JP4450248B2 - 車両用冷凍サイクル部品 - Google Patents

Description

本発明は、車両用冷凍サイクル部品に関するものである。

下記の特許文献１には、冷媒減圧手段および冷媒循環手段の役割を果たすエジェクタと、複数の蒸発器とを有する蒸気圧縮式冷凍サイクル（エジェクタ式サイクル）にて構成される車両用冷凍サイクル装置が記載されている。この特許文献１では、エジェクタ、第１蒸発器、第２蒸発器、および第２蒸発器とエジェクタの冷媒吸引部との間を接続する吸引配管を、車室内に配置する構成が示されている。また、下記の特許文献２には、温度式箱型膨張弁の絞り部の下流側に、エジェクタを気密に接続して成る冷凍サイクル装置が記載されている。
特開２００６−１２５８２３号公報 特開２００５−２６５２２３号公報

しかしながら、エジェクタを車室内に配置することに関する具体的な構成例の提案はない。エジェクタを車室内に配置する場合、そのエジェクタを許容スペース内に収めるコンパクトなレイアウトと、結露や冷媒流れ音の対策が必要になる。

本発明は、このような点に鑑みて成されたものであり、その目的は、エジェクタを車室内にコンパクトに収納でき、なおかつ、結露および冷媒流れ音の対策を施した冷凍サイクル用部品組立体を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、車両の車室内（３１）とエンジンルーム（３２）とを仕切る仕切板（３０）を冷凍サイクルの冷媒循環通路（１１）が貫通する部分に配設される配管接続部材（３６）と、配管接続部材（３６）の車室内（３１）側に接続され、第１絞り部（Ｓ１）となって高圧冷媒の減圧手段を成すとともに、低圧側冷媒通路（１９ａ）を流通する冷媒の過熱度に応じて高圧側冷媒通路（１９ｂ）を通過する冷媒量を調節する温度式箱型膨張弁（１９）と、温度式箱型膨張弁（１９）の第１絞り部（Ｓ１）の下流側に接続され、第２絞り部（Ｓ２）となって第１絞り部（Ｓ１）から流入する冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル部（１４ａ）と、ノズル部（１４ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒を吸引する冷媒吸引部（１４ｃ）と、ノズル部（１４ａ）から噴射する冷媒と冷媒吸引部（１４ｃ）から吸引した気相冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部（１４ｂ）とを有するエジェクタ（１４）と、エジェクタ（１４）の昇圧部（１４ｂ）から流出する冷媒を蒸発器（１５）に導く車室内側高圧配管（１１ｂ）と、蒸発器（１５）から流出する冷媒を温度式箱型膨張弁（１９）の低圧側冷媒通路（１９ａ）に導く車室内側低圧配管（１１ｄ）とを備え、配管接続部材（３６）と温度式箱型膨張弁（１９）とエジェクタ（１４）とが直列に一体組み付けされ、
エジェクタの長手方向が車両前後方向に向けられ、車室内側高圧配管（１１ｂ）および車室内側低圧配管（１１ｄ）とが、車両の前後方向に延びる配管部と上下方向に延びる配管部とを備え、垂直平面上でそれぞれエジェクタに沿ってＵ字型に曲げられた結果、配管接続部材（３６）と、温度式箱型膨張弁（１９）と、エジェクタ（１４）と、車室内側高圧配管（１１ｂ）と、車室内側低圧配管（１１ｄ）とが空調ユニット（１０）の車両左右方向側方に許容された前記車両左右方向に面した面が車両前後方向に面した面よりも広い扁平空間（Ｈ）内に収まるとともに、扁平空間（Ｈ）内の車両前方側に、配管接続部材（３６）と、蒸発器（１５）と車室内側高圧配管（１１ｂ）との接続部（１１ｅ）と、冷媒吸引部（１４ｃ）とが配置されており、さらに配管接続部材（３６）と、温度式箱型膨張弁（１９）と、エジェクタ（１４）と、車室内側高圧配管（１１ｂ）と、車室内側低圧配管（１１ｄ）とが断熱部材（２４）で包まれていることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、エジェクタ（１４）を車室内（３１）に配設しても、空調ユニット（１０）から大きく突出することなくコンパクトに収納でき、なおかつ、断熱部材（２４）で包むことで結露や冷媒流れ音の対策が可能となる。

また、この請求項１に記載の発明によれば、配管接続部材（３６）、温度式箱型膨張弁（１９）およびエジェクタ（１４）を順次接続させつつ扁平空間（Ｈ）の長手方向に沿って並べることで、無駄なくコンパクトに構成することが可能となる。

また、この請求項１に記載の発明によれば、両配管（１１ｂ、１１ｄ）が扁平空間（Ｈ）内で曲げられていることにより、断熱部材（２４）を２つ折りにして両配管（１１ｂ、１１ｄ）を挟み込むことで断熱が可能となるため、断熱部材（２４）の貼り付けを容易にすることができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、エジェクタ（１４）の冷媒吸引部（１４ｃ）に冷媒を導く吸引配管（１６ｃ）は、扁平空間（Ｈ）に沿って下方から上方へと上がり、扁平空間（Ｈ）内の冷媒吸引部（１４ｃ）の上に回り込んで配管されていることを特徴としている。

この請求項２に記載の発明によれば、冷凍サイクルの冷媒循環が停止したときに、冷凍機油が吸引配管（１６ｃ）内に落ちるのを抑制することができるうえ、蒸発器（１５）側の上記両配管（１１ｂ、１１ｄ）に沿わせて配管することができるため、断熱部材（２４）の貼り付けを簡単にすることができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または３に記載の発明において、配管接続部材（３６）と温度式箱型膨張弁（１９）とを接続した剛体部（Ｇ）は、支持部材（４０）によって空調ユニット（１０）に接続して支持されていることを特徴としている。

