專利名稱：車輛用空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用空調(diào)裝置，詳細(xì)地講，涉及一種雙 空調(diào)式的車輛用空調(diào)裝置。
背景技術(shù)：
在日本特開2004- 106799號(hào)公報(bào)中，公開了 一種具有對(duì)前 排座位側(cè)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的前排座位用空調(diào)單元和對(duì)后排座位側(cè) 進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的后排座位用空調(diào)單元的雙空調(diào)式的車輛用空調(diào) 裝置。
在該車輛用空調(diào)裝置中，采用了在前排座位用空調(diào)單元和 后排座位用空調(diào)單元中分別設(shè)置蒸發(fā)器(evaporator),并將一 個(gè)內(nèi)部熱交換器作為共用的熱交換器使用的結(jié)構(gòu)。
在具有2個(gè)蒸發(fā)器的雙空調(diào)式的車輛用空調(diào)裝置中共用一 個(gè)內(nèi)部熱交換器的情況下，內(nèi)部熱交換器的規(guī)格需要具有同時(shí) 使用2個(gè)蒸發(fā)器時(shí)所需的熱交換性能。
因此，在該車輛用空調(diào)裝置中，例如在僅使前排座位用空 調(diào)單元工作的情況下，若僅使用前排座位側(cè)的蒸發(fā)器則會(huì)導(dǎo)致 過熱，而使壓縮機(jī)(compressor)的排出溫度上升，破壞循環(huán) 的可靠性或者縮小運(yùn)轉(zhuǎn)范圍。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解決上述課題而做成的，其目的在于 提供一種無論蒸發(fā)器的數(shù)量多少都能做成最佳的系統(tǒng)，并且能 不縮小系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)條件地大幅度提高循環(huán)可靠性，且能簡(jiǎn)化配管 結(jié)構(gòu)、降低組裝工時(shí)的車輛用空調(diào)裝置。
本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是一種車輛用空調(diào)裝置，其包括壓
4縮機(jī)和使自該壓縮機(jī)排出的制冷劑與外部空氣進(jìn)行熱交換的外 部熱交換器，由外部熱交換器熱交換后的制冷劑分支為并列的 兩條以上的分支路，在各分支路上至少連接有一個(gè)蒸發(fā)器，使 由各蒸發(fā)器蒸發(fā)了的制冷劑在合流部合流，將該合流的制冷劑 供給到壓縮機(jī)，其特征在于，在與各分支路相連接的蒸發(fā)器的 入口側(cè)設(shè)有減壓裝置，減壓裝置的入口側(cè)的制冷劑與蒸發(fā)器的 出口側(cè)的制冷劑能夠進(jìn)行熱交換。


圖l是本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的系統(tǒng)圖。
圖2的(a)是本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的與第2蒸發(fā) 器連接的內(nèi)部熱交換器的縱剖視圖，圖2的(b)是本實(shí)施方式 的車輛用空調(diào)裝置的與第2蒸發(fā)器連接的內(nèi)部熱交換器的橫剖 視圖。
圖3是本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的與第2蒸發(fā)器連接 的內(nèi)部熱交換器的另 一例子的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明應(yīng)用了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。 圖l是本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的系統(tǒng)圖，圖2的(a) 是本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的與第2蒸發(fā)器連接的內(nèi)部熱 交換器的縱剖視圖，圖2的(b)是本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝 置的與第2蒸發(fā)器連接的內(nèi)部熱交換器的橫剖視圖，圖3是本實(shí) 施方式的車輛用空調(diào)裝置的與第2蒸發(fā)器連接的內(nèi)部熱交換器 的另一例子的剖視圖。
