(57)【要約】本発明の目的は、車体への振動の伝達を防ぐゴムホース又は他の柔軟なゴムの補償要素の必要性を除くことである。これを達成するために、パイプ継手（４２〜４５）を含む空調システムのパイプ導管が、コンプレッサの吐出側の１１ｍｍ未満の外径と、吸込み側の１３ｍｍ未満の外径とをもつ全て金属のもので構成される。導管システムの組み込み形状によって必要とされる少なくとも一つの湾曲部（３７〜４０）に加えて、減衰湾曲部（３５，３６）も、コンプレッサを熱交換器に接続するパイプ導管（６’，１２’）に形成される。システムは、作動流体の流れを絞るように設計されたパイプ導管も装備し、前記パイプ導管は、細管状の内径をもち、流れを絞るように設計されて、２ｍｍから４ｍｍの範囲の外径を有する特に細いパイプとして形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調システム（１）を持つ自動車であって、該空調システム（１）の配管系（６，１２，１５）が、車両のエンジン（２）に取り付けられたコンプレッサ（３）と、車体（７）に取り付けられた少なくとも一つの熱交換器（８，１０）とを接続し、車両のエンジン室（３１）内を走る配管系（６，９，１２，１５）が、車両スペースへの組み込み形状によって決められる少なくとも一つのパイプ湾曲部（３７〜４０）を有し、空調システムのパイプ導管（６，９，１２，１５）の少なくとも一部が金属材料で作られ、コンプレッサ（３）から車体（７）への振動の伝達を防ぐために振動減衰手段が設けられる、空調システム（１）をもつ自動車において、
一方の側がコンプレッサ（３）に接続され、また車体（７）に取り付けられた熱交換器（８，１０）に他方の側が接続された少なくとも一つのパイプ導管（６’，１２’，１５’）が、そのパイプ継手（４２〜４５）を含めて、全て金属材料から作られると共に１３ｍｍ未満の外径を有することを特徴とする、空調システム（１）をもつ自動車。
【請求項２】
全体が金属から作られた少なくとも一つのパイプ導管（６’，１２’，１５’）において、少なくとも一つの減衰湾曲部（３５，３６）が、エンジン室への組み込み形状によって決定される少なくとも一つのパイプ湾曲部（３７〜４０）に対して追加的に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車。
【請求項３】
空調システム（１）の作動媒体の流れを絞ることが当該パイプ導管（９’，１５’）の機能として与えられた一つのパイプ導管（９’，１５’）が、流れを絞ることに適した細管状の小さな内径をもつ細いパイプ導管（９’，１５’）として作られることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動車。
【請求項４】
空調システムの作動媒体がＣＯ2（二酸化炭素）であり、空調システムのパイプ導管の外径が、コンプレッサ（３）の吐出側で１１ｍｍ未満で、吸込み側で１３ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項５】
空調システムの作動媒体であるＣＯ2の流れの絞り部が設けられるところの、空調システム（１）のＣＯ2配管系の領域が、２ｍｍ未満の細管状内径と２ｍｍから４ｍｍの範囲の外径とをもつ細いパイプ導管（９’，１５’）として作られることを特徴とする、請求項４に記載の自動車。
【請求項６】
フィルタ（５３）が、細管状内径をもつパイプ導管（９’，１５’）の、流れ方向で前側の配管系に追加されること特徴とする、請求項５に記載の自動車。
【請求項７】
配管系の、少なくとも一つの全金属パイプ導管（６’，１２’）が、コンプレッサ（３）と熱交換器（８，１０）とに対するその接続継手（４２〜４５）からある距離をおいて、追加のパイプ継手（４６，４７）を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項８】
コンプレッサ（３）から熱交換器（８）に至る、空調システム（１）の配管系の吐出側のパイプ導管（６’）に、作動媒体の流れの圧力の衝撃を減衰させるための断面拡大部（５２）が設けられることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の自動車。
【請求項９】
配管系の圧力の衝撃を減衰させることが意図された断面拡大部が、マフラー状のパイプ拡大部の形としてパイプ導管に形成されることを特徴とする、請求項８に記載の自動車。
【請求項１０】