この請求項３に記載の発明によれば、剛体部（Ｇ）の重心近傍を支持するとなり、支持部材（４０）での支持位置として好ましいうえ、上記車室内側高圧配管（１１ｂ）と車室内側低圧配管（１１ｄ）と離れた支持位置となるため、上記車室内側高圧配管（１１ｂ）と車室内側低圧配管（１１ｄ）への断熱部材（２４）の貼り付け作業に支障をきたすことがない。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の発明において、断熱部材（２４）は、貼り付け前の外形が線対称形状をしており、その中心線（２４ａ）で２つ折りにして貼り合わせる拝み貼りにて貼り付けられていることを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、断熱部材（２４）の貼り付け作業を簡単にすることができる。

また、請求項５に記載の発明では、車両の車室内（３１）とエンジンルーム（３２）とを仕切る仕切板（３０）を冷凍サイクルの冷媒循環通路（１１）が貫通する部分に配設される配管接続部材（３６）と、配管接続部材（３６）の車室内（３１）側に接続され、第１絞り部（Ｓ１）となって高圧冷媒の減圧手段を成すとともに、低圧側冷媒通路（１９ａ）を流通する冷媒の過熱度に応じて高圧側冷媒通路（１９ｂ）を通過する冷媒量を調節する温度式箱型膨張弁（１９）と、温度式箱型膨張弁（１９）の第１絞り部（Ｓ１）の下流側に接続され、第２絞り部（Ｓ２）となって第１絞り部（Ｓ１）から流入する冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル部（１４ａ）と、ノズル部（１４ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒を吸引する冷媒吸引部（１４ｃ）と、ノズル部（１４ａ）から噴射する冷媒と冷媒吸引部（１４ｃ）から吸引した気相冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部（１４ｂ）とを有するエジェクタ（１４）と、エジェクタ（１４）の昇圧部（１４ｂ）から流出する冷媒を蒸発器（１５）に導く車室内側高圧配管（１１ｂ）と、蒸発器（１５）から流出する冷媒を温度式箱型膨張弁（１９）の低圧側冷媒通路（１９ａ）に導く車室内側低圧配管（１１ｄ）とを備え、配管接続部材（３６）と温度式箱型膨張弁（１９）とエジェクタ（１４）とが直列に一体組み付けされ、エジェクタの長手方向が車両前後方向に向けられ、車室内側高圧配管（１１ｂ）および車室内側低圧配管（１１ｄ）とが、車両の前後方向に延びる配管部と上下方向に延びる配管部とを備え、垂直平面上でそれぞれエジェクタに沿ってＵ字型に曲げられた結果、配管接続部材（３６）と、温度式箱型膨張弁（１９）と、エジェクタ（１４）と、車室内側高圧配管（１１ｂ）と、車室内側低圧配管（１１ｄ）とが空調ユニット（１０）の車両左右方向側方に許容された車両左右方向に面した面が車両前後方向に面した面よりも広い扁平空間（Ｈ）内に収まることを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、エジェクタ（１４）を車室内（３１）に配設しても、空調ユニット（１０）から大きく突出することなくコンパクトに収納できる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について、添付した図を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態における車両用冷凍装置を示すサイクル模式図である。本実施形態の冷媒循環経路１１には、冷媒を吸入圧縮する圧縮機１２が配設されており、この圧縮機１２は、図示しない車両走行用エンジンによりベルトなどを介して回転駆動される。そして、圧縮機１２として吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整できる可変容量型圧縮機を使用している。

ここで、吐出容量は、１回転当たりの冷媒吐出量に相当する幾何学的な空間容積である。可変容量型の圧縮機１２としては斜板式が代表的であり、具体的には、斜板の角度を変化させてピストンストロークを変化させて吐出容量を変化させる。なお、容量制御機構を構成する電磁式圧力制御装置１２ａにより、斜板室の圧力（制御圧力）を変化させることにより、斜板の角度を外部から電気的に制御している。

この圧縮機１２の冷媒吐出側には、放熱器１３が配置されている。放熱器１３は、圧縮機１２から吐出された高圧冷媒と、図示しない冷却ファンにより送風される外気（車室外空気）との間で熱交換を行って高圧冷媒を冷却する熱交換器である。放熱器１３よりもさらに冷媒流れ下流側部位には、ボックス型膨張弁（温度式箱型膨張弁）１９とエジェクタ１４とが直接接続されて配置されている（図９参照）。なお、具体的な接続構造は後述する。

ボックス型膨張弁１９は、図９（ａ）に示すように、冷媒循環経路１１の第１絞り部Ｓ１として高圧冷媒の減圧手段を成すとともに、低圧側冷媒通路１９ａを流通する冷媒の過熱度に応じて高圧側冷媒通路１９ｂを通過する冷媒量を調節するものである。なお、ボックス型膨張弁１９は周知のものであるため、詳細な説明は省略する。

エジェクタ１４は、冷媒を減圧する減圧手段であるとともに、高速で噴出する冷媒流の吸引作用（巻き込み作用）によって冷媒の循環を行う流体輸送の冷媒循環手段（運動量輸送式ポンプ）でもある。エジェクタ１４には、放熱器１３から流入する高圧冷媒の通路面積を小さく絞って、高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部１４ａと、ノズル部１４ａの冷媒噴出口と同一空間に配置され、後述する第２蒸発器１８からの気相冷媒を吸引する冷媒吸引部１４ｃとが備えられている。

