly, the arrangement of the restraint section 13 is also different.
  • the configuration is the same as in the first and second embodiments. Therefore, in the description of this embodiment, the same reference numerals are used for parts having the same configuration as in the first and second embodiments, and detailed description of the same configuration is omitted.
  • a high temperature section 16 is disposed in the center of the manifold body 11, and low temperature sections 18 are disposed on either side of the high temperature section 16.
  • a restraining section 13 is disposed in each of the low temperature sections 18 on either side.
  • the two restraining sections 13 disposed in the low temperature section 18 are disposed at the intersection of the adjacent second end 12b and fourth end 12d of the manifold body 11 shown in FIG. 4, and at the intersection of the adjacent first end 12a and fourth end 12d of the manifold body 11.
  • the manifold 10 is fixed to the vehicle body support frame 14 by a restraint portion 13 disposed in each of the two low temperature portions 18 of the manifold body 11. That is, the manifold 10 is fixed and restrained to the vehicle body support frame 14 at the two low temperature portions 18. Since low temperature fluid flows through each low temperature portion 18, the temperature of each low temperature portion 18 is low, and the manifold body 11 contracts, including the areas near the two restraint portions 13. However, in this embodiment, since a high temperature portion 16 through which high temperature fluid F1 flows is disposed between the two low temperature portions 18, the temperature of the high temperature portion 16 is higher than that of the low temperature portion 18, and the manifold body 11 expands.
  • a stress reduction structure 20 is formed by the high temperature portion 16, the two low temperature portions 18 disposed so as to sandwich the high temperature portion 16, and the restraint portion 13 disposed in each of the two low temperature portions 18. Due to this stress reduction structure 20, even if the restraint portion 13 is disposed in multiple places (two places) in the low temperature portion 18, excessive stress is not generated in the manifold body 11, and the manifold 10 is less likely to break.
  • low temperature sections 18 are arranged on both sides of the high temperature section 16, but it may be configured so that two high temperature sections 16 and two low temperature sections 18 are arranged alternately side by side. In this case, it is preferable to arrange one restraint section 13 in each of the high temperature sections 16 and low temperature sections 18. It may also be configured so that two high temperature sections 16 and three low temperature sections 18 are arranged alternately side by side. In this case, it is preferable to arrange one restraint section 13 in each of the low temperature sections 18 on both ends.
  • the restraint portion 13 in each of the above embodiments is not limited to the location described in the embodiment. It can be placed at any location as long as tensile stress is not generated.
  • the restraint portion 13 may be placed at the location where the second end 12b and the third end 12c of the manifold body 11 intersect.
  • the restraint portion 13 of the high temperature portion 16 in the second embodiment may be placed at the location where the first end 12a and the fourth end 12d of the manifold body 11 intersect.
  • the restraint portion 13 of the high temperature portion 16 in the third embodiment may be placed at the location where the first end 12a and the third end 12c of the manifold body 11 intersect.
  • one restraint section 13 is disposed in each of the high temperature section 16 and the low temperature section 18, but this is not limited to the above.
  • the manifold 10 may be configured so that the same number of restraint sections 13 (e.g., two each) are disposed in each of the high temperature section 16 and the low temperature section 18.
  • the manifold 10 may be configured so that the number of restraint sections 13 disposed in the high temperature section 16 is different from the number of restraint sections 13 disposed in the low temperature section 18.
  • One embodiment of the manifold (10) comprises a manifold body (11) having a high temperature section (16) in which a high temperature flow path (LH) is formed, through which a high temperature fluid (F1) having a first temperature or higher flows, and a low temperature section (18) in which a low temperature flow path (LM, LL, LML) is formed, through which a low temperature fluid (F2, F3, F4) having a second temperature or lower that is lower than the first temperature flows, and a restraint section (13) that restrains the manifold body (11) against a restrained object (14), and at least one restraint section (13) is disposed at an end (12b, 12d) of the low temperature section (18) of the manifold body (11).
  • At least one restraint portion (13) is disposed at the end (12b, 12d) of the low-temperature portion (18) of the manifold body (11), so that the manifold (10) is less likely to be damaged.
  • the restraint portion (13) is disposed at the end (12b, 12d) of the low-temperature portion (18) of the manifold body (11), the restraint portion (13) does not interfere with the arrangement of the high-temperature flow path (LH) or the low-temperature flow paths (LM, LL, LML).
  • the restraint section (13) is arranged only in the low temperature section (18).
  • low temperature sections (18) are arranged on both sides of a high temperature section (16), and a restraining section (13) is arranged in each of the low temperature sections (18) on both sides.
  • the manifold (10) can be stably fixed to the restrained object (14) because it is fixed to the restrained object (14) by the restraining sections (13) arranged in the low temperature sections (18) on both sides of the manifold body (11).
  • the restraint section (13) is also arranged in the high temperature section (16).
  • the manifold (10) is restrained at least at two points, the low temperature portion (18) and the high temperature portion (16), so that the manifold (10) can be stably fixed to the restrained object (14). Moreover, because the restraint portion (13) is disposed in the contracting low temperature portion (18) and the expanding high temperature portion (16), no tensile stress is generated in the manifold body (11), and the manifold (10) is less likely to break.
  • One embodiment of the manifold (10) comprises a manifold body (11) having a high temperature section (16) in which a high temperature flow path (LH) is formed, through which a high temperature fluid (F1) having a first temperature or higher flows, and a low temperature section (18) in which a low temperature flow path (LM, LL, LML) is formed, through which a low temperature fluid (F2, F3, F4) having a second temperature or lower that is less than the first temperature flows, and a restraining section (13) arranged in the high temperature section (16) and the low temperature section (18) and restraining the manifold body (11) against a restrained object (14), and the restraining section (13) arranged in the low temperature section (18) and the restraining section (13) arranged in the high temperature section (16) form a stress relief structure (20).