本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置使用二氧化碳?xì)怏w作為制冷 劑，該車輛用空調(diào)裝置具有用于壓縮制冷劑的壓縮機(jī)l和使由該壓縮機(jī)1壓縮、升溫后的制冷劑與外部空氣之間進(jìn)行熱交換
的外部熱交換器2。另外，在該車輛用空調(diào)裝置中，在外部熱 交換器進(jìn)行了熱交換后的制冷劑在分支部17處分支為2條并列 的分支路(第1分支路18和第2分支路19 )。而且，在該車輛用 空調(diào)裝置中，在第1分支路18上設(shè)有配置在乘客室前方部8A的 車輛前排座位側(cè)的第l蒸發(fā)器(evaporator) 3和與該第1蒸發(fā) 器3相對(duì)應(yīng)地設(shè)置的該第l蒸發(fā)器專用的第l內(nèi)部熱交換器5，在 第2分支路19上設(shè)有配置在乘客室后方部8B的車輛后排座位側(cè) 的第2蒸發(fā)器4和與該第2蒸發(fā)器4相對(duì)應(yīng)地設(shè)置的該第2蒸發(fā)器 專用的第2內(nèi)部熱交換器6。
另外，本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置在外部熱交換器2內(nèi) 的制冷劑處于制冷劑臨界壓力以上的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。
在發(fā)動(dòng)機(jī)室7內(nèi)設(shè)有壓縮機(jī)l和外部熱交換器2。在車輛的 發(fā)動(dòng)機(jī)室7后側(cè)的乘客室8中設(shè)有第l蒸發(fā)器3和第2蒸發(fā)器4。第 2內(nèi)部熱交換器6自發(fā)動(dòng)機(jī)室7—直設(shè)置到乘客室8。
在第1蒸發(fā)器3與第1內(nèi)部熱交換器5之間設(shè)有作為減壓裝 置的第1膨脹閥9。另外，在第2蒸發(fā)器4與第2內(nèi)部熱交換器6 之間設(shè)有作為減壓裝置的第2膨脹閥10。另外，在外部熱交換 器2的出口設(shè)有將由該外部熱交換器2冷卻后的制冷劑供給到 第1內(nèi)部熱交換器5或者第2內(nèi)部熱交換器6的電磁閥11 。各分支 路、即第1分支路18和第2分支路19在合流部20處合流，該合流 后的制冷劑被供給到壓縮機(jī)1中。
壓縮機(jī)l荻得來自未圖示的電動(dòng)機(jī)或者車輛驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū) 動(dòng)力而壓縮氣相狀態(tài)的二氧化碳?xì)怏w，將其作為高溫高壓的制 冷劑排出。
外部熱交換器2使由壓縮機(jī)1壓縮、升溫后的制冷劑與外部 空氣進(jìn)行熱交換，使外部空氣吸收熱量而冷卻制冷劑。
6第1蒸發(fā)器3配置在設(shè)于前排座位側(cè)的空調(diào)管道內(nèi)，用于使 由第1膨脹閥9減壓(膨脹)后的低溫低壓的制冷劑蒸發(fā)。
第l膨脹閥9使自第l內(nèi)部熱交換器5輸出的高壓的制冷劑 減壓(膨脹)而呈霧狀，將該呈霧狀的制冷劑輸出到第l蒸發(fā) 器3。
第2蒸發(fā)器4配置在設(shè)于后排座位側(cè)的空調(diào)管道內(nèi)，用于使 由第2膨脹閥10減壓后的低溫低壓的制冷劑蒸發(fā)。
第2膨脹閥10使自第2內(nèi)部熱交換器6輸出的高壓的制冷劑 減壓而呈霧狀，將該呈霧狀的制冷劑輸出到第2蒸發(fā)器4。
電磁閥11起到對(duì)將由外部熱交換器2冷卻后的制冷劑向第 l蒸發(fā)器3供給的制冷劑流路和向第2蒸發(fā)器4供給的制冷劑流 路進(jìn)行切換的作用。在僅前排座位側(cè)空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，關(guān)閉 電磁閥ll而使制冷劑流向第l蒸發(fā)器3。該電磁閥ll進(jìn)行的切換 動(dòng)作是指，不僅能使制冷劑僅流向第l蒸發(fā)器3，也能使制冷劑 流向第l蒸發(fā)器3和第2蒸發(fā)器4這兩者。
在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置中，針對(duì)第1蒸發(fā)器3設(shè)有 該蒸發(fā)器專用的第1內(nèi)部熱交換器5，針對(duì)第2蒸發(fā)器4設(shè)有該蒸 發(fā)器專用的第2內(nèi)部熱交換器6。