さらに、ノズル部１４ａおよび冷媒吸引部１４ｃの冷媒流れ下流側部位には、昇圧部を成すディフューザ部１４ｂが配置されている。このディフューザ部１４ｂは、冷媒の通路面積を徐々に大きくする形状に形成されており、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させる作用、つまり、冷媒の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する作用を果たしている。

エジェクタ１４のディフューザ部１４ｂから流出した冷媒は、第１蒸発器（本発明で言う蒸発器）１５に流入する。第１蒸発器１５は、後述する空調ユニット１０（図７、８参照）のケース内に設置され、車室内空調用空気の冷却手段を構成している。具体的には、車室内空調ユニットの電動送風機（第１送風機）２６により車室内空調用空気が第１蒸発器１５に送風され、エジェクタ１４にて減圧後の低圧冷媒が第１蒸発器１５において車室内空調用空気から吸熱して蒸発することにより車室内空調用空気が冷却されて冷房能力を発揮する。

第１蒸発器１５で蒸発した気相冷媒は圧縮機１２に吸入され、再び冷媒循環経路１１を循環する。また、本実施形態のエジェクタ式サイクルには、冷媒循環経路１１の放熱器１３とエジェクタ１４との間の部位で分岐し、エジェクタ１４の冷媒吸引部１４ｃで冷媒循環経路１１に合流する分岐通路１６が形成されている。

この分岐通路１６には絞り機構１７が配置され、この絞り機構１７よりも冷媒流れ下流側部位には第２蒸発器１８が配置されている。本実施形態の第２蒸発器１８は、車室内に搭載される図示しないクールボックス（車室内冷蔵庫）のケース内部に設置され、クールボックス内の冷却手段を構成している。クールボックス内の空気は、電動送風機（第２送風機）２７により第２蒸発器１８に送風される。

絞り機構１７は、第２蒸発器１８への冷媒流量の調節作用を成す減圧手段であり、本実施形態では、電磁弁と固定絞りとを組み合わせた構成を採用している。すなわち、絞り機構１７の電磁弁は、第２蒸発器１８への冷媒流れを断続する開閉弁であり、絞り機構１７の固定絞りは、電磁弁の開弁時に第２蒸発器１８への冷媒流量の調節を行う。なお、この絞り機構１７を、電気的に通路面積を調節可能な１個の流量調節弁で構成してもよい。

分岐通路１６は、絞り機構１７の入口側に配置される高圧側冷媒配管１６ａおよび１６ｂと、第２蒸発器１８の出口側とエジェクタ１４の冷媒吸引部１４ｃとの間を接続する吸引配管１６ｃとを有している。なお、本実施形態では圧縮機１２の電磁式圧力制御装置１２ａ、第１、第２送風機２６、２７、絞り機構１７の電磁弁などは、電子制御装置（以下、ＥＣＵと略称す）２５からの制御信号により電気的に制御されるようになっている。

図２は、図１の車両用冷凍装置の車両搭載状態での概要を示す斜視図である。図２において、破線３０は車両の車室内３１とエンジンルーム３２とを仕切るダッシュボード（仕切板）であり、サイクル構成機器のうち、ボックス型膨張弁１９、エジェクタ１４、第１蒸発器１５、絞り機構１７、第２蒸発器１８および第１、第２送風機２６、２７は、車室内３１に搭載される。

これに対し、圧縮機１２および放熱器１３はエンジンルーム３２内に搭載される。なお、第１蒸発器１５が内蔵される空調ユニット１０（図７、８参照）は、通常、車室内前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置される。ボックス型膨張弁１９とエジェクタ１４は、後述する部品組立体２０としたうえ、第１蒸発器１５に取り付けられている。また、第２蒸発器１８が内蔵されるクールボックスは、車室内３１のセンターコンソール部付近などに配置される。

第１蒸発器１５の必要冷却（冷房）能力は、第２蒸発器１８の必要冷却能力よりも充分に大きい。ボックス型膨張弁１９とエジェクタ１４との部品組立体２０は、車室内３１において、この冷却（冷房）能力が大きい第１蒸発器１５、つまりは空調ユニット１０の近傍位置に配置される。

仕切板３０には、配管コネクタ（本発明で言う配管接続部材）３６が配置されており、この配管コネクタ３６により、冷媒循環通路１１のエンジンルーム側高圧配管１１ａと車室内側高圧配管１１ｂとが接続されるとともに、冷媒循環通路１１のエンジンルーム側低圧配管１１ｃと車室内側低圧配管１１ｄとが接続されるようになっている。また、エジェクタ１４および第２蒸発器１８がともに車室内３１に配置されるため、第２蒸発器１８出口側の吸引配管１６ｃの全域が車室内３１に配置される。

絞り機構１７および第２蒸発器１８は、車室内３１のうち床板３４の近傍位置に配置されている。床板３４には配管コネクタ３７が配置され、この配管コネクタ３７により分岐通路１６のうち床下３５に配置される床下高圧配管１６ａと、絞り機構１７の入口側に位置する車室内側高圧配管１６ｂとの間を接続するようになっている。なお、絞り機構１７を床板３４の下方位置（床下３５）、すなわち、床下高圧配管１６ａ側に配置してもよい。また、ＥＣＵ２５は通常、車室内３１に配置されるが、エンジンルーム３２などの車室外の位置に配置してもよい。

図３は、本発明の一実施形態における冷凍サイクル用部品組立体２０の構成を示す斜視図であり、図４は、図３の冷凍サイクル用部品組立体２０を上から見た平面図である。なお、図４と後述の図５において、吸引配管１６ｃの下端側は省略してある。以下、組立順序に従って構造を説明する。

