JPH025335Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、冷房回路の配管にフレキシブルホー
スを使用した自動車用空気調和装置のフレキシブ
ルホースの凍結防止装置に関する。

（従来の技術） 自動車用空気調和装置は、第１図に示すように
インテークユニツト１と、クーラユニツト２と、
ヒータユニツト３とを有している。インテークユ
ニツト１にはモータ４により駆動されるフアン５
が内蔵され、更に車室内循環流が流入する内気流
入口６と、外気が流入する外気取入口７とが設け
られている。インテークユニツト１内へ内気流入
口６を通つて流入する空気と、外気取入口７を通
つて流入する空気とを切換制御するため、インテ
ークユニツト内にはインテークドア９が取付けら
れている。このインテークドア９は、内気流入口
６を閉じるＡ位置、外気取入口７を閉じるＣ位
置、そしてこれらの中間のＢ位置に移動する。

インテークユニツト１からの空気が流入するク
ーラユニツト２には、冷媒導管１１によつて冷媒
が循環するエバポレータ１２が内蔵されており、
このクーラユニツト２内でインテークユニツト１
からの導入空気は冷却された後ヒータユニツト３
内に流入する。

このヒータユニツト３内にはクーラユニツト２
を通過した空気を加熱するため、導管１５により
エンジン冷却水が導入されるヒータコア１６が組
み付けられている。ヒータコア１６の前面にはミ
ツクスドア１７が取付けられており、ミツクスド
ア１７をＦ位置からＤ位置の間の任意の位置（例
えばＥ位置）にすることにより、クーラユニツト
２を通過した空気をヒータコア１６を避けて全く
加熱せずにヒータヒータユニツト３の後部から車
室内に送つたり、全てヒータコア１６を通過させ
加熱してから車室内に送つたり或いはクーラユニ
ツト２からの空気を一部ヒータコア１６を通し、
他の空気をヒータコアを避けてミツクス通路を通
しこれらを混合して適温風にして車室内に送つた
りしている。

ヒータユニツト３には空気をフロントガラスの
内面に沿つて吹き出させるためのデフロストダク
ト１９と、車室Ｒの搭乗者の足元に向つて空気を
吹き出させるためのフロアダクト２０と、インス
トルメントパネルのベント吹出口１０から車室Ｒ
内に向けて空気を吹き出させるためのベントダク
ト２１とが設けられ、更に、デフロストダクト１
９とフロアダクト２０との配風制御をするための
ルームドア２２と、ベントダクト２１へ流れる空
気の配風を制御するためのベントドア２３が設け
られている。

このような自動車用空気調和装置の冷房回路
は、エンジンルームER側にコンプレツサ２４、
コンデンサ２５およびリキツドタンク２６が冷媒
導管１１を介してそれぞれ接続され、この車室内
側には、前記エバポレータ１２の他に冷媒膨張部
材２７が設けられている。

この冷媒膨張部材２７には、一般に温度式自動
膨張弁と、キヤピラリチユーブ式のものがある
が、これらを使用した場合には下記の欠点が生じ
る。

温度式自動膨張弁は、広範囲の負荷及びコン
プレツサ２４の能力の変動に対し、過熱度を一
定に保とうとするから、エンジン速度の変化に
よるコンプレツサ２４の能力の大幅な変化は結
果的に冷房サイクルの低圧ラインの圧力変化と
なる。従つて高速走行時には熱負荷がそれ程低
くない時でも、低圧ラインの圧力が下がりエバ
ポレータ１２が凍結することになる。これを防
止する手段として、従来サーモスタツトによつ
てコンプレツサ２４をON，OFFするか、ある
いはエバポレータ１２の出口に蒸発圧力制御弁
を設けるという手段が採用されているが、前者
は吹出空気温度の激変を伴い、またコンプレツ
サ２４のON，OFFによる車両の動力変動は車
両運転者にとつて不快なものとなる。又、後者
は蒸発圧力制御弁が膨張して気化した冷媒を大
通路で制御し、しかも高熱負荷時の圧力損失が
許されないものだけに、大型高級化は免がれ
ず、もともと高価な温度式自動膨張弁であるた
め装置全体が高価となる。