第1內(nèi)部熱交換器5使在外部熱交換器2中進(jìn)行了熱交換之 后在分支部17流入到第1分支路18中的、第l減壓裝置9的入口 側(cè)的制冷劑和由第l蒸發(fā)器3蒸發(fā)后的第l蒸發(fā)器3的出口側(cè)的 制冷劑進(jìn)行熱交換。第2內(nèi)部熱交換器6使在外部熱交換器2熱 交換之后流入到分支部17中的、第2減壓裝置10的入口側(cè)的制 冷劑和由第3蒸發(fā)器4蒸發(fā)后的第2蒸發(fā)器4的出口側(cè)的制冷劑 進(jìn)行熱交換。即，第l內(nèi)部熱交換器5被設(shè)計(jì)為具有在供第l蒸 發(fā)器3使用時(shí)所需的熱交換性能，第2內(nèi)部熱交換器6也被設(shè)計(jì) 為具有在供第2蒸發(fā)器4使用時(shí)所需的熱交換性能。
7另外，在第1蒸發(fā)器3的下游連接有對(duì)出口側(cè)制冷劑進(jìn)行氣 液分離而使氣體制冷劑主要流向下游的氣液分離器
(accumulator) 21,從而使氣體制冷劑流向第1內(nèi)部熱交換器 5的入口。由此，在氣液分離器21的出口處，制冷劑的過熱度
(superheat) 大致恒定。
因此，在2個(gè)蒸發(fā)器使用l個(gè)內(nèi)部熱交換器的情況下，使用 l個(gè)蒸發(fā)器時(shí)會(huì)導(dǎo)致過熱，壓縮機(jī)的排出溫度上升而破壞循環(huán) 的可靠性，但在本實(shí)施方式中，由于各蒸發(fā)器3、 4分別使用專 用的內(nèi)部熱交換器5、 6,因此，能夠解決這些問題。由此，采 用本實(shí)施方式，在使用2個(gè)蒸發(fā)器的情況下也能夠做成最佳的 系統(tǒng)，在僅對(duì)前排座位側(cè)進(jìn)行冷暖調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)或僅對(duì)后排座位側(cè) 進(jìn)行冷暖調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下都能獲得舒適的環(huán)境。
第2內(nèi)部熱交換器6與配置在發(fā)動(dòng)機(jī)室7內(nèi)的第1內(nèi)部熱交 換器5不同，自發(fā)動(dòng)機(jī)室7向車輛后方配置，成為車輛用空調(diào)裝 置的配管的 一部分。該第2內(nèi)部熱交換器6在采用與第1內(nèi)部熱 交換器5相同結(jié)構(gòu)的情況下，由于其長(zhǎng)度大于第l內(nèi)部熱交換器 5的長(zhǎng)度，因此會(huì)導(dǎo)致過度熱交換。因此，為了使該第2內(nèi)部熱 交換器6具有與第1內(nèi)部熱交換器5同等的性能，使第2內(nèi)部熱交 換器6對(duì)高壓制冷劑和低壓制冷劑的單位長(zhǎng)度的熱交換比第1 內(nèi)部熱交換器5對(duì)高壓制冷劑和低壓制冷劑的單位長(zhǎng)度的熱交 換少。
作為實(shí)現(xiàn)這一 目的的方法，如圖2所示，由使高壓介質(zhì)(入 口側(cè)制冷劑)在第2內(nèi)部熱交換器6的中心部流動(dòng)的高壓介質(zhì)流 路13、使低壓介質(zhì)(出口側(cè)制冷劑)以該高壓介質(zhì)流路13為中 心而在其周圍流動(dòng)的多個(gè)低壓介質(zhì)流路14、設(shè)置在上述高壓介 質(zhì)流路13與低壓介質(zhì)流路14之間(熱交換的部位)的絕熱部15 構(gòu)成第2內(nèi)部熱交換器6。絕熱部15形成為可供空氣流通到其內(nèi)部的中空孔，該絕熱
部15作為空氣層(絕熱層)而在上述高壓介質(zhì)流路13與低壓介 質(zhì)流路14之間設(shè)有多個(gè)。通過將該絕熱部15設(shè)置在高壓介質(zhì)流 路13與低壓介質(zhì)流路14之間，能夠抑制高壓介質(zhì)與低壓介質(zhì)間 的熱交換，即使第2內(nèi)部熱交換器6的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，也能防止過度 熱交換。
這樣，采用本實(shí)施方式，將做成為由高壓介質(zhì)流路13、低 壓介質(zhì)流路14和絕熱部15構(gòu)成的3重管結(jié)構(gòu)的第2內(nèi)部熱交換 器6作為配管的一部分使用，從發(fā)動(dòng)機(jī)室7到乘客室8能夠用一 根配管(第2內(nèi)部熱交換器)組裝。因此，采用本實(shí)施方式的 車輛用空調(diào)裝置，能簡(jiǎn)化配管結(jié)構(gòu)，從而能大幅度降低組裝工 時(shí)。