まず、配管サブアッセンブリを構成する車室内側高圧配管１１ｂと車室内側低圧配管１１ｄは、両端の接続部加工と曲げ加工が施される。そして、それぞれの配管１１ｂ、１１ｄの一端が、配管コネクタ１１ｅにかしめ固定される。配管コネクタ１１ｅは、第１蒸発器１５に両配管１１ｂ、１１ｄを接続させるための配管接続部材である。

図３、４に示すように、高圧配管１１ｂは、配管コネクタ１１ｅから車両の左右方向（左方向）に延びる第１配管部１１ｂ１、この第１配管部１１ｂ１から車両の前後方向（車両の後方）に延びる第２配管部１１ｂ２、この第２配管部１１ｂ２から車両の上下方向（下方）に延びる第３配管部１１ｂ３、およびこの第３配管部１１ｂ３から車両の前後方向（車両の前方）に延びかつ第２配管部１１ｂ２とほぼ平行に配置される第４配管部１１ｂ４とから構成されている。

図４から明らかなように、第２配管部１１ｂ２、第３配管部１１ｂ３、および第４配管部１１ｂ４は、ほぼ同一の垂直平面上に配置され、またこの部品組立体２０の側面図を示す図５からも明らかなように、第２配管部１１ｂ２、第３配管部１１ｂ３、および第４配管部１１ｂ４は、Ｕ字形状を成すように曲げ加工されている。

同様に、低圧配管１１ｄも、第１配管部１１ｄ１、第２配管部１１ｄ２、第３配管部１１ｄ３、および第４配管部１１ｄ４から構成されている。そして、この第２配管部１１ｄ２、第３配管部１１ｄ３、および第４配管部１１ｄ４は、ほぼ同一の垂直平面上に配置され、これら第２配管部１１ｄ２、第３配管部１１ｄ３、および第４配管部１１ｄ４は、Ｕ字形状を成すように曲げ加工されている。

前述のように、高圧配管１１ｂと低圧配管１１ｄの一端が、配管コネクタ１１ｅに固定された後、高圧配管１１ｂの他端は、エジェクタ１４のディフューザ部１４ｂに配管ナットで締め付け固定される。その結果、低圧配管１１ｄの他端とエジェクタ１４の他端（図３中左側端部）が、ほぼ同一の垂直面上に位置することになる。次に、この低圧配管１１ｄとエジェクタ１４の他端に、配管接続用の押えプレート１１ｆを側方から差し込んで、低圧配管１１ｄとエジェクタ１４の他端を押えプレート１１ｆに仮固定する。

低圧配管１１ｄおよびエジェクタ１４の他端が仮固定された押えプレート１１ｆに、ボックス型膨張弁１９と配管コネクタ３６の車室内側プレート３６２とを、図示しない接続用凹凸部を嵌め合わせながら順番に積み重ねる。次に、図示しないボルト２本を車室内側プレート３６２側から押えプレート１１ｆに締め付けることにより、ボックス型膨張弁１９を、押えプレート１１ｆと車室内側プレート３６２との間に挟持しながら、低圧配管１１ｄおよびエジェクタ１４の他端に固定する。

次に、車室内側プレート３６２の端部（図３中左側端面）に、配管コネクタ３６のエンジンルーム側ブロック３６１を、図示しない接続用凹凸部を嵌め合わせながら積み重ねる。そして、図示しないボルト２本をエンジンルーム側ブロック３６１側から車室内側プレート３６２に締め付けることにより、エンジンルーム側ブロック３６１を車室内側プレート３６２の端部に固定する。

空調ユニット１０を車室内３１に取り付けた際は、ダッシュボード３０に開設された貫通孔から、エンジンルーム側ブロック３６１の円筒部がエンジンルーム３２内に突出して、エンジンルーム３２側から配管接続ができるようになっている。そして次に、吸引配管１６ｃをエジェクタ１４の冷媒吸引部１４ｃに接続して、配管ナットで締め付け固定すれば、本実施形態での冷凍サイクル用部品組立体２０の主要構造部が完成する。なお、冷媒吸引部１４ｃは、図５から明らかなように、エジェクタ１４の上側に設けられている。

また、冷凍サイクルの稼動時には、第２蒸発器１８出口側の低温冷媒が吸引配管１６ｃに流れる。このため、吸引配管１６ｃの金属外表面が車室内３１に直接露出すると、車室内が冷却されて吸引配管１６ｃの金属外表面に結露を生じる。そこで、吸引配管１６ｃの金属外表面の全長にわたって、結露防止用のパイプインシュレータ（断熱部材）３３が装着してある。

ここで、上記構成の部品組立体２０の特徴を説明する。部品組立体２０は、図４に示すように、空調ユニット１０の車両左右方向側（車両左側）ににおいて、車両左右方向に扁平な扁平空間Ｈ内にレイアウトされている。また、この扁平空間Ｈ内の車両前方側に、部品組立体２０としての冷媒流入部および冷媒流出部が集中配置されている。ここで言う冷媒流入部および冷媒流出部とは、配管コネクタ１１ｅ、３６および冷媒吸引部１４ｃである。

さらに、配管コネクタ３６の中心軸の延長上に、ボックス型膨張弁１９とエジェクタ１４とを配置して、扁平空間Ｈの長手方向に沿ったレイアウトとしている。これらにより、部品組立体２０としての剛体部Ｇは車両前方側に集約され、エジェクタ１４と両配管１１ｂ、１１ｄとの管材部（配管部）は車両後方側に集約されている。よって、外部からの吸引配管１６ｃはの剛体部Ｇ側で接続され、車両後方側に集約された管材部は、両配管１１ｂ、１１ｄをエジェクタ１４に沿った曲げ形状とすることで、より扁平な空間内に収まったレイアウトとなっている。