空調システム（１）の配管系のパイプ導管（６，１２，１５）が、それらのパイプ継手（４２〜４９）とシール要素とを含めて、耐浸透性の金属から作られることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システムの配管系が車両のエンジンに取り付けられたコンプレッサを車体に取り付けられた少なくとも一つの熱交換器に接続する、空調システム付き自動車に関するものであり、前記空調システムにおいては、車両のエンジン室を走る配管系が、車両空間への組み込み形状によって必然的に決められるパイプ湾曲部を有し、複数のパイプ導管の少なくとも一部が金属材料から作られ、振動減衰手段がコンプレッサから車体への振動の伝達を防ぐために設けられる。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジン、及び該エンジンに取り付けられる空調システムのコンプレッサは、機械的振動と、流れる熱媒体の圧力の脈動とを発生することが知られており、必要なことは、そのような振動が減衰手段によって身体又は車両の客室に伝達することを防ぐことである。車両のエンジンはこのために制振体の上に置かれる。さらに、例えば米国特許第５３６７８８３号明細書によると、補強されたゴムホースが空調システムの配管系のパイプ導管に適用され、前記パイプは、コンプレッサから熱交換器へ延び、半径方向及び長さに沿って伸張することによって脈動を減衰させる結果、エンジン及びコンプレッサから熱交換器への振動の伝達が防止され、また熱交換器の一方の側が車体の前部領域に設置されて、他方の側が車体上にある車両の空調適用室に設置されているので、車体への振動の伝達も防止される。ゴムホースは、その柔軟性によって、エンジンの搭載及び取り外し、並びに車両のエンジン室内の配管系のパイプの配置をさらに容易にする。
【０００３】
配管系に広がる相当な圧力の故に、ゴムホース部分を補強すること、及びゴムホースを端部の高圧パイプ接続によって他の金属パイプ導管に漏れ防止の様態で挿入することは、しかしながら非常に扱い難くそれ故コストがかかる。さらに、その大きな寸法に起因して、ゴムホース部分は車両のエンジン室内に追加のスペースを必要として、その組立てをさらに困難にする。さらに、これらゴムホースを完全に耐浸透性をもつように作ることはできないので作動媒体の減損を招く。これらゴムホースは、配管系内に湿気が浸透するのを防ぐこともできないので、作動媒体に含まれる潤滑油の潤滑特性に悪影響を与えるという結果を招く。これらの欠点は、米国特許第５１８２９２２号明細書にも記載されている。代替案としての可撓性管継手の適用は、しかしながら、その際使用されて剪断力を受ける弾性シール・接合手段であって、例えば作動媒体としてＣＯ2（二酸化炭素）を含む空調システムの高圧ゾーンに適していない弾性シール・接合手段に起因してこの欠点を完全には除去することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、前述の欠点を回避すること、及び少ない製造コスト及び小さな必要スペースで、空調システムの熱交換器への及び従って車体への振動の伝達を防ぐ空調システムを有する適切な車両を見出すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、その目的は、一方の側がコンプレッサに接続され、他方の側が、車体に取り付けられた配管系の熱交換器に接続された少なくとも一本のパイプ導管が、全体的に金属材料から作られ且つ１３ｍｍ未満の外径を有するという様態で実現される。
【０００６】
従って、非常にコスト的に有利な一体の比較的剛性のある金属材料を配管系の少なくとも一つのパイプ導管に使用しているにもかかわらず、及び前記配管系を特に二酸化炭素による空調システムに普通の高圧に適するように設計しているにもかかわらず、取り付けられた熱交換器へ及び従って車体へ伝えられる振動を十分に減衰させるために、パイプ導管の十分な曲がりやすさを獲得することが可能であるということが見出された。パイプ導管の全体的な、比較的小さな直径の故に、パイプ導管の取り付けについて、一方ではエンジン室内の必要スペースが少なくてよく、また他方では柔軟性がエンジン室へのパイプ導管の組み込みを容易にする。
【０００７】