另外，采用本實(shí)施方式，能使分別與各分支路18、 19相連 接的減壓裝置9、 10的入口側(cè)制冷劑與蒸發(fā)器3、 4的出口側(cè)制 冷劑熱交換，因此，由于各蒸發(fā)器3、 4具有專用的可進(jìn)行熱交 換的部位，不會(huì)產(chǎn)生過熱并且壓縮機(jī)排出溫度也不會(huì)上升，能 提高循環(huán)可靠性。
另外，采用本實(shí)施方式，由于可進(jìn)行熱交換的分支路18、 19的數(shù)量與蒸發(fā)器3、 4的數(shù)量相同，因此，不需要使一個(gè)內(nèi)部 熱交換器具有在多個(gè)蒸發(fā)器3、 4共用該一個(gè)內(nèi)部熱交換器的情 況下使用多個(gè)蒸發(fā)器3、 4時(shí)所需的熱交換性能，由此，不會(huì)產(chǎn) 生過熱，并且壓縮機(jī)排出溫度也不會(huì)上升，能夠提高循環(huán)可靠 性。
另外，采用本實(shí)施方式，第1分支路18與配置在乘客室前 方部8A的蒸發(fā)器3相連接，第2分支路19向車輛后方延伸，與配 置在乘客室后方部8B的蒸發(fā)器4相連接，因此，可進(jìn)行熱交換 的第2分支路19起到配管的作用，從發(fā)動(dòng)機(jī)室7到乘客室8能夠
9用一根配管(內(nèi)部熱交換器)組裝。因而，采用本發(fā)明，能簡(jiǎn) 化配管結(jié)構(gòu)，并且能大幅度降低組裝工時(shí)。
另外，采用本實(shí)施方式，由于第2分支路19的管狀的熱交 換器比第l分支路18的管狀的熱交換器的單位長(zhǎng)度的熱交換 少，因此，即使是從發(fā)動(dòng)機(jī)室7到乘客室8這樣的較長(zhǎng)的長(zhǎng)度， 也能實(shí)現(xiàn)與第l蒸發(fā)器3相同程度的熱交換量。
另外，采用本實(shí)施方式，由于在使減壓裝置9、 IO的入口 側(cè)的制冷劑與蒸發(fā)器3、 4的出口側(cè)的制冷劑熱交換的部位設(shè)有 絕熱部15,因此，可以利用絕熱部15進(jìn)行抑制，使得具有從發(fā) 動(dòng)機(jī)室7到乘客室8的長(zhǎng)度的、與第2蒸發(fā)器4相連接的內(nèi)部熱交 換器不過度進(jìn)行熱交換。
另外，采用本實(shí)施方式，由于將二氧化碳?xì)怏w作為制冷劑， 因此與HFC134a空調(diào)系統(tǒng)相比，壓縮機(jī)出口的制冷劑溫度升高 的二氧化碳空調(diào)系統(tǒng)對(duì)于本案更為有效。
另外，采用本實(shí)施方式，由于在與分支路18相連接的蒸發(fā) 器3的出口側(cè)與管狀的熱交換器5的入口之間配置有氣液分離 器21,因此，入口側(cè)及出口側(cè)的過熱度穩(wěn)定，制冷性能提高。
以上，說明了應(yīng)用了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明并 不限定于此，可以進(jìn)行各種變更。
例如，在上述實(shí)施方式中，將第2內(nèi)部熱交換器6的結(jié)構(gòu)做 成設(shè)有絕熱部15的3重管結(jié)構(gòu)，但也可以如圖3所示地，做成截 面形狀為葫聲形狀、使一條流路為供高壓介質(zhì)流動(dòng)的高壓介質(zhì) 流路13、使另 一條流路為供低壓介質(zhì)流動(dòng)的低壓介質(zhì)流路14 的、所謂的雙聯(lián)管(pair tube)型的第2內(nèi)部熱交換器6。
在該對(duì)偶管型的第2內(nèi)部熱交換器6中，高壓介質(zhì)流路13與 低壓介質(zhì)流路14之間的部位16的截面積急劇減小，成為難以進(jìn) 行熱交換的部位。替代3重管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部熱交換器而使用該對(duì)
10偶管型的第2內(nèi)部熱交換器6,也能獲得同樣的作用效果。
另外，為了加長(zhǎng)包括第2內(nèi)部熱交換器6在內(nèi)的制冷劑回 路、進(jìn)一步減少熱交換量，可以通過在上述部位16中的除了內(nèi) 部熱交換量所需的長(zhǎng)度之外的部分設(shè)置切口部，而將兩制冷劑 流路做成一體結(jié)構(gòu)，因此，也能在安裝作業(yè)性良好的狀態(tài)下調(diào) 整熱交換量。
