| 【発明の名称】 |
冷房装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】集貝 雅彦
【氏名】根岸 康隆
【氏名】入江 一博
【氏名】桜田 宗夫
【氏名】加藤 宗一
【氏名】西下 邦彦
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| 【要約】 |
【課題】設置スペースの低減を図ることができ、かつ、冷房装置の熱交換の効率化が可能な冷房装置を提供することを目的とする。
【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮した冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮した冷媒を一時蓄える受液器と、凝縮した冷媒の断熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹した冷媒の蒸化を行う蒸発器を備えた冷房装置において、前記圧縮器と凝縮器を連結する配管を二重管とし、前記圧縮器と蒸発器を連結する配管を二重管とした構成の冷房装置である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮した冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮した冷媒を一時蓄える受液器と、凝縮した冷媒の断熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹した冷媒の蒸化を行う蒸発器を備えた冷房装置において、前記圧縮器と凝縮器を連結する配管を二重管とし、前記圧縮器と蒸発器を連結する配管を二重管としたことを特徴とする冷房装置。
【請求項２】 前記二重管は、圧縮器で生じる振動による負荷及び内部を通流する冷媒の圧力負荷に耐え得る屈伸自在のものを用いて形成したことを特徴とする前記請求項１記載の冷房装置。
【請求項３】 前記二重管において、圧縮器から流出し凝縮器に流入する冷媒は、前記二重管の外側の管を通流することを特徴とする前記請求項１又は２記載の冷房装置。
【請求項４】 前記二重管において、蒸発器から流出し圧縮器に流入する冷媒は、前記二重管の外側の管を通流することを特徴とする前記請求項１又は２記載の冷房装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の熱交換サイクルに用いられる冷房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来において、車両用に用いられる冷房装置は、圧縮器、凝縮器、受液器、膨脹弁及び蒸発器を備え、これらの各器機を配管で連結し、一つの冷凍サイクルを構成している。
【０００３】すなわち、従来の冷房装置２０は、図３に示すように冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮器２１と、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器２２と、凝縮された冷媒を気液分離して、液冷媒を一時内部に蓄える受液器２３と、冷媒の断熱膨張を行う膨張弁２４と、断熱膨張された冷媒と外気の熱交換を行って、外気に冷気を発散する蒸発器２５を備えている。蒸発器２５を通流した冷媒は，再び圧縮器２１に流入し、冷房装置２０の冷房サイクル間を循環する構成となっている。
【０００４】特開平１０−６２０２１号公報に記載された発明は、前述のような冷房装置に、受液器を通流した媒体及び蒸発器を通流した媒体の相互間で熱交換が行われるサブ熱交換器を備えている。すなわち、このサブ熱交換器は、受液器内に蒸発器から流出した冷媒が通流する配管を設け、受液器内に通流又は一時蓄えられた比較的高温の冷媒と、蒸発器から通流した比較的低温の冷媒が相互に熱交換を行っている。
【０００５】また、特開平６−１８５８３１号公報に記載された発明は、膨脹弁及び蒸発器間に熱交換器を設け、この間に１又は２以上の絞り部を設けて、この絞り部により、通流する冷媒の圧力を規制して、蒸発器内部の分岐した冷媒流路に冷媒をほぼ均等に通流し、蒸発器の熱交換機能を向上している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したようなサブ熱交換器等を設けた場合、冷房装置の構成が複雑なり、また、冷房装置自体も大型化するため、制限のあるスペースに設置することが困難になるという問題がある。
【０００７】そこで、本発明は、設置スペースの低減を図ることができ、かつ、熱交換の効率化を可能とする冷房装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載した発明は、冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮した冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮した冷媒を一時蓄える受液器と、凝縮した冷媒の断熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹した冷媒の蒸化を行う蒸発器を備えた冷房装置において、前記圧縮器と凝縮器を連結する配管を二重管とし、前記圧縮器と蒸発器を連結する配管を二重管とした構成の冷房装置である。