  • the manifold (10) is restrained at least at two points, the low temperature section (18) and the high temperature section (16), so that the manifold (10) can be stably fixed to the restrained object (14).
  • the restraint section (13) is disposed in the contracting low temperature section (18) and the expanding high temperature section (16), forming a stress reduction structure (20) in which the tensile stress due to contraction and the compressive stress due to expansion are offset, so that the stress is reduced in the manifold (10) as a whole, making the manifold (10) less likely to break.
  • one restraint section (13) is arranged in each of the high temperature section (16) and the low temperature section (18).
  • the manifold (10) is restrained at two points, so that the manifold (10) can be stably restrained to the restrained object (14). Furthermore, even if the manifold (10) is fixed to the restrained object (14) at two points, it contracts near the restrained portion (13) in the low-temperature portion (18) and expands near the restrained portion (13) in the high-temperature portion (16). This means that the tensile stress caused by the contraction and the compressive stress caused by the expansion cancel each other out, and stress is reduced in the manifold (10) as a whole.
  • the same number of restraint sections (13) are arranged in each of the high-temperature section (16) and the low-temperature section (18).
  • the same number of restraint sections (13) are arranged in both the high temperature section (16) and the low temperature section (18), so that the tensile stress caused by contraction and the compressive stress caused by expansion can be effectively offset.
  • At least one restraint portion (13) is disposed at the end (12b, 12d) closer to the low-temperature flow path (LM, LL, LML) than the high-temperature flow path (LH).
  • At least one restraint portion (13) is disposed at the end portion (12b, 12d) closer to the low-temperature flow path (LM, LL, LML) than the high-temperature flow path (LH), so that the manifold (10) is less likely to be damaged.
  • At least one restraint portion (13) is disposed at the intersection of two adjacent ends (12b, 12d).
  • At least one restraining portion (13) is disposed at the intersection of two adjacent ends (12b, 12d), so that the manifold (10) can be stably fixed to the restrained object (14) against external forces from two directions.
  • the high-temperature flow path is at least one of a flow path (LH1) from the compressor (1) to the cabin condenser (2) and a flow path (LH2) from the cabin condenser (2) to the water-cooled condenser (3).