キヤピラリーチユーブは、ある範囲の能力平
衡機能を有し、温度式自動膨張弁を用いないの
で安価ではあるが、やはりエバポレータの凍結
の問題が生じる。即ち、高速走行時に合せてキ
ヤピラリを設計すれば比較的凍結の機会は減る
が、低速走行時の冷房能力が悪くなり、低速走
行時に合せてキヤピラリを設計すれば高速走行
時には低圧ラインの圧力が下がつて凍結の機会
が多くなる。従つてキヤピラリーチユーブを使
用しても、凍結事故を完全に防止するために
は、サーモスタツトによりコンプレツサ２４を
ON，OFFするか、或いは蒸発圧力制御弁を設
ける必要が生じ、運転上の不快感か、装置のコ
スト高かの選択をしなければならない。さらに
キヤピラリーチユーブ方式の欠点としては、冷
房装置の運転を停止しても、コンデンサ２５と
エバポレータとの間に圧力差或いは温度差があ
る間は、冷媒の流れは止まらない。このため、
酷暑地方に於ては運転中止時にキヤピラリを通
る冷媒の音が気になることがあり、また駐車中
に生じる内外気温度差による冷媒の流れによつ
て、圧縮機内の冷凍機油が次第に蒸発器などの
低い溜り部に集る傾向があり、長期駐車後の始
動に支障を生じることがある。

また前述のように構成した自動車用空気調和
装置においては、冬期、夏期如何に拘らず、車
室内を所定温度にするとき、コンプレツサ２４
は冬期の寒冷時においても回転することがあ
る。このような場合には上述した冷媒膨張部材
２７のうち、いずれを使用してもエバポレータ
１２あるいは低圧側の冷媒配管の凍結は生じや
すくなる。

一方、最近の自動車は車室内の遮音性が良好
なため、乗員はわずかな音に対しても敏感であ
る。したがつて、エンジンＥの振動やコンプレ
ツサ２４自体及び冷房回路側からの騒音、特に
振動音が車室内に伝わらないように、エバポレ
ータ１２とコンプレツサ２４の連結及びコンプ
レツサ２４とコンデンサ２５との連結を行なう
冷媒導管は弾性剤より成るフレキシブルホース
により構成している。

（考案が解決しようとする課題） このような自動車用空気調和装置においては、
寒冷地で外気温がマイナスのときにコンプレツサ
２４を動作すると、フレキシブルホースが凍結硬
化し、エンジンＥ及びコンプレツサ２４の振動が
凍結硬化したフレキシブルホースを伝わつて車室
内に振動音が伝わる虞れがある。

本考案は、このような問題点に鑑みてなされた
もので、外気温如何に拘らずフレキシブルホース
が凍結硬化しないように、高温冷媒を必要時にバ
イパスして流すようにしたフレキシブルホースの
凍結防止装置を提供することを目的とする。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本考案は、ケーシン
グ内に、エバポレータ側と連通する低圧室とコン
デンサ側と連通する高圧室が形成され、この両室
を仕切壁により仕切り、この仕切壁に開設した流
路の開度を前記高圧室側に設けられた主弁部材に
より調節するようにした冷媒膨張部材を有し、少
なくともコンプレツサと前記エバポレータとを連
通する冷媒導管をフレキシブルホースにより構成
してなる自動車用空気調和装置の冷房回路におい
て、前記仕切壁に前記流路より小径のバイパス通
路を開設するとともにこのバイパス通路を開閉す
る副弁部材を前記低圧室側に設けてなり、この副
弁部材は、前記主弁部材が流路を閉止あるいはほ
ぼ閉止状態となり前記高圧室内の圧力が所定値以
上になると開弁し、この圧力に対応する高温の冷
媒を前記フレキシブルホースに導くようにばねに
より付勢したことを特徴とするフレキシブルホー
スの凍結防止装置である。

（作 用） このようにすれば、外気温が低い場合、つま
り、冷媒を多量に流す必要がないときに、高圧室
内の高温冷媒がバイパス通路を通つてフレキシブ
ルホースに導かれるので、このフレキシブルホー
スの凍結硬化が防止され、コンプレツサ等の振動
及び騒音が車室内に伝播することはない。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明す
る。