即ち、前述した高圧配管１１ｂの第２ないし第４配管部１１ｂ２〜１１ｂ４により形成される平面とほぼ同一の平面上に、エジェクタ１４が配置される。また、低圧配管１１ｄの第２ないし第４配管部１１ｄ２〜１１ｄ４により形成される平面と、高圧配管１１ｂにより形成される平面とが、重なり合うように形成される。このような構成により、配管部がより扁平な空間として形成されることになる。

図５は、冷凍サイクル用部品組立体２０へのパッキン２１〜２４の貼り付けを説明する側面図であり、図６は、図５中のパッキン２４の展開図である。部品組立体２０は、冷凍サイクルの稼動時に、冷媒通過の音圧や振動レベルが大きい部位として、下記の３箇所にブチルゴムによるパッキン２１〜２３を組み付けている。

パッキン２１は、エジェクタ１４の出口部から下流側の配管部分を覆っている。これは、エジェクタ出口での冷媒流速が速いことにより、その冷媒流れ音が車室内３１に伝わるのを抑制するものである。具体的には、長方形のブチルゴムシートを２つ折りにして管材の折り返し部分を挟み込んでいる。

パッキン２２は、吸引配管１６ｃの接続部近傍を覆っている。これは、エジェクタ１４内で冷媒が合流することによる音が吸引配管１６ｃに伝わるのを抑制するものである。具体的には、ブチルゴムシートを配管接続部（吸引配管１６ｃと冷媒吸引部１４ｃとの接続部）に巻き付けている。パッキン２３は、ボックス型膨張弁１９の外面を覆っている。これは、ボックス型膨張弁１９内で冷媒減圧時の音が車室内３１に伝わるのを抑制するものである。具体的には、短冊状のブチルゴムシートでボックス型膨張弁１９の外面を巻いている。

また、冷凍サイクルの稼動時に部品組立体２０の内部には低温冷媒が流れるため、部品組立体２０の外表面は結露防止用のパッキン（断熱部材）２４を貼着して包み込んでいる。これは、上記した音対策としても効果がある。具体的にパッキン２４は、図６に示すような中心線２４ａでの線対称の外形としており、結露水が滴下することを防ぐため、部品組立体２０の下側に中心線２４ａの部分を貼り付け、両側から部品組立体２０を包み込んで周縁部を張り合わせる拝み貼りを採用している。

また、パッキン２４の線対称両側には、切り欠き部２４ｂが設けられている（図５、６参照）。そして、上記のように貼り合わされたパッキン２４の車両前方側の貼り合わせ部からは、前述したエンジンルーム側ブロック３６１の円筒部が突出される。また、貼り合わせ後は上方に位置する切り欠き部２４ｂからは、第１蒸発器１５へ向かう両配管１１ｂ、１１ｄと、吸引配管１６ｃとが引き出される。

この切り欠き部２４ｂは、パッキン２４の貼り付け後に本部品組立体２０を空調ユニット１０の側面にボルト締めする際の締め付け部を開けておく切り欠きともなっている。パッキン２４の材質は、具体的にはウレタンなどの樹脂発泡材（多孔質樹脂材）などを用いればよい。

図７は、冷凍サイクル用部品組立体２０の空調ユニット１０への組み付け方法を示す斜視図であり、図８は、冷凍サイクル用部品組立体２０のブラケット４０による固定方法を示す斜視図である。なお、両図とも外面に貼り付けたパッキン２１〜２４は省略して示す。上記のように組み立ててパッキン２１〜２４を貼り付けた部品組立体２０は、空調ユニット１０の側面に接続固定される。

空調ユニット１０のケースの外面には、内蔵した第１蒸発器１５の図示しない配管接続部が露出している。まず、図７に示すように、その配管接続部に配管コネクタ１１ｅを、図示しない接続用凹凸部を嵌め合わせながら積み重ねて接続し、２本のボルト３８で締め付けてこれらを結合させる。吸引配管１６ｃの下方側は、パイプクランプ３９で押えてビス３９ａで固定される。

また、部品組立体２０は、図８に示すように、ブラケット（支持部材）４０で支持される。ブラケット４０の一端側は、部品組立体２０の重心位置ともなる剛体部Ｇの車室内側プレート３６２に、ボルト４１で締め付け固定され、ブラケット４０の他端側は、空調ユニット１０のケース外面にビス４２で締め付け固定される。

次に、上記構成における本実施形態の作動を、再度図１、２を用いて説明する。圧縮機１２を車両走行用エンジンにより駆動すると、圧縮機１２で圧縮されて高温高圧状態となった冷媒は、矢印Ａ方向に吐出され、放熱器１３に流入する。ここで、クールボックスを使用する場合は絞り機構１７の電磁弁に通電して電磁弁を開弁する。

放熱器１３では高温の冷媒が外気により冷却されて凝縮する。放熱器１３から流出した液相冷媒は、冷媒循環径路１１を流れる矢印Ｂの流れと、分岐通路１６を流れる矢印Ｃの流れとに分流する。分岐通路１６を流れる冷媒（矢印Ｃ）は、絞り機構１７で減圧されて低圧冷媒となり、この低圧冷媒は第２蒸発器１８で第２送風機２７により送風されるクールボックス内の空気から吸熱して蒸発する。これにより、第２蒸発器１８がクールボックス内の冷却作用を発揮する。