  • the manifold (10) having at least one of the flow path (LH1) from the compressor (1) to the cabin condenser (2) and the high-temperature flow path (LH2) from the cabin condenser (2) to the water-cooled condenser (3) can be stably fixed to the restrained object (14).
  • the low-temperature flow path is a flow path (LL1) that runs from the water-cooled condenser (3) to the evaporator (4).
  • the manifold (10) having a low-temperature flow path (LL1) from the water-cooled condenser (3) to the evaporator (4) can be stably fixed to the restrained object (14).
  • This disclosure can be used in manifolds.

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Abstract

マニホールドは、第1温度以上の高温流体が流通する高温流路が形成された高温部、及び第1温度未満である第2温度以下の低温流体が流通する低温流路が形成された低温部を有するマニホールド本体と、マニホールド本体を被拘束物に対して拘束する拘束部と、を備えている。拘束部は、マニホールド本体の低温部の端部に少なくとも1つ配置されている。

Description

マニホールド
 本開示は、マニホールドに関する。
 従来、車室の空調等の目的で、車両に取り付けられる熱管理に関するシステムが知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1には、冷却水貯留部、流路部、実装部、取付ブラケットを有し、流体(冷却水及び冷媒)が流通するマニホールド(特許文献1においては熱管理システム)が開示されている。実装部には、複数のウォータポンプ、複数のバルブ、複数の熱交換器等が実装されている。また、取付ブラケットには4つの拘束部(特許文献1においては取付足)が形成されており、拘束部を車体支持フレームに固定することにより、マニホールドが車体に固定される。
中国特許出願公開第114789636号明細書
 特許文献1に開示されたマニホールドは、複数の熱交換器を有しているので、マニホールドの内部を高温の流体と低温の流体とが流通する。すなわち、このマニホールドには高温の流体が流通する高温回路と低温の流体が流通する低温回路とが配置されている。一般に、物質は低温で収縮し高温で膨張するので、マニホールドにおいて、高温回路が配置されている箇所は膨張し、低温回路が配置されている箇所は収縮する。ここで、例えば、低温回路が配置された箇所に4つある拘束部のうち2つ以上が形成されている場合、拘束部は車体支持フレームに固定されて拘束されているため、低温回路が配置された箇所に形成された2つ以上の拘束部の近辺は収縮して、2つ以上の拘束部の間で引張応力が発生し、最悪の場合、マニホールドが破損する可能性があった。
 そこで、車体支持フレーム等に固定されて拘束された状態でも、破損し難いマニホールドが望まれている。
 本開示に係るマニホールドの1つの実施形態は、第1温度以上の高温流体が流通する高温流路が形成された高温部、及び前記第1温度未満である第2温度以下の低温流体が流通する低温流路が形成された低温部を有するマニホールド本体と、前記マニホールド本体を被拘束物に対して拘束する拘束部と、を備え、前記拘束部は、前記マニホールド本体の前記低温部の端部に少なくとも1つ配置されている。
 本実施形態によれば、拘束部がマニホールド本体の低温部の端部に少なくとも1つ配置されているので、マニホールドが破損し難い。また、拘束部が、マニホールド本体の低温部の端部に配置されているので、拘束部が高温流路や低温流路の配置を妨げることがない。
は、本実施形態に係る冷媒回路を示す図である。 は、第1実施形態に係るマニホールド本体の構成を示す図である。 は、第2実施形態に係るマニホールド本体の構成を示す図である。 は、第3実施形態に係るマニホールド本体の構成を示す図である。
 以下、本開示の実施形態に係るマニホールドについて、図面を参照しながら説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
〔冷媒回路の構成〕
 まず、図1を参照して、電気自動車、ハイブリット車等の車両に搭載される冷媒回路Cについて説明する。冷媒回路Cは、車両の室内の温度を調整する冷暖房用の冷媒Fが流通する冷媒流路Lによって構成される。冷媒Fは、例えば、ハイドロフルオロカーボン(HFC)、ハイドロフルオロオレフィン(HFO)等である。冷媒流路Lは、後述するマニホールド10が有するマニホールド本体11の内部に設けられる(図2参照)。
 図1に示されるように、冷媒回路Cは、コンプレッサ1、キャビンコンデンサ2(暖房用コンデンサ)、水冷コンデンサ3、エバポレータ4、バッテリクーラ5、アキュムレータ6及びバルブVを備える。コンプレッサ1、キャビンコンデンサ2、水冷コンデンサ3、エバポレータ4、バッテリクーラ5、アキュムレータ6及びバルブVは、冷媒流路Lを介して接続されている。
 バルブVは、水冷コンデンサ3とアキュムレータ6との間に設けられる開閉弁V1を含む。また、バルブVは、キャビンコンデンサ2と水冷コンデンサ3との間に設けられる第1膨張弁VE1及び水冷コンデンサ3とエバポレータ4との間に設けられる第2膨張弁VE2を更に含む。
 開閉弁V1は、水冷コンデンサ3とアキュムレータ6との間の冷媒Fの流れを制御(流通又は遮断)する。開閉弁V1が開いた状態になると、冷媒Fは、コンプレッサ1、キャビンコンデンサ2、第1膨張弁VE1、水冷コンデンサ3、開閉弁V1、アキュムレータ6、コンプレッサ1の順に流れる。以下、コンプレッサ1、キャビンコンデンサ2、水冷コンデンサ3、開閉弁V1及びアキュムレータ6で構成される冷媒回路Cを「メイン回路Cm」という。