第２図は、本考案に係るフレキシブルホースの
凍結防止装置の一例を示すものであり、第１図に
示す部材と同一部材には同一符号を付してある。

この冷房回路３０は、コンプレツサ２４、コン
デンサ２５、リキツドタンク２６、冷媒膨張部材
２７及びエバポレータ１２を冷媒導管１１により
連結したものである。この冷媒導管１１のうち車
室外側のものはコンプレツサ２４とエバポレータ
１２、コンプレツサ２４とコンデンサ２５を連結
するものがあるが、この冷媒導管はフレキシブル
ホース３１，３２により構成している。この点は
従来のものと同様である。

なお、図中「ａ」はエバポレータ１２の出口側
と連通する均圧管である。

この２本のフレキシブルホース３１，３２のう
ち、コンプレツサ２４とコンデンサ２５とを連結
するものは、コンプレツサ２４が駆動していて
も、内部に高温の冷媒が流通するため、外気温が
０℃以下でも凍結硬化しない。したがつて、コン
プレツサ２４とエバポレータ１２とを連結するフ
レキシブルホース３１側に凍結防止装置３３を設
ければよい。

このフレキシブルホースの凍結防止装置３３
は、第３図に示すように、冷媒膨張部材２７を改
良したものであり、この冷媒膨張部材２７は、ケ
ーシング３４内に、コンデンサ２５側と連通され
た高圧室３８と、エバポレータ１２側と連通され
た低圧室３９と、この両室３８，３９を仕切る仕
切壁Ａとを有し、この仕切壁Ａには流路４０が開
設され、この流路４０の高圧室側にはその開度を
調節するための主弁部材３５が設けられている。
なお、この仕切壁Ａは制作の都合上ケーシング３
４内に圧入固定されている。

また、前記流路４０の近傍には、この流路４０
より小径のバイパス通路３６が設けられ、このバ
イパス通路３６の低圧室側には副弁部材３７が取
付けられている。

主弁部材３５は、ばね４１により弾撥された押
圧部材４２より上方に押圧され、その弁棒４３は
前記低圧室３９内を挿通して伸延し、上端はダイ
ヤフラム４４にばね４１の弾撥力により当接して
いる。このダイヤフラム４４と蓋体４５とにより
構成した閉塞空間内には、感温媒体４６が封入さ
れ、この蓋体４５に取付けられた導管４７はエバ
ポレータ１２の出口管と接触し、冷媒の温度を検
知するようにしている。すなわち、この冷媒温度
に対応して感温媒体４６の圧力が決まり、ダイヤ
フラム４４を動作させ弁棒４３を介して主弁部材
３５を開閉し、エバポレータ１２に流入する冷媒
量を制御するようにしている。

一方、前記副弁部材３７は、弁棒４８を有し、
この弁棒４８は前記弁棒４３に一端が固着された
支持棒４９に摺動可能に取付けられている。この
支持棒４９と副弁部材３７との間にはコイルばね
５０が介装されているが、この副弁部材３７は、
主弁部材３５が閉止或いは閉止近傍の状態にな
り、高圧室３８内の冷媒の圧力が所定値以上にな
ると、コイルばね５０のばね圧に抗して開放され
るようになつている。つまり、主弁部材３５の閉
弁に伴ない、副弁部材３７には、バイパス通路３
６の断面積と高圧室３８内の圧力の積で表わされ
る力が作用することになるが、コイルばね５０の
ばね力はこの力に対抗するように設定されてい
る。

例えば、通常の冷房運転を行なつているときの
自動車用空気調和装置では高圧室３８の圧力は、
10〜15Kg／cm²程度であり、主弁部材３５は開弁し
ている。このときの副弁部材３７は、ばね５０の
弾撥力により高圧室３８の圧力に抗して閉弁して
いる。

そして、外気が例えば、０℃程度になると、運
転時の高圧室３８の圧力が10Kg／cm²Ｇ以下となる
ので、主弁部材３５はほとんど閉弁又はそれに近
い状態となり、逆に副弁部材３６は、ばね５０の
伸長により弁荷重は低下し、この高圧室３８の圧
力に対し開弁する状態となる。

よつて、通常運転を妨げないようにするには、
この副弁部材３７のバイパス通路３６の口径は、
主弁部材３５のそれが２〜３mm程度であることを
考慮し、0.5〜１mm程度とすることが望ましく、
副弁部材３７の開弁時の高圧室の圧力は、10Kg／
cm²Ｇ以下、例えば、５Kg／cm²Ｇであるときに、ば
ね50の弾撥力は、も0.1〜0.2Kgとすればよい。