本発明による小さなパイプの直径がより小さくなると、前述の利点がより顕著になることは明白である。本発明の好適な実施例によると、２ｍｍ未満の細管状内径をもち、例えば組み込み形状に対応する例えば９００ｍｍの長さをもつ特に細いパイプ導管が、その作動媒体の流れの絞りがその機能として意図されているところの空調システムの配管系の領域に設けられることが可能であり、これにより、絞り弁を省略することに加えて、振動の非常に大きな減衰が結果として得られると共に、車両のエンジン室におけるそのパイプの単純な組み込みの利点も得られる。この構造形は、車両の暖房中にいわゆる“三角プロセス”に切り替えられ得る空調システムに本発明を適用した場合に特に有利でもあり、パイプ導管は同様に、コンプレッサから車両を暖房するために働く熱交換器へ直接に通じる。
【０００８】
吸込側における完全に金属のパイプ導管の直径が、例えば本発明による上記範囲で選択された場合、パイプの曲げ性は、それが十分な制振特性を有するにもかかわらず、よく知られたゴム等のホースより小さく、車両のエンジンを搭載又は取り外す間に該パイプ導管を手で強制的に曲げることによって組立てスペースを作るときに、それは損傷を受けることがある。この場合、エンジン室内の十分にアクセス可能な場所で、並びにコンプレッサ及び熱交換器のための必要な接続継手から離れたところに、基本的に費用効果の高い追加のパイプ継手をホースの反対側に配置することが可能である。
【０００９】
好適にはアルミニュウム合金の金属で作られた、空調システムの一体形のパイプが、空調システムの作動媒体の流れにおける圧力の脈動の小さな減衰に導くことさえあるが、前記脈動は、例えばパイプに溶接されたマフラーの形をした、空調システム内の、限定された長さの断面拡大部によって回避することが可能である。そのようなものは、空調システムのパイプに使用される同じアルミニュウム合金を深絞りすることによって経済的に製作することが可能である。
【００１０】
本発明の更なる実施例が図面の助けを借りて以下に記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
冷房はもちろん暖房にも適している図１に示される空調システム１は、従来型のコンプレッサ３を有しており、該コンプレッサ３は自動車のエンジン２に取り付けられている。冷房運転の間に、それは、好適には二酸化炭素（ＣＯ2）である作動媒体を、切替弁４を経由して矢印５の方向へ吐出側の第一パイプ導管６を通して、車体７の前側に取り付けられた第一熱交換器８へ送出する。第一熱交換器８は、第二パイプ導管９を介して、車体７に取り付けられ且つ例えば車両の空調適用室内に配置された第二熱交換器１０に接続されている。運転中に、作動媒体の膨張がこの第二パイプ導管９内で生じ、現行の技術によると膨張弁１１が前記第二パイプ導管９に設けられる。第三パイプ導管１２が作動媒体をコンプレッサ３の吸込み側に運んで戻す。
【００１２】
切替弁４が切り替えられた後の暖房運転の間に、コンプレッサ３は、作動媒体を矢印１４の方向へ第四パイプ導管１５を通して、車体７に取り付けられた熱交換器１０へ直接に送出する。なおこの熱交換器は先に記載された熱交換器１０と同一であることが可能である。動作中に、作動媒体の膨張がこの第四パイプ導管１５内でやはり生じ、その結果、いわゆる三角プロセスに対応する、圧力エンタルピー線図における三角形の作動線図が作り出される。現行の技術によると、別の膨張弁１６がここに使用される。
【００１３】
往復動エンジン２及び例えば回転斜板式で作動する往復動コンプレッサ３の振動、並びに空調システムの作動媒体の圧力脈動が、第一、第三、及び第四パイプ導管６、１２、及び１５を通して、熱交換器８及び１０、並びに車体７、並びに従って車両の客室まで伝播しないことを保証するために、繊維強化ゴムホース１７及び１８がそれぞれ、図２に示されるように、通常の空調システム１のパイプ導管６、１２、及び１５に付け加えられ、またこれらゴムホース１７及び１８は、圧力嵌めされたチューブカラー１９〜２２を介して他の金属パイプ導管２３〜２６に漏れ止めの様態で接続される。これらパイプ導管６及び１２はそれぞれ、それらの端部のパイプ継手要素２７〜３０を介して、一方の側をコンプレッサ３に、及び他方の側を熱交換器８、１０のいずれかに、着脱可能な様態で接続される。
【００１４】
エンジン２をエンジン室３１に搭載した後は、接続継手の一つ２９にアクセスすることがもはやできなくなるので、短パイプ片３２が、組立てに都合のよい位置へ導き、そこにさらにもう一つの着脱可能接続継手３３が設けられる。これに対して吐出側のパイプ部分６は、ゴムホース１７の柔軟性によって、エンジン２の搭載又は取り外しの邪魔にならない位置へ、側方へそれ自身を曲げることが可能である。