 第1膨張弁VE1及び第2膨張弁VE2は、冷媒Fを膨張させて冷媒Fの圧力を調整する。第2膨張弁VE2が開いた状態になると、冷媒Fは、第2膨張弁VE2、エバポレータ4の順に流れた後、開閉弁V1とアキュムレータ6との間でメイン回路Cmに流入する。図1に示されるように、メイン回路Cmから分岐し、第2膨張弁VE2及びエバポレータ4が設けられる冷媒回路Cを「第1分岐回路Cb1」という。例えば、車室内の温度を上昇させる際(車室の暖房運転時)、開閉弁V1は、開いた状態になり、第2膨張弁VE2は、閉じた状態になる。一方、車室内の温度を降下させる際(車室の冷房運転時)、開閉弁V1は、閉じた状態になり、第2膨張弁VE2は、開いた状態になる。
 バッテリクーラ5は、膨張弁を含み、バッテリクーラ5の膨張弁は、バッテリの温度調整時に開いた状態になる。バッテリクーラ5の膨張弁が開いた状態になると、冷媒Fは、バッテリクーラ5を流れた後、開閉弁V1とアキュムレータ6との間でメイン回路Cmに流入する。図1に示されるように、メイン回路Cmから分岐し、バッテリクーラ5が設けられる冷媒回路Cを「第2分岐回路Cb2」という。
 コンプレッサ1は、冷媒Fを圧縮することにより、冷媒Fを高温高圧の気体とする。以下、コンプレッサ1によって圧縮された冷媒Fを高温流体F1といい、高温流体F1の温度を第1温度という。なお、第1温度は、例えば80度~90度である。
 コンプレッサ1で圧縮された高温流体F1は、キャビンコンデンサ2に送られ、暖房運転時に車室内の空気と熱交換(熱が奪われて降温)し、第1膨張弁VE1を経て、水冷コンデンサ3へ送られる。水冷コンデンサ3では、冷媒回路Cとは別の回路(例えば、車両に搭載される電子回路等を冷却するための冷却回路)を循環する第1熱媒Faが流通している。第1熱媒Faは、ロングライフクーラント(LLC)等の冷却水、パラフィン系等の絶縁油、ハイドロフルオロカーボン(HFC)、ハイドロフルオロオレフィン(HFO)等の冷媒である。水冷コンデンサ3に送られた高温流体F1は、水冷コンデンサ3を流通する第1熱媒Faと熱交換(熱が奪われて降温)する。以下、水冷コンデンサ3で降温した後の冷媒Fを第2低温流体F3(低温流体の一例)という。第2低温流体F3の温度を第3温度という。なお、第3温度は、例えば15度~25度である。
 水冷コンデンサ3から流出して第2膨張弁VE2に送られた第2低温流体F3は、膨張されて液体と気体とが混合した状態(霧状)となってエバポレータ4に送られる。エバポレータ4では、第2低温流体F3は、外部から導入された空気と熱交換(熱を奪って昇温)して気化する。
 また、水冷コンデンサ3から流出してバッテリクーラ5に送られた第2低温流体F3は、バッテリクーラ5の膨張弁により膨張される。バッテリクーラ5には冷媒回路Cとは更に別の回路(例えば、車両に搭載されるバッテリを冷却する冷却回路)を循環する第2熱媒Fbが流通している。第2熱媒Fbは、ロングライフクーラント(LLC)等の冷却水、パラフィン系等の絶縁油、ハイドロフルオロカーボン(HFC)、ハイドロフルオロオレフィン(HFO)等の冷媒である。バッテリクーラ5に送られた第2低温流体F3は、バッテリクーラ5を流通する第2熱媒Fbと熱交換(熱を奪って昇温)して気化する。以下、エバポレータ4又はバッテリクーラ5で熱交換した後の冷媒Fを第1低温流体F2(低温流体の一例)という。第1低温流体F2の温度を第2温度という。なお、第2温度は、例えば60度~70度である。すなわち、第2温度は第1温度未満であり、第3温度は第2温度未満である。
 エバポレータ4で熱交換した後の第1低温流体F2は、アキュムレータ6に送られ、第1低温流体F2に含まれる液体が分離される。液体が分離された第1低温流体F2は、コンプレッサ1に戻る。また、バッテリクーラ5で熱交換した後の第1低温流体F2も、アキュムレータ6に送られ、第1低温流体F2に含まれる液体が分離される。液体が分離された気体状の第1低温流体F2は、コンプレッサ1に戻る。
 上記のように、冷媒回路Cを循環する冷媒Fの温度は変化する。具体的には、冷媒Fの温度は、コンプレッサ1から水冷コンデンサ3へ向かう高温流体F1の第1温度が最も高く、エバポレータ4及び/又はバッテリクーラ5からコンプレッサ1へ向かう第1低温流体F2の温度の第2温度がその次に高く、水冷コンデンサ3からエバポレータ4及び/又はバッテリクーラ5へ向かう第2低温流体F3の温度の第3温度が最も低い。なお、水冷コンデンサ3から開閉弁V1を経てメイン回路Cmに合流する第2低温流体F3の温度は、暖房、冷房等の運転状況により、第2温度と第3温度との間で変化する(最も低い場合に第3温度となり、最も高い場合に第2温度となる)。
〔第1実施形態〕
 続いて、図2を参照して、第1実施形態に係るマニホールド10の構成について説明する。図2は、マニホールド10が有するマニホールド本体11の構成を示す図である。マニホールド10は、例えばアルミニウム等の金属材料、樹脂等を用いて形成されたマニホールド本体11を有し、図1を参照して説明した冷媒流路Lは、マニホールド本体11の内部に形成される。マニホールド10は、車両の被拘束物に固定されて拘束される。本実施形態では、マニホールド10は、被拘束物の一例としての車体支持フレーム14に固定される。マニホールド10は、マニホールド本体11と拘束部13とを備えており、拘束部13を車体支持フレーム14に固定することにより、マニホールド10(マニホールド本体11)は、車体支持フレーム14に対して固定され、拘束される。なお、マニホールド10が固定されて拘束される被拘束物は、車体支持フレーム14だけではなく、車両に搭載された不図示の電源モジュールケースやモータケース等、マニホールド10を確実に固定、拘束できるものであればその種類は問わない。
 図2に示されるように、コンプレッサ1、キャビンコンデンサ2、水冷コンデンサ3、エバポレータ4、バッテリクーラ5、及びアキュムレータ6は、マニホールド本体11の外部に設けられる。また、開閉弁V1、第1膨張弁VE1及び第2膨張弁VE2もマニホールド本体11の外部に設けられる。なお、図2では、開閉弁V1、第1膨張弁VE1及び第2膨張弁VE2は、マニホールド本体11の外部に設けられるが、それぞれの位置を示すために実線で示している。