なお、図中「５１」はＥリング、「５２」はＯ
リング、「５３」は押え金、「５４」はこの押え金
を固定保持するリングである。

次に作用を説明する。

冬期において、外気温が０℃あるいはそれ以下
で自動車用空気調和装置を作動させたとする。

この始動当初は、フレキシブルホース３１，３
２はともにあまり凍結硬化しないが、運転が長び
くと次第に凍結硬化を開始する。

このように凍結硬化をはじめるような低外気温
（例えば０℃）のときには、それほど冷房能力は
必要のないときであるため、高圧室８の冷媒をバ
イパス通路３６を通つて低圧室３９に導いても問
題はない。つまり、外気温が低いと冷媒を多量に
流す必要はないので、主弁部材３５は閉動する。
そのとき、副弁部材３７は開き、高温冷媒はバイ
パス通路３６を通つて低圧室３９内に入り、エバ
ポレータ１２等を経てフレキシブルホース３１内
に流入することになり、このフレキシブルホース
３１を加温し、凍結硬化を防止することになる。

一方、自動車用空気調和装置が通常の冷房運転
を行う場合には、外気温が高いので、主弁部材３
５は、多量の冷媒を流すべく開放される。これに
より弁棒４３は下方に移動するので、この弁棒４
３に取付けられた副弁部材３７の支持棒４９も下
方に移動することになり、コイルばね５０の弾発
力はさらに強くなり、バイパス通路３６は確実に
閉鎖されることになる。

したがつて、この副弁部材３７を設けても、通
常の冷房運転に支障を来す虞れはない。特に前記
コイルばね５０の押圧力は、主弁部材３５及び弁
棒４３の昇降に伴つて支持棒４９が昇降するた
め、多少変動するが、主弁部材３５の上昇時（冷
房能力をそれ程必要としないとき）には前記押圧
力が低下し、下降時（冷房を必要とするとき）に
は押圧力が上昇するように作用するため問題はな
い。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、外気温が低い
ときにコンプレツサを駆動し、低圧側のフレキシ
ブルホースが凍結硬化する虞れがある場合にも、
冷房回路の高圧側から低圧側に向けて高温冷媒を
流すようにしたため、前記フレキシブルホースの
凍結固化は防止でき、エンジン及びコンプレツサ
の振動音が車室内に伝わることがなくなる。

しかも、この高温冷媒がコンプレツサに戻ると
コンプレツサは高圧のものを吸い込むため、動力
負荷が小さくなり、いわゆる省エネルギーにもな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自動車用空気調和装置の概略説明
図、第２図は、本考案の一実施例を示す概略説明
図、第３図は、同実施例の要部を示す断面図であ
る。 １２……エバポレータ、２４……コンプレツ
サ、２７……冷房膨張部材、３１……フレキシブ
ルホース、３３……フレキシブルホース凍結防止
装置、３５……主弁部材、３６……バイパス通
路、３７……副弁部材、３８……高圧室、３９…
…低圧室、４０……流路、４３……弁棒、４４…
…ダイヤフラム、４７……検知導管、４８……弁
棒、４９……支持棒、５０……ばね、Ａ……仕切
壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシング３４内に、エバポレータ１２側と連
   通する低圧室３９とコンデンサ２５側と連通する
   高圧室３８が形成され、この両室を仕切壁Ａによ
   り仕切り、この仕切壁Ａに開設した流路４０の開
   度を前記高圧室３８側に設けられた主弁部材３５
   により調節するようにした冷媒膨張部材２７を有
   し、少なくともコンプレツサ２４と前記エバポレ
   ータ１２とを連通する冷媒導管１１をフレキシブ
   ルホースにより構成してなる自動車用空気調和装
   置の冷房回路において、前記仕切壁Ａに前記流路
   ４０により小径のバイパス通路３４を開設すると
   ともにこのバイパス通路３６を開閉する副弁部材
   ３７を前記低圧室３９側に設けてなり、この副弁
   部材３７は、前記主弁部材３５が流路４０を閉止
   あるいはほぼ閉止状態となり前記高圧室３８内の
   圧力が所定値以上になると開弁し、この圧力に対
   応する高温の冷媒を前記フレキシブルホースに導
   くようにばね５０により付勢したことを特徴とす
   るフレキシブルホースの凍結防止装置。