【０００９】このように、圧縮器と凝縮器を連結する配管を二重管とすると、圧縮器で圧縮されて高温高圧となった冷媒と凝縮器で凝縮された冷媒の熱交換が行われる。
【００１０】また、凝縮器から流出した冷媒は、圧縮器を介して蒸発器に通流され、蒸発器から流出した低温低圧の冷媒と熱交換が行われる。
【００１１】従って、蒸発器に流入前の冷媒は、二重管内で熱交換し、凝縮器から流出した温度よりも低い過冷却の状態で蒸発器に流入し、熱交換の効率が向上する。
【００１２】一方、蒸発器から流出した冷媒は、二重管内で熱交換し、温度が上がった状態で圧縮器に流入するため、圧縮器にかかる負荷が低減し、圧縮器の消費動力の低減が可能となる。
【００１３】また、圧縮器と凝縮器及び圧縮器と蒸発器を二重管で連結すると、別途の配管が必要なくなるため、配管スペースを削減することができ、設置スペースの効率化が図られる。
【００１４】本願第２請求項に記載した発明は、前記請求項１記載の発明において、前記二重管は、圧縮器で生じる振動による負荷及び内部を通流する冷媒の圧力負荷に耐え得る屈伸自在のものを用いて形成した。
【００１５】圧縮器は、エンジンと連動して駆動するため、圧縮器と凝縮器、又は圧縮器と蒸発器を連結する二重管を振動負荷に耐え得る屈伸自在のもの、例えば、耐圧性・耐熱性を有するゴム等を用いて形成すると、圧縮器の脈動に伴って膨張・収縮するため、二重管の耐久性の向上が可能となる。
【００１６】本願第３請求項に記載した発明は、前記請求項１又は２記載の発明において、前記二重管において、圧縮器から流出し凝縮器に流入する冷媒は、前記二重管の外側の管を通流する構成の冷房装置である。
【００１７】このように、前記二重管の外側の管に、圧縮器から流出した高温高圧の冷媒を通流するように構成すると、二重管の外側の管を通流する高温高圧の冷媒は、外気と熱交換するため、幾分温度が低下した状態で凝縮器に流入し、凝縮器の熱負荷を低減して、熱交換の効率化を図ることが可能となる。
【００１８】本願第４請求項に記載した発明は、前記二重管において、蒸発器から流出し圧縮器に流入する冷媒は、前記二重管の外側の管を通流する構成の冷房装置である。
【００１９】このように、二重管の外側の管に蒸発器から流出した低温低圧の冷媒を通流し、二重管の内側の管に凝縮器から流出した凝縮した冷媒が通流する構成とすると、凝縮器から流出した冷媒は、蒸発器から流出した低温低圧の冷媒と熱交換し、温度の下がった過冷却の状態となるため、蒸発器の熱交換の効率が向上する。
【００２０】一方、蒸発器から流出した低温低圧の冷媒は、二重管の内側の管内を通流する冷媒と熱交換して温度が上昇し、断熱圧縮を行う圧縮器にかかる負荷を低減し、圧縮器の消費動力の低減を可能とする。
【００２１】従って、冷房装置全体の熱交換効率を低下することなく、圧縮器の消費動力を低減することができ、熱交換効率の向上と、消費コストの低減及び冷房装置の耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の具体例を図面に基づいて説明する。
【００２３】図１は、本例の冷房装置を示す概略構成図である。
【００２４】図１に示すように、本例の冷房装置１は、冷媒を圧縮する圧縮器２と、圧縮した冷媒と外気の熱交換を行って、冷媒を凝縮する凝縮器３と、凝縮された冷媒の気液分離を行い、液媒体を内部に一時蓄える受液器４と、凝縮器３で凝縮された液媒体の断熱膨脹を行う膨脹弁５と、膨脹された冷媒の蒸化を行う蒸発器６を備えている。
【００２５】圧縮器２には、ブロック継手７が備えられており、このブロック継手７に金属製の二本の外管８，１０がろう付けされている。この外管８，１０の内部には、ブロック継手７内に、連結部９ｂを有する内管９を備えている。
【００２６】図２は、圧縮器２と凝縮器３を連結する連結部の概略構成を示す一部拡大した断面図である。
【００２７】前述したようにブロック継手７にろう付けされた外管８及び内管９は、金属製の素材で形成されており、この金属製の外管８及び内管９のそれぞれに、耐圧性・耐熱性を有するゴム製の外管１１及び内管１２を外嵌して、連結している。
【００２８】外管８及び内管９の端部には、管の外方向に突出する複数の突部８ａ，９ａを備え、この突部８ａ，９ａは、ゴム製の外管１１及び内管１２の抜け止め防止となっている。
【００２９】更に、金属製の外管８及び内管９にゴム製の外管１１及び内管１２を外嵌して連結した後、この連結部分を外側からかしめ止めするかしめ部材１３，１４を設けている。このかしめ部材１３，１４によって、ゴム製の外管１０及び内管１１を締め付けて、金属製の内外管８，９と、ゴム製の内外管１１，１２の双方の抜け止めを防止し、連結部分においても、高い圧力負荷に対しても耐え得る構造としている。また、この金属製の外管１０及び内管９は、蒸発器６に連結するゴム製の外管１５及び内管１６と前述した連結構造で連結している。
【００３０】このように、二重管を屈伸自在のゴム製のホース等を用いて構成すると、圧縮器の脈動に伴って、二重管が膨張・収縮し、二重管の耐久性を向上できる。
【００３１】なお、内管９又は内管１２を支持する部材を備えると、二重管の構造を安定に保持することが可能となる。また、図示を省略したが、凝縮器３及び蒸発器６に二重管を接続する構造として、コネクタに金属製の二重管を設け、前述のような抜け止めを防止する構成としている。