 本実施形態において、マニホールド本体11は、矩形状の平面(以下、「主面11s」という)を有する箱型形状である。マニホールド本体11の主面11sは、矩形状であって、主面11sには、冷媒流路Lが形成される。以下、マニホールド本体11を構成する4つの端部を「第1端部12a」(図2の右端部)、「第2端部12b」(図2の左端部。端部の一例)、「第3端部12c」(図2の下端部)、及び「第4端部12d」(図2の上端部。端部の一例)という。また、主面11sの長手方向(第3端部12c、第4端部12dに平行な方向)を単に「長手方向」といい、主面11sの短手方向(第1端部12a、第2端部12bに平行な方向)を単に「短手方向」という。
 開閉弁V1、第1膨張弁VE1及び第2膨張弁VE2は、主面11sと直交する方向に見たときにマニホールド本体11と重なるように設けられる。第1膨張弁VE1、開閉弁V1及び第2膨張弁VE2は、長手方向に沿って、第1端部12a側からこの順で設けられる。
 マニホールド本体11には、第1膨張弁VE1、開閉弁V1及び第2膨張弁VE2へマニホールド本体11から冷媒Fが流出する流出口が形成されている。また、マニホールド本体11には、第1膨張弁VE1、開閉弁V1及び第2膨張弁VE2からマニホールド本体11に冷媒Fが流入する流入口が形成されている。なお、以下では、マニホールド本体11に形成される流出口のうち、水冷コンデンサ3からの冷媒Fが開閉弁V1へ流出する流出口を「流出口H1」といい、流入口のうち開閉弁V1から冷媒Fがマニホールド本体11へ流入する流入口を「流入口H2」という。流出口H1及び流入口H2は、開閉弁V1に対向するように設けられる。
〔冷媒流路の構成〕
 図1を参照して説明したように、冷媒Fの温度は、コンプレッサ1から水冷コンデンサ3へ向かう高温流体F1の第1温度が最も高く、エバポレータ4及び/又はバッテリクーラ5からコンプレッサ1へ向かう第1低温流体F2の第2温度がその次に高く、水冷コンデンサ3からエバポレータ4及び/又はバッテリクーラ5に向かう第2低温流体F3の第3温度が最も低い。つまり、マニホールド本体11は、コンプレッサ1から水冷コンデンサ3へ向かう高温流体F1が流れる高温流路LHと、エバポレータ4及び/又はバッテリクーラ5からコンプレッサ1へ向かう中温の第1低温流体F2が流れる中温流路LM(低温流路の一例)と、水冷コンデンサ3からエバポレータ4及び/又はバッテリクーラ5へ向かう第2低温流体F3が流れる低温流路LLとを冷媒流路L(図1参照)として含む。
 また、本実施形態では、マニホールド本体11は、水冷コンデンサ3から開閉弁V1へ向かう低温から中温の第3低温流体F4(低温流体の一例)が流通する中低温流路LML(低温流路の一例)を冷媒流路Lとして更に含む。以下、マニホールド本体11において、高温流路LHが配置されている部位を高温部16という。また、高温部16以外の部位(例えば、中温流路LM、低温流路LL、及び中低温流路LMLが配置されている部位)を低温部18という。高温部16は、図2において、一点鎖線よりも右側の部位であり、低温部18は一点鎖線よりも左側の部位である。
 高温流路LHは、コンプレッサ1からキャビンコンデンサ2へ向かう高温流体F1が流れる第1高温流路LH1(高温流路の一例)と、キャビンコンデンサ2から水冷コンデンサ3へ向かう高温流体F1が流れる第2高温流路LH2(高温流路の一例)とを含む。
 第1高温流路LH1は、マニホールド本体11の第1端部12aを基端として第2端部12bへ向けて延在し、第4端部12dへ向かうように折れ曲がって第4端部12dに至る。
 第2高温流路LH2は、第4端部12dから第3端部12cへ向けて延在し、第1膨張弁VE1を経て、第2端部12bへ向かうように曲がり、第3端部12cに至る。
 第2高温流路LH2は、開閉弁V1を跨ぐように設けられる。開閉弁V1への冷媒Fの流出口H1は、開閉弁V1に対向する位置のうち第2高温流路LH2から遠い位置に形成される。なお、流出口H1と第2高温流路LH2に跨がれる部分との間には、流入口H2が設けられる。
 中温流路LMは、エバポレータ4からアキュムレータ6へ向かう第1低温流体F2が流れる第1中温流路LM1と、バッテリクーラ5からアキュムレータ6へ向かう第1低温流体F2が流れる第2中温流路LM2と、第1中温流路LM1と第2中温流路LM2とが接続(第1低温流体F2同士が合流)する合流中温流路LM3とを含む。
 第1中温流路LM1は、第4端部12dに対して傾斜するように、第4端部12dから第3端部12cに向けて延在し、途中で第2端部12bと平行(略平行も含む、以下同様)となるように向きを変え、第1折曲点P1まで延在する。第1中温流路LM1は、第1折曲点P1で第1端部12aに向かうように曲がり、合流中温流路LM3に至る。
 第2中温流路LM2は、第4端部12dから第3端部12cへ向けて、第1中温流路LM1と平行に合流中温流路LM3まで延在する。
 合流中温流路LM3は、第1中温流路LM1の終端から第1端部12aへ向けて長手方向に沿って延在し、水冷コンデンサ3から開閉弁V1を経た冷媒流路Lと合流点P2で接続する。合流中温流路LM3は、合流点P2で第4端部12dへ向かうように曲がり、第4端部12dへ向けて短手方向に沿って延在する。合流中温流路LM3は、第2折曲点P3で第1端部12aに向けて更に曲がり、長手方向に沿って延在し、第1端部12aに至る。なお、合流中温流路LM3は、第2折曲点P3と終端との間で高温流路LHを跨ぐように設けられる。
 中低温流路LMLは、水冷コンデンサ3から開閉弁V1を経てアキュムレータ6へ向かう第3低温流体F4が流れる冷媒流路Lである。中低温流路LMLは、第3端部12cから第4端部12dへ向けて短手方向に沿って分岐点P4まで延在する。分岐点P4は、水冷コンデンサ3からの冷媒Fが、開閉弁V1へ向かう第3低温流体F4と、エバポレータ4へ向かう第2低温流体F3と、バッテリクーラ5へ向かう第2低温流体F3とに分岐する位置である。