ここで、分岐通路１６を流れる冷媒流量、すなわち、第２蒸発器１８の冷媒流量は、本実施形態では絞り機構１７の固定絞り、具体的にはオリフィス、キャピラリチューブなどで独立に調節できる。従って、第２蒸発器１８が発揮する冷却対象空間（具体的にはクールボックス内空間）の冷却能力は、この固定絞りで調節される冷媒流量と、第２送風機２７の回転数（送風量）とにより制御できる。

第２蒸発器１８から流出した気相冷媒は、吸引配管１６ｃを通ってエジェクタ１４の冷媒吸引部１４ｃへ吸引される。一方、冷媒循環経路１１を流れる矢印Ｂの冷媒流れは、エジェクタ１４に流入し、ノズル部１４ａで減圧されて膨張する。従って、ノズル部１４ａで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに変換され、このノズル部１４ａの噴出口から冷媒は高速度となって噴出する。この際の冷媒圧力低下により、冷媒吸引部１４ｃから第２蒸発器１８にて蒸発した気相冷媒を吸引する。

ノズル部１４ａから噴出した冷媒と冷媒吸引部１４ｃに吸引された冷媒は、ノズル部１４ａ下流側で混合してディフューザ部１４ｂに流入する。このディフューザ部１４ｂでは通路面積の拡大により、冷媒の速度（膨張）エネルギーが圧力エネルギーに変換されるため、冷媒の圧力が上昇する。エジェクタ１４のディフューザ部１４ｂから流出した冷媒は、第１蒸発器１５に流入する。

第１蒸発器１５では、冷媒が車室内へ吹き出す空調用空気から吸熱して蒸発する。この蒸発後の気相冷媒は、圧縮機１２に吸入され、圧縮されて再び冷媒循環経路１１を矢印Ａ方向に流れる。ここで、ＥＣＵ２５により圧縮機１２の容量制御を行って、圧縮機１２の冷媒吐出能力を制御することにより、第１蒸発器１５への冷媒流量を調節するとともに、第１送風機２６の回転数（送風量）を制御することにより、第１蒸発器１５が発揮する冷却対象空間の冷却能力、具体的には車室内冷房能力を制御できる。

図９の（ａ）は、ボックス型膨張弁１９とエジェクタ１４との接続状態を示す部分断面模式図であり、（ｂ）はＯリング部の拡大図である。通常の膨張弁サイクルでは、絞り部Ｓ１の前後で高圧から低圧に減圧されるので問題とはならなかったが、本実施形態ではボックス型膨張弁１９の第１絞り部Ｓ１とエジェクタ１４の第２絞り部Ｓ２とで２段絞りとなっている。

これにより、両絞りＳ１、Ｓ２の間の部分が中間圧となり、この中間圧が伝達ロッドのＯリングに掛かるようになる。つまりは、この中間圧と低圧側冷媒通路１９ａの低圧との差圧でＯリングが低圧側冷媒通路１９ａ側に押圧されることとなる。従来、このＯリングを収納する溝の上下は、図９（ｂ）中に示すようなＣ面取り形状であったが、Ｃ面取りの角部に当たるＯリング部に応力集中が発生して劣化が早まることが分かったため、少なくとも溝の押圧側はＲ化して応力を緩和するよう改良を加えている。

次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、部品組立体２０が、第１蒸発器１５を収納した空調ユニット１０の車両左右方向の側方に形成される車両左右方向に扁平な扁平空間Ｈ内にレイアウトされているとともに、扁平空間Ｈ内の車両前方側に、部品組立体２０としての冷媒流入部および冷媒流出部が集中配置されており、さらに部品組立体２０全体がパッキン２４で包まれている。これによれば、エジェクタ１４を車室内３１に配設しても、空調ユニット１０から大きく突出することなくコンパクトに収納でき、なおかつ、パッキン２４で包むことで結露や冷媒流れ音の対策が可能となる。

また、ボックス型膨張弁１９とエジェクタ１４が、配管コネクタ３６の中心軸の延長上で、かつ扁平空間Ｈの長手方向に沿って配置されている。これによれば、より具体的に、配管コネクタ３６、ボックス型膨張弁１９およびエジェクタ１４を順次接続させつつ扁平空間Ｈの長手方向に沿って並べることで、無駄なくコンパクトに構成することが可能となる。

また、車室内側高圧配管１１ｂと車室内側低圧配管１１ｄは、扁平空間Ｈ内で曲げられて配管されている。これによれば、両配管１１ｂ、１１ｄが扁平空間Ｈ内で曲げられていることにより、パッキン２４を２つ折りにして両配管１１ｂ、１１ｄを挟み込むことで断熱が可能となるため、パッキン２４の貼り付けを容易にすることができる。

またエジェクタ１４の冷媒吸引部１４ｃに冷媒を導く吸引配管１６ｃは、扁平空間Ｈに沿って下方から上方へと上がり、扁平空間Ｈ内の冷媒吸引部１４ｃの上に回り込んで配管されている。これによれば、冷凍サイクルの冷媒循環が停止したときに、冷凍機油が吸引配管１６ｃ内に落ちるのを抑制することができるうえ、第１蒸発器１５側の上記両配管１１ｂ、１１ｄに沿わせて配管することができるため、パッキン２４の貼り付けを簡単にすることができる。

