(57)【要約】【課題】車両用空調システムにおいて、簡素な構成で冷媒の流動に伴う騒音を低減しつつ、より確実且つ容易に接続する。【解決手段】車両用空調システム１０を構成する蒸発器１２の導出口２２に接続された第２配管２６と、圧縮機１４の上流側に接続された第３配管３０とを接続するための継手手段２８を備え、該継手手段２８は、前記第２配管２６の端部に設けられ、該第２配管２６より拡径し内部に消音室５６を有した第１継手部３６を有する。そして、第３配管３０の端部に設けられた第２継手部３８の一部を、第１継手部３６の第２接続端４４へと挿入した状態で、締結ナット６４を前記第２接続端４４へと螺合させることで前記第２配管２６と前記第３配管３０とが接続されると同時に、前記第２及び第３配管２６、３０を流れる冷媒の騒音が消音室５６を通過することで拡散され低減される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された前記冷媒を凝縮する凝縮器と、該凝縮器で凝縮された前記冷媒を減圧する膨張弁と、前記膨張弁で減圧された前記冷媒が供給され熱交換を行うことで通過する空気を冷却する蒸発器とを有し、前記蒸発器で冷却された前記空気を車室内へと送風する車両用空調システムにおいて、前記蒸発器の下流側に接続された第１の配管と、前記圧縮機の上流側に接続された第２の配管とを接続するための継手構造であって、
前記第１及び第２の配管のいずれか一方に設けられ、前記第１の配管に対して流路断面積の大きな消音室を有した第１継手部と、
前記第１継手部の設けられる前記第１又は第２の配管とは反対側に設けられ、前記第１継手部に接続される第２継手部と、
を備え、
前記消音室は、前記第１の配管よりも大径に形成されると共に、前記第１継手部の外周面には凹状又は凸状の把持部が設けられることを特徴とする車両用空調システムに用いられる継手構造。
【請求項２】
請求項１記載の継手構造において、
前記消音室の断面積は、前記第１の配管の通路断面積の３倍以上となるように設定されることを特徴とする車両用空調システムに用いられる継手構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の継手構造において、
前記第１継手部は一体成形によって形成されることを特徴とする車両用空調システムに用いられる継手構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の継手構造において、
前記把持部は、前記第１継手部の周方向に沿って複数設けられることを特徴とする車両用空調システムに用いられる継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調システムを構成し冷媒の流通する配管同士を接続するための継手構造に関し、一層詳細には前記冷媒の流通に伴って生じる騒音を低減可能な継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両用空調システムを構成する冷凍サイクルにおいて、熱交換器である蒸発器と圧縮機とを接続する配管上に消音器が設けられ、配管を流れる冷媒の流動に伴って生じる騒音を低減させることが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された消音器は、円筒状の筐体の両端が蓋部によって閉塞され、一方の蓋部には蒸発器であるエバポレータへ接続された入口側配管が接続され、筐体の側部には、圧縮機へと接続される出口側配管が接続されている。そして、エバポレータから排出された冷媒が入口側配管を通じて筐体内へと導入されることで流動に