 中低温流路LMLは、分岐点P4で第1端部12aに向かうように曲がり、第1端部12aへ向けて長手方向に沿って延在し、開閉弁V1を経て、合流中温流路LM3との合流点P2に至る。
 低温流路LLは、水冷コンデンサ3からエバポレータ4へ向かう第2低温流体F3が流れる第1低温流路LL1(低温流路の一例)と、水冷コンデンサ3からバッテリクーラ5へ向かう第2低温流体F3が流れる第2低温流路LL2と含む。なお、本実施形態では、第1低温流路LL1と第2低温流路LL2との基端は分岐点P4である。
 第1低温流路LL1は、第2膨張弁VE2を経て、第4端部12dへ向けて短手方向に沿って延在し、第4端部12dに対して傾斜するように向きを変え第2端部12bに至る。
 第2低温流路LL2は、短手方向に沿って延在する。第2低温流路LL2は、短手方向において、第1低温流路LL1の折曲点よりも第4端部12d側で第4端部12dに対して傾斜するように向きを変え、第2端部12bと第4端部12dとの角部に至る。
〔マニホールドの拘束〕
 上述したように、マニホールド10のマニホールド本体11は、高温流路LHが配置されている高温部16(図2の一点鎖線よりも右側)と、高温部16以外の低温部18(図2の一点鎖線よりも左側)とに分かれている。本実施形態のマニホールド10においては、マニホールド本体11の低温部18に1つだけ拘束部13が配置されており、拘束部13を車体支持フレーム14に固定している。具体的には、拘束部13は、図2に示されるマニホールド本体11の互いに隣り合う第2端部12bと第4端部12dとが交差する箇所に配置されている。すなわち、拘束部13は、マニホールド本体11の低温部18の端部に配置されている。拘束部13を車体支持フレーム14に固定することにより、マニホールド10は、車体支持フレーム14に対して固定されて拘束される。なお、1つの拘束部13が配置される箇所は、第2端部12bの中央部分でもよく、マニホールド10が安定的に固定される箇所に設ければよい。
 本実施形態においては、マニホールド本体11の低温部18に1つだけ配置された拘束部13により、マニホールド10を車体支持フレーム14に対して固定している。低温部18には第1低温流体F2、第2低温流体F3、及び第3低温流体F4が流通しているので、低温部18は温度が低く拘束部13の近傍を含んでマニホールド本体11は収縮する。しかし、マニホールド10は車体支持フレーム14に対して1箇所(1つの拘束部13)で固定されているので、マニホールド本体11に引張応力が発生することはなく、マニホールド10は破損し難い。なお、拘束部13は、低温部18に替えて、マニホールド本体11の高温部16に1つだけ配置して構成することも可能である。
〔第2実施形態〕
 次に、第2実施形態に係るマニホールド10について、図3を用いて説明する。本実施形態においては、マニホールド10を車体支持フレーム14に対して固定する拘束部13が2つ配置されている点で第1実施形態と異なる。それ以外は第1実施形態と同様の構成を有している。そのため、本実施形態の説明においては、第1実施形態と同様の構成の箇所については同じ符号を付し、同様の構成に関する詳細な説明を省略する。
 本実施形態のマニホールド10においては、マニホールド本体11の低温部18に1つの拘束部13が配置されると共に、マニホールド本体11の高温部16にも1つの拘束部13が配置されている。低温部18の拘束部13は第1実施形態と同じ箇所に配置されている。高温部16の拘束部13は、図3に示されるマニホールド本体11の互いに隣り合う第1端部12aと第3端部12cとが交差する箇所に配置されている。2つの拘束部13を別々の車体支持フレーム14にそれぞれ固定することにより、マニホールド10は、車体支持フレーム14に対して固定されて拘束される。
 本実施形態においては、マニホールド本体11の高温部16と低温部18にそれぞれ1つ配置された拘束部13により、マニホールド10を車体支持フレーム14に対して固定している。すなわち、マニホールド10は2箇所で車体支持フレーム14に固定され、拘束されている。低温部18には第1低温流体F2、第2低温流体F3、及び第3低温流体F4が流通しているので、低温部18は温度が低く拘束部13の近傍を含んでマニホールド本体11は収縮する。しかし、高温部16には、高温流体F1が流通しているので、高温部16は低温部18よりも温度が高く拘束部13の近傍を含んでマニホールド本体11は膨張する。そのため、マニホールド10が2箇所で車体支持フレーム14に固定されていたとしても、低温部18の拘束部13の近傍では収縮し、高温部16の拘束部13の近傍では膨張するので、収縮による引張応力と膨張による圧縮応力とが相殺され、マニホールド10全体としては、応力が軽減される。すなわち、本実施形態のマニホールド10においては、高温部16に配置された拘束部13と低温部18に配置された拘束部13とにより、応力軽減構造20が形成されている。この応力軽減構造20により、複数箇所(2箇所)に拘束部13を配置した場合でも、マニホールド本体11に過度の応力が発生することはなく、マニホールド10は破損し難い。
〔第3実施形態〕
 次に、第3実施形態に係るマニホールド10について、図4を用いて説明する。本実施形態においては、マニホールド10における高温部16と低温部18の配置が第1,第2実施形態とは異なっており、それに伴い、拘束部13の配置も異なっている。それ以外は第1,第2実施形態と同様の構成を有している。そのため、本実施形態の説明においては、第1,第2実施形態と同様の構成の箇所については同じ符号を付し、同様の構成に関する詳細な説明を省略する。
 本実施形態のマニホールド10においては、マニホールド本体11の中央に高温部16が配置され、その両側に低温部18が配置されている。そして、両側の低温部18のそれぞれに1つずつ拘束部13が配置されている。低温部18に配置された2つの拘束部13は、図4に示されるマニホールド本体11の互いに隣り合う第2端部12bと第4端部12dとが交差する箇所、及びマニホールド本体11の互いに隣り合う第1端部12aと第4端部12dとが交差する箇所に配置されている。2つの拘束部13を別々の車体支持フレーム14にそれぞれ固定することにより、マニホールド10は、車体支持フレーム14に対して固定されて拘束される。