在本實(shí)施方式中，存在使制冷劑僅流入第l蒸發(fā)器3中的情 況和使制冷劑流入第1蒸發(fā)器3及第2蒸發(fā)器4這兩者的情況，因 此，僅在第1蒸發(fā)器3的出口側(cè)與第1內(nèi)部熱交換器5的入口之間 設(shè)置了氣液分離器21,但也可以在第2蒸發(fā)器4的出口側(cè)與第2 內(nèi)部熱交換器6的入口之間(設(shè)置在與所有分支路18、 19相連 接的蒸發(fā)器3、 4與內(nèi)部熱交換器5、 6之間)設(shè)置氣液分離器。 在僅在l條分支路中設(shè)置氣液分離器21的情況下，優(yōu)選設(shè)置在 始終流通的分支路中，或者設(shè)置在熱交換量更多的分支路中。
工業(yè)實(shí)用性
采用本發(fā)明，能夠使與各分支路相連接的減壓裝置的入口 側(cè)的制冷劑與蒸發(fā)器的出口側(cè)的制冷劑進(jìn)行熱交換，因此，各 蒸發(fā)器具有專用的可進(jìn)行熱交換的部位，因此不會(huì)產(chǎn)生過熱并 且壓縮機(jī)排出溫度也不會(huì)上升，能夠提高循環(huán)可靠性。
ii
權(quán)利要求
1. 一種車輛用空調(diào)裝置，其包括壓縮機(jī)和使自該壓縮機(jī)排出的制冷劑與外部空氣進(jìn)行熱交換的外部熱交換器；由外部熱交換器熱交換后的制冷劑分支為并列的兩條以上的分支路；在各分支路上至少連接有一個(gè)蒸發(fā)器；使由各蒸發(fā)器蒸發(fā)了的制冷劑在合流部合流，將該合流后的制冷劑供給到壓縮機(jī)，其特征在于，在與各分支路相連接的蒸發(fā)器的入口側(cè)設(shè)有減壓裝置；減壓裝置的入口側(cè)的制冷劑與蒸發(fā)器的出口側(cè)的制冷劑能進(jìn)行熱交換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛用空調(diào)裝置，其特征在于， 分支路的數(shù)量與蒸發(fā)器的數(shù)量相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛用空調(diào)裝置，其特征在于， 第l分支路與配置在乘客室前方部的蒸發(fā)器相連接； 第2分支路向車輛后方延伸，與配置在乘客室后方部的蒸發(fā)器相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛用空調(diào)裝置，其特征在于， 使與第1 、第2分支路相連接的減壓裝置的入口側(cè)的制冷劑同蒸發(fā)器的出口側(cè)的制冷劑進(jìn)行熱交換的部位由管狀的熱交換 器形成；上述管狀的熱交換器中的、第2分支路的管狀的熱交換器 的單位長(zhǎng)度的熱交換比第l分支路的管狀的熱交換器的單位長(zhǎng) 度的熱交換少。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛用空調(diào)裝置，其特征在于， 在使減壓裝置的入口側(cè)的制冷劑與蒸發(fā)器的出口側(cè)的制冷劑熱交換的部位，沒有絕熱部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛用空調(diào)裝置，其特征在于，將二氧化碳?xì)怏w作為制冷劑，在外部熱交換器內(nèi)的制冷劑 處于制冷劑的臨界壓力以上的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛用空調(diào)裝置，其特征在于， 該車輛用空調(diào)裝置具有一條在壓縮機(jī)工作時(shí)始終流通的分 支路；在與上述分支路相連接的蒸發(fā)器的出口側(cè)與上述管狀的熱 交換器的入口之間配置有氣液分離器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛用空調(diào)裝置，其包括2個(gè)以上蒸發(fā)器(3、4)，分別設(shè)置與各蒸發(fā)器(3、4)相對(duì)應(yīng)的內(nèi)部熱交換器(5、6)，將第1蒸發(fā)器(3)配置在乘客室前方部(8A)，并且將第2蒸發(fā)器(4)配置在乘客室后方部(8B)，使上述第2蒸發(fā)器(4)與從發(fā)動(dòng)機(jī)室(7)配置到乘客室(8)的內(nèi)部熱交換器(6)相連接。該內(nèi)部熱交換器(6)采用在高壓介質(zhì)流路(13)與低壓介質(zhì)流路(14)的熱交換部之間設(shè)有絕熱部(15)的3重管結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)F25B1/00GK101500829SQ200780030020
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者小堀幸敏, 福富克友, 高橋寅秀 申請(qǐng)人:康奈可關(guān)精株式會(huì)社