また、部品組立体２０を空調ユニット１０に接続して支持させるブラケット４０を有し、ブラケット４０の一端は、部品組立体２０の配管コネクタ３６とボックス型膨張弁１９とを接続した剛体部Ｇ近傍にのみ接続されている。これによれば、部品組立体２０の重心近傍を支持するとなり、ブラケット４０での支持位置として好ましいうえ、上記両配管１１ｂ、１１ｄとは離れた支持位置となるため、上記両配管１１ｂ、１１ｄへのパッキン２４の貼り付け作業に支障をきたすことがない。

また、パッキン２４は、貼り付け前の外形が線対称形状をしており、その中心線２４ａで２つ折りにして貼り合わせる拝み貼りにて貼り付けている。これによれば、パッキン２４の貼り付け作業を簡単にすることができる。また、車両用冷凍装置は、上述の部品組立体２０を備えている。これによれば、エジェクタ１４を車室内３１にコンパクトに構成でき、なおかつ、結露、冷媒流れ音対策を施した冷凍サイクルとすることができる。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。

（１）上述の実施形態では本発明を車両用空調冷蔵装置に適用した例を示したが、冷媒蒸発温度が高温側となる第１蒸発器１５と冷媒蒸発温度が低温側となる第２蒸発器１８の両方をともに車室内３１の異なる領域（例えば、車室内前席側領域と車室内後席側領域）の冷房に用いてもよい。

（２）冷媒蒸発温度が高温側となる第１蒸発器１５と冷媒蒸発温度が低温側となる第２蒸発器１８の両方を、ともにクールボックス内の冷却に用いてもよい。つまり、冷媒蒸発温度が高温側となる第１蒸発器１５によりクールボックス内の冷蔵室を冷却し、冷媒蒸発温度が低温側となる第２蒸発器１８によりクールボックス内の冷凍室を冷却するようにしてもよい。

（３）上述の実施形態では、冷媒の種類を特定しなかったが、冷媒はフロン系、ＨＣ系の代替フロン、二酸化炭素など蒸気圧縮式の超臨界サイクルおよび亜臨界サイクルのいずれに適用できるものであってもよい。また、上述の実施形態では、気液分離器を用いていない構成例を示したが、例えば、放熱器１３の下流側に冷媒の気液分離を行って液冷媒のみを下流側に導出するレシーバを配置してもよい。

（４）上述の実施形態では、圧縮機１２として可変容量型圧縮機を用い、この可変容量型圧縮機１２の容量をＥＣＵ２５により制御して、圧縮機１２の冷媒吐出能力を制御するようにしているが、圧縮機１２として固定容量型圧縮機を用い、この固定容量型圧縮機１２の作動を電磁クラッチによりオンオフ制御し、圧縮機１２のオンオフ作動の比率を制御して、圧縮機１２の冷媒吐出能力を制御するようにしてもよい。また、圧縮機１２として電動圧縮機を用いる場合は、電動圧縮機１２の回転数制御により冷媒吐出能力を制御できる。

（５）図１に示す実施形態の冷凍サイクル構成に、第２分岐通路、絞り機構および第３蒸発器を設けるようにしてもよい。また、この場合に、エジェクタ１４のディフューザ部１４ｂの出口側を第１蒸発器１５の入口側ではなく、第３蒸発器２２の入口側に接続してもよい。

本発明の一実施形態における車両用冷凍装置を示すサイクル模式図である。 図１の車両用冷凍装置の車両搭載状態での概要を示す斜視図である。 本発明の一実施形態における冷凍サイクル用部品組立体２０の構成を示す斜視図である。 図３の冷凍サイクル用部品組立体２０を上から見た平面図である。 冷凍サイクル用部品組立体２０へのパッキン２１〜２４の貼り付けを説明する側面図である。 図５中のパッキン２４の展開図である。 冷凍サイクル用部品組立体２０の空調ユニット１０への組み付け方法を示す斜視図である。 冷凍サイクル用部品組立体２０のブラケット４０による固定方法を示す斜視図である。 （ａ）は、ボックス型膨張弁１９とエジェクタ１４との接続状態を示す部分断面模式図であり、（ｂ）はＯリング部の拡大図である。

符号の説明

１０…空調ユニット
１１…冷媒循環通路
１１ｂ…車室内側高圧配管
１１ｄ…車室内側低圧配管
１４…エジェクタ
１４ａ…ノズル部
１４ｂ…ディフューザ部（昇圧部）
１４ｃ…冷媒吸引部
１５…第１蒸発器（蒸発器）
１６ｃ…吸引配管
１９…ボックス型膨張弁（温度式箱型膨張弁）
１９ａ…低圧側冷媒通路
１９ｂ…高圧側冷媒通路
２０…部品組立体
２４…パッキン（断熱部材）
２４ａ…中心線
３０…ダッシュボード（仕切板）
３１…車室内
３２…エンジンルーム
３６…配管コネクタ（配管接続部材）
４０…ブラケット（支持部材）
Ｇ…剛体部
Ｈ…扁平空間
Ｓ１…第１絞り部
Ｓ２…第２絞り部

Claims (5)