 本実施形態においては、マニホールド本体11の2つの低温部18のそれぞれに1つずつ配置された拘束部13により、マニホールド10を車体支持フレーム14に対して固定している。すなわち、マニホールド10は2箇所の低温部18で車体支持フレーム14に固定され、拘束されている。それぞれの低温部18には低温流体が流通しているので、それぞれの低温部18は温度が低く、2箇所の拘束部13の近傍を含んでマニホールド本体11は収縮する。しかし、本実施形態においては、2つの低温部18の間に高温流体F1が流通する高温部16が配置されているので、高温部16は低温部18よりも温度が高くマニホールド本体11は膨張する。そのため、マニホールド10が2箇所の低温部18で車体支持フレーム14に固定されていたとしても、2つの低温部18の間に配置された高温部16により、低温部18の拘束部13の近傍では収縮し、高温部16は膨張するので、収縮による引張応力と膨張による圧縮応力とが相殺され、マニホールド10全体としては、応力が軽減される。すなわち、本実施形態のマニホールド10においては、高温部16と、高温部16を挟むように配置された2つの低温部18と、2つの低温部18のそれぞれに配置された拘束部13とにより、応力軽減構造20が形成されている。この応力軽減構造20により、低温部18の複数箇所(2箇所)に拘束部13を配置した場合でも、マニホールド本体11に過度の応力が発生することはなく、マニホールド10は破損し難い。
〔その他の別実施形態〕
 本開示は、上記した実施形態以外に以下のように構成してもよい(実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している)。
(1)上記第3実施形態のマニホールド10は、高温部16の両側に低温部18を配置したが、2つの高温部16と2つの低温部18を交互に並置するように構成してもよい。この場合、拘束部13は、高温部16と低温部18とに1つずつ配置するとよい。また、2つの高温部16と3つの低温部18を交互に並置するように構成してもよい。この場合、拘束部13は、両端の低温部18に1つずつ配置するとよい。
(2)上記各実施形態における拘束部13は、実施形態に記載された場所に限られない。引張応力が発生しない限りにおいて、任意の箇所に配置することができる。例えば、第1実施形態においては、拘束部13は、マニホールド本体11の第2端部12bと第3端部12cとが交差する箇所に配置されてもよい。第2実施形態における高温部16の拘束部13は、マニホールド本体11の第1端部12aと第4端部12dとが交差する箇所に配置されてもよい。第3実施形態における高温部16の拘束部13は、マニホールド本体11の第1端部12aと第3端部12cとが交差する箇所に配置されてもよい。
(3)上記第2実施形態のマニホールド10は、高温部16と低温部18とにそれぞれ1つずつ拘束部13を配置したが、これに限られるものではない。マニホールド10は、高温部16と低温部18とにそれぞれ同数(例えば2つずつ)の拘束部13を配置するように構成してもよい。また、マニホールド10は、高温部16に配置された拘束部13の数と、低温部18に配置された拘束部13の数とが異なる数になるように構成してもよい。
 上述した実施形態からは下記の構成が想起される。
<1>マニホールド(10)の1つの態様は、第1温度以上の高温流体(F1)が流通する高温流路(LH)が形成された高温部(16)、及び第1温度未満である第2温度以下の低温流体(F2,F3,F4)が流通する低温流路(LM,LL,LML)が形成された低温部(18)を有するマニホールド本体(11)と、マニホールド本体(11)を被拘束物(14)に対して拘束する拘束部(13)と、を備え、拘束部(13)は、マニホールド本体(11)の低温部(18)の端部(12b,12d)に少なくとも1つ配置されている。
 本態様では、拘束部(13)がマニホールド本体(11)の低温部(18)の端部(12b,12d)に少なくとも1つ配置されているので、マニホールド(10)が破損し難い。また、拘束部(13)が、マニホールド本体(11)の低温部(18)の端部(12b,12d)に配置されているので、拘束部(13)が高温流路(LH)や低温流路(LM,LL,LML)の配置を妨げることがない。
<2>マニホールド(10)の他の1つの態様において、拘束部(13)は、低温部(18)にのみ配置されている。
 本態様では、例えば、マニホールド(10)のマニホールド本体(11)において、高温部(16)を挟んで両側に低温部(18)が配置されており、両側の低温部(18)のそれぞれに拘束部(13)が配置されている場合、2箇所の低温部(18)の拘束部(13)が収縮したとしても、低温部(18)の間に配置された高温部(16)が膨張して収縮を相殺するので、低温部(18)に引張応力が発生せず、マニホールド(10)が破損し難い。また、この場合、マニホールド本体(11)の両側の低温部(18)に配置された拘束部(13)で被拘束物(14)に固定されるので、マニホールド(10)を安定して被拘束物(14)に固定することができる。
<3>マニホールド(10)の他の1つの態様において、拘束部(13)は、高温部(16)にも配置されている。
 本態様では、マニホールド(10)は、少なくとも低温部(18)と高温部(16)の2箇所で拘束されているので、安定してマニホールド(10)を被拘束物(14)に固定することができる。しかも、拘束部(13)が、収縮する低温部(18)と膨張する高温部(16)とに配置されているので、マニホールド本体(11)の引張応力が発生せず、マニホールド(10)が破損し難い。
<4>マニホールド(10)の1つの態様は、第1温度以上の高温流体(F1)が流通する高温流路(LH)が形成された高温部(16)、及び第1温度未満である第2温度以下の低温流体(F2,F3,F4)が流通する低温流路(LM,LL,LML)が形成された低温部(18)を有するマニホールド本体(11)と、高温部(16)と低温部(18)とに配置され、マニホールド本体(11)を被拘束物(14)に対して拘束する拘束部(13)と、を備え、低温部(18)に配置された拘束部(13)と高温部(16)に配置された拘束部(13)とが応力軽減構造(20)を形成している。