【００３２】次に、本例の冷房装置１の冷媒の通流状態について説明する。
【００３３】冷媒は、エンジンと連動して駆動する圧縮器２により高温高圧に圧縮され、この圧縮された冷媒が外管８及び外管１１内を通流して、凝縮器３に流入する。次に、この冷媒は、凝縮器３で外気と熱交換し、凝縮された冷媒が、内管１２を通流して再び、圧縮器２のブロック継手７内の連結部９ｂを介して、蒸発器６と連結する二重管の内管１６内を通流し、膨脹弁５で、断熱膨脹されて、蒸発器６内に流入し、ここで外気と熱交換して冷気を発散する。
【００３４】蒸発器６から流出した冷媒は、二重管の外管１５を通流して、圧縮器２内に流入し、再び冷房サイクル間を循環する。
【００３５】すなわち、圧縮器２から流出した高温高圧の冷媒は、二重管の外管１１内を通流し、この二重管の内管１２を通流する凝縮器３を通流した後の冷媒及び外気と熱交換し、幾分温度の低下した状態で凝縮器３に流入するため、凝縮器３にかかる負荷を低減することが可能となる。
【００３６】凝縮器３から流出した冷媒は、ブロック継手７内の内管９の連結部９ｂを介して、蒸発器６と連結する二重管の内管１６内を通流する。二重管の内管１６内を通流する冷媒は、外管１５を通流する蒸発器６から流出した低温の冷媒と熱交換し、温度の低下した過冷却（サブクール）状態で、膨脹弁５を介して蒸発器６内に流入するため、蒸発器６の熱交換の効率が向上する。
【００３７】また、蒸発器６から流出した冷媒は、二重管の外管１５を通流し、二重管の内管１６を通流する凝縮器３から流出した冷媒と熱交換を行い、温度が上昇した状態で、圧縮器２に流入し、過冷却（サブクール）を行った分の加熱（スーパーヒート）分の負荷を圧縮器２にかけることなく、消費動力を低減できる。
【００３８】従って、圧縮器２及び凝縮器３、並びに圧縮器２及び蒸発器６をそれぞれ二重管で連結すると、二重管を通流する冷媒同士の熱交換によって、冷媒のサブクール及びスーパーヒートの状態を保持して、熱交換の効率化を図りつつ、圧縮器２にかかる消費動力を低減して、冷房装置の耐久性の保持と消費コストを低減を図ることができる。
【００３９】また、圧縮器と凝縮器、及び圧縮器と蒸発器を二重管で連結することにより、配管の設置スペースを削減することができ、冷房装置の設置スペースの効率化を図ることができる。
【００４０】また、圧縮器と凝縮器、及び圧縮器と蒸発器をゴム等の弾性体で接続したため、エンジン駆動によって振動する圧縮器の振動負荷に影響されず、冷媒の通流を行うことの可能な冷房装置を提供することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮した冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮した冷媒を一時蓄える受液器と、凝縮した冷媒の断熱膨脹を行う膨脹弁と、膨脹した冷媒の蒸化を行う蒸発器を備えた冷房装置において、前記圧縮器と凝縮器を連結する配管を二重管とし、前記圧縮器と蒸発器を連結する配管を二重管とした構成の冷房装置である。
【００４２】このように、圧縮器と凝縮器を連結する配管を二重管とすると、圧縮器で圧縮されて高温高圧となった冷媒と凝縮器で凝縮された冷媒の熱交換が行われる。
【００４３】また、凝縮器から流出した冷媒は、圧縮器を介して蒸発器に通流され、蒸発器から流出した低温低圧の冷媒と熱交換が行われる。
【００４４】従って、蒸発器に流入する前の冷媒は、二重管内で熱交換し、凝縮器から流出した温度よりも低い過冷却の状態で蒸発器に流入し、熱交換の効率を向上する。
【００４５】一方、蒸発器から流出した冷媒は、二重管内で熱交換し、温度が上がった状態で圧縮器に流入するため、圧縮器にかかる負荷が低減し、圧縮器の消費動力を低減する。
【００４６】また、圧縮器と凝縮器及び圧縮器と蒸発器を二重管で連結すると、別途の配管が必要なくなるため、配管スペースを削減することができ、設置スペースの効率化が図られる。
【００４７】また、前記二重管は、圧力負荷・振動負荷に耐え得る屈伸自在のものを用いて形成すると、冷房装置の耐久性を向上することができる。
【００４８】また、例えば、前記二重管を通流する冷媒は、圧縮器から流出し凝縮器に流入する冷媒を二重管の外側の管を通流するように構成し、蒸発器から流出した冷媒を二重管の外側の管を通流するように構成すると、各二重管を通流する冷媒の熱交換の効率を向上して、冷房装置全体の熱交換効率を向上することが可能となる。
【００４９】
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３３３３
【氏名又は名称】株式会社ボッシュオートモーティブシステム
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| 【出願日】 |
平成１１年６月７日（１９９９．６．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２７８４
【弁理士】
【氏名又は名称】森 正澄
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３４６４６９（Ｐ２０００−３４６４６９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５９６３４ |
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