1. 車両の車室内（３１）とエンジンルーム（３２）とを仕切る仕切板（３０）を冷凍サイクルの冷媒循環通路（１１）が貫通する部分に配設される配管接続部材（３６）と、
   前記配管接続部材（３６）の前記車室内（３１）側に接続され、第１絞り部（Ｓ１）となって高圧冷媒の減圧手段を成すとともに、低圧側冷媒通路（１９ａ）を流通する冷媒の過熱度に応じて高圧側冷媒通路（１９ｂ）を通過する冷媒量を調節する温度式箱型膨張弁（１９）と、
   前記温度式箱型膨張弁（１９）の前記第１絞り部（Ｓ１）の下流側に接続され、第２絞り部（Ｓ２）となって前記第１絞り部（Ｓ１）から流入する冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル部（１４ａ）と、前記ノズル部（１４ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒を吸引する冷媒吸引部（１４ｃ）と、前記ノズル部（１４ａ）から噴射する冷媒と前記冷媒吸引部（１４ｃ）から吸引した気相冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部（１４ｂ）とを有するエジェクタ（１４）と、
   前記エジェクタ（１４）の前記昇圧部（１４ｂ）から流出する冷媒を蒸発器（１５）に導く車室内側高圧配管（１１ｂ）と、
   前記蒸発器（１５）から流出する冷媒を前記温度式箱型膨張弁（１９）の前記低圧側冷媒通路（１９ａ）に導く車室内側低圧配管（１１ｄ）とを備え、
   前記配管接続部材（３６）と前記温度式箱型膨張弁（１９）と前記エジェクタ（１４）とが直列に一体組み付けされ、
   前記エジェクタの長手方向が車両前後方向に向けられ、
   前記車室内側高圧配管（１１ｂ）および前記車室内側低圧配管（１１ｄ）とが、前記車両の前後方向に延びる配管部と上下方向に延びる配管部とを備え、垂直平面上でそれぞれ前記エジェクタに沿ってＵ字型に曲げられた結果、
   前記配管接続部材（３６）と、前記温度式箱型膨張弁（１９）と、前記エジェクタ（１４）と、前記車室内側高圧配管（１１ｂ）と、前記車室内側低圧配管（１１ｄ）とが前記空調ユニット（１０）の車両左右方向側方に許容された前記車両左右方向に面した面が車両前後方向に面した面よりも広い扁平空間（Ｈ）内に収まるとともに、
   前記扁平空間（Ｈ）内の車両前方側に、前記配管接続部材（３６）と、前記蒸発器（１５）と前記車室内側高圧配管（１１ｂ）との接続部（１１ｅ）と、前記冷媒吸引部（１４ｃ）とが配置されており、さらに前記配管接続部材（３６）と、前記温度式箱型膨張弁（１９）と、前記エジェクタ（１４）と、前記車室内側高圧配管（１１ｂ）と、前記車室内側低圧配管（１１ｄ）とが断熱部材（２４）で包まれていることを特徴とする車両用冷凍サイクル部品。
2. 前記エジェクタ（１４）の前記冷媒吸引部（１４ｃ）に冷媒を導く吸引配管（１６ｃ）は、前記扁平空間（Ｈ）内に沿って下方から上方へと上がり、前記扁平空間（Ｈ）内の前記冷媒吸引部（１４ｃ）の上に回り込んで配管されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用冷凍サイクル部品。
3. 前記配管接続部材（３６）と前記温度式箱型膨張弁（１９）とが接続した剛体部（Ｇ）は、支持部材（４０）によって前記空調ユニット（１０）に接続して支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用冷凍サイクル用部品。
4. 前記断熱部材（２４）は、貼り付け前の外形が線対称形状をしており、その中心線（２４ａ）で２つ折りにして貼り合わせる拝み貼りにて貼り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の車両用冷凍サイクル部品。
5. 車両の車室内（３１）とエンジンルーム（３２）とを仕切る仕切板（３０）を冷凍サイクルの冷媒循環通路（１１）が貫通する部分に配設される配管接続部材（３６）と、
   前記配管接続部材（３６）の前記車室内（３１）側に接続され、第１絞り部（Ｓ１）となって高圧冷媒の減圧手段を成すとともに、低圧側冷媒通路（１９ａ）を流通する冷媒の過熱度に応じて高圧側冷媒通路（１９ｂ）を通過する冷媒量を調節する温度式箱型膨張弁（１９）と、
   前記温度式箱型膨張弁（１９）の前記第１絞り部（Ｓ１）の下流側に接続され、第２絞り部（Ｓ２）となって前記第１絞り部（Ｓ１）から流入する冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル部（１４ａ）と、前記ノズル部（１４ａ）から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒を吸引する冷媒吸引部（１４ｃ）と、前記ノズル部（１４ａ）から噴射する冷媒と前記冷媒吸引部（１４ｃ）から吸引した気相冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部（１４ｂ）とを有するエジェクタ（１４）と、
   前記エジェクタ（１４）の前記昇圧部（１４ｂ）から流出する冷媒を蒸発器（１５）に導く車室内側高圧配管（１１ｂ）と、
   前記蒸発器（１５）から流出する冷媒を前記温度式箱型膨張弁（１９）の前記低圧側冷媒通路（１９ａ）に導く車室内側低圧配管（１１ｄ）とを備え、
   前記配管接続部材（３６）と前記温度式箱型膨張弁（１９）と前記エジェクタ（１４）とが直列に一体組み付けされ、
   前記エジェクタの長手方向が車両前後方向に向けられ、
   前記車室内側高圧配管（１１ｂ）および前記車室内側低圧配管（１１ｄ）とが、前記車両の前後方向に延びる配管部と上下方向に延びる配管部とを備え、垂直平面上でそれぞれ前記エジェクタに沿ってＵ字型に曲げられた結果、
   前記配管接続部材（３６）と、前記温度式箱型膨張弁（１９）と、前記エジェクタ（１４）と、前記車室内側高圧配管（１１ｂ）と、前記車室内側低圧配管（１１ｄ）とが前記空調ユニット（１０）の車両左右方向側方に許容された前記車両左右方向に面した面が車両前後方向に面した面よりも広い扁平空間（Ｈ）内に収まることを特徴とする車両用冷凍サイクル部品。

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