 本態様では、マニホールド(10)は、少なくとも低温部(18)と高温部(16)の2箇所で拘束されているので、安定してマニホールド(10)を被拘束物(14)に固定することができる。しかも、拘束部(13)が、収縮する低温部(18)と膨張する高温部(16)とに配置されているので、収縮による引張応力と膨張による圧縮応力とが相殺される応力軽減構造(20)を形成しているので、マニホールド(10)全体としては、応力が軽減され、マニホールド(10)が破損し難い。
<5>マニホールド(10)の1つの態様において、拘束部(13)は、高温部(16)と低温部(18)とにそれぞれ1つずつ配置されている。
 本態様では、マニホールド(10)を2箇所で拘束するので、マニホールド(10)を安定して被拘束物(14)に拘束することができる。また、マニホールド(10)が2箇所で被拘束物(14)に固定されていたとしても、低温部(18)の拘束部(13)の近傍では収縮し、高温部(16)の拘束部(13)の近傍では膨張するので、収縮による引張応力と膨張による圧縮応力とが相殺され、マニホールド(10)全体としては、応力が軽減される。
<6>マニホールド(10)の1つの態様において、拘束部(13)は、高温部(16)と低温部(18)とにそれぞれ同数配置されている。
 本態様であれば、拘束部(13)が高温部(16)と低温部(18)とにそれぞれ同数配置されているので、収縮による引張応力と膨張による圧縮応力とを効果的に相殺することができる。
<7>マニホールド(10)の1つの態様において、拘束部(13)は、高温流路(LH)よりも低温流路(LM,LL,LML)に近い側の端部(12b,12d)に少なくとも1つ配置されている。
 本態様では、拘束部(13)が高温流路(LH)よりも低温流路(LM,LL,LML)に近い側の端部(12b,12d)に少なくとも1つ配置されているので、マニホールド(10)が破損し難い。
<8>マニホールド(10)の1つの態様において、拘束部(13)は、互いに隣り合う2つの端部(12b,12d)が交差する箇所に少なくとも1つ配置されている。
 本態様であれば、拘束部(13)は、互いに隣り合う2つの端部(12b,12d)が交差する箇所に少なくとも1つ配置されているので、2方向からの外力に対してマニホールド(10)を安定して被拘束物(14)に固定することができる。
<9>マニホールド(10)の1つの態様において、高温流路は、コンプレッサ(1)からキャビンコンデンサ(2)に向かう流路(LH1)、及びキャビンコンデンサ(2)から水冷コンデンサ(3)に向かう流路(LH2)のうちの少なくとも1つである。
 本態様であれば、コンプレッサ(1)からキャビンコンデンサ(2)に向かう流路(LH1)、及びキャビンコンデンサ(2)から水冷コンデンサ(3)に向かう高温流路(LH2)のうちの少なくとも1つを有するマニホールド(10)を安定して被拘束物(14)に固定することができる。
<10>マニホールド(10)の1つの態様において、低温流路は、水冷コンデンサ(3)からエバポレータ(4)に向かう流路(LL1)である。
 本態様であれば、水冷コンデンサ(3)からエバポレータ(4)に向かう低温流路(LL1)を有するマニホールド(10)を安定して被拘束物(14)に固定することができる。
 本開示は、マニホールドに利用できる。
1:コンプレッサ、2:キャビンコンデンサ、3:水冷コンデンサ、4:エバポレータ、10:マニホールド、11:マニホールド本体、12b:第2端部(端部)、12d:第4端部(端部)、13:拘束部、14:車体支持フレーム(被拘束物)、16:高温部、18:低温部、20:応力軽減構造、F1:高温流体、F2:第1低温流体(低温流体)、F3:第2低温流体(低温流体)、F4:第3低温流体(低温流体)、LH:高温流路、LH1:第1高温流路(高温流路)、LH2:第2高温流路(高温流路)、LL:低温流路、LL1:第1低温流路(低温流路)、LM:中温流路(低温流路)、LML:中低温流路(低温流路)
 
 
 

Claims (10)

  1.  第1温度以上の高温流体が流通する高温流路が形成された高温部、及び前記第1温度未満である第2温度以下の低温流体が流通する低温流路が形成された低温部を有するマニホールド本体と、
     前記マニホールド本体を被拘束物に対して拘束する拘束部と、を備え、
     前記拘束部は、前記マニホールド本体の前記低温部の端部に少なくとも1つ配置されているマニホールド。
  2.  前記拘束部は、前記低温部にのみ配置されている請求項1に記載のマニホールド。
  3.  前記拘束部は、前記高温部にも配置されている請求項1に記載のマニホールド。
  4.  第1温度以上の高温流体が流通する高温流路が形成された高温部、及び前記第1温度未満である第2温度以下の低温流体が流通する低温流路が形成された低温部を有するマニホールド本体と、
     前記高温部と前記低温部とに配置され、前記マニホールド本体を被拘束物に対して拘束する拘束部と、を備え、
     前記低温部に配置された前記拘束部と前記高温部に配置された前記拘束部とが応力軽減構造を形成しているマニホールド。
  5.  前記拘束部は、前記高温部と前記低温部とにそれぞれ1つずつ配置されている請求項4に記載のマニホールド。
  6.  前記拘束部は、前記高温部と前記低温部とにそれぞれ同数配置されている請求項4に記載のマニホールド。
  7.  前記拘束部は、前記高温流路よりも前記低温流路に近い側の前記端部に少なくとも1つ配置されている請求項1に記載のマニホールド。
  8.  前記拘束部は、互いに隣り合う2つの前記端部が交差する箇所に少なくとも1つ配置されている請求項1に記載のマニホールド。
  9.  前記高温流路は、コンプレッサからキャビンコンデンサに向かう流路、及び前記キャビンコンデンサから水冷コンデンサに向かう流路のうちの少なくとも1つである請求項1に記載のマニホールド。
  10.  前記低温流路は、水冷コンデンサからエバポレータに向かう流路である請求項1に記載のマニホールド。
     
     
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