【００１５】
本発明による実施例、それ故例えばアルミニュウム合金から作られた完全に金属の実施例では、図３が、好適にはＣＯ2配管系のコンプレッサ３と熱交換器８、１０との間を走るパイプ導管６’及び１２’を図示している。吸込み側（１２’）における１３ｍｍ未満の比較的小さな外径、及び吐出側（６’）における１１ｍｍ未満の比較的小さな外径が、例えば５００ｂａｒの高耐圧にもかかわらず、少なくとも一つのパイプの湾曲部３５、３６と共に、パイプ６’、１２’における十分な曲がりやすさという結果をもたらし、前記曲がりやすさがエンジン２から車体７への振動の伝達を防ぐ。これらパイプの湾曲部３５，３６は、配管系の組み込み形状によって必然的に決められるパイプ湾曲部３７〜４０の少なくとも一つに減衰湾曲部として追加的に設けられることが好適である。
【００１６】
エンジン２の搭載及び取り外しを含む、エンジン室３１内の作業を単純化するために、容易に着脱可能な追加のパイプ継手４６及び４７が、パイプ導管６’及び１２’の端部のパイプ継手要素４２〜４５から大きく離れたところのパイプ導管６’及び１２’の各々に設けられ、シールリング（非図示）を含んだこれらパイプ継手はやはり金属から作られ、従って耐浸透性を有している。
【００１７】
図４では、本発明による第二パイプ導管（９’）の構造形及び現状の技術による第二パイプ導管（９）の構造形が並んで示されている。空調システムの作動媒体の膨張はこの第二パイプ導管９で生ずるので、端部の継手要素４８’、４９’又は４８、４９を介して熱交換器８、１０にそれぞれ接続される第二パイプ導管９は、この現状の技術によるものの方には膨張弁５０が設けられる。これに加えて、第二パイプ導管９にはゴムホース５１も組み込まれ、該ゴムホース５１はその柔軟性によってエンジン室３１におけるその組立てを容易にし、また振動の減衰にも貢献する。
【００１８】
本発明の好適な実施例に基づいて、空調システムの作動媒体の流れの絞りが機能として意図されているところのこの第二パイプ導管は、細管状の小さな内径をもつ細いパイプ９’として作られており、前記細管は作動媒体の絞りに適しているので、この場合は膨張弁５０を不要にする。絞りに適しているこのパイプ導管９’の外径は、従って第一及び第二パイプ導管６及び１２又は６’及び１２’のそれぞれの外径よりかなり小さく、例えば２ｍｍから４ｍｍの範囲にすることが可能である。従って、このパイプ導管９’は、可撓性が格別でありまた容易且つ少ないスペースでエンジン室３１に取り付けることが可能である。また、ＣＯ２（二酸化炭素）空調システム１の暖房運転で使用されるパイプ導管１５についても同じことが当てはまり、高価な膨張弁１６を細管状の小さな内径をもつ全金属の細いパイプ導管（１５’）に置き換えることが可能である。
【００１９】
空調システム１の作動媒体の流れにおける圧力脈動に起因して生じる振動の伝達を防ぐために、追加の体積が、吐出側の全金属パイプ導管６’、１５’に、又はコンプレッサ３と切替弁４との間に利用され得るパイプに、更に設けられることが可能である。そのような追加の体積は、一定の部分長さで拡大したパイプの直径によって、又はパイプ導管又はパイプに付け加えられる所謂マフラー５２のような別個の部分によって実現することができる。
【００２０】
細管状の小さな内径をもち膨張弁（１１，１６）として働く、細管状の小さな内径をもつ細いパイプ９’及び１５’の作動媒体中の不純物による閉塞を防止するために、フィルター５３が関連する配管系に設けられることが好ましく、このフィルターは、例えばマフラー５２と一体の構造的単一体を形成する。更に、フィルター５３は、ホモゲナイザ（非図示）と組み合わせることが可能であり、前記ホモゲナイザによって作動媒体の流れの中の有害な気孔を均質様態で分裂させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車両のエンジン室に配置された空調システムの配管系の非常に単純化された回路図である。
【図２】従来技術による空調システムの配管系の二本のパイプ導管の斜視図である。
【図３】本発明による空調システムの二本のパイプ導管の斜視図である。
【図４】従来技術によるものと本発明によるものとの各一本のパイプ導管を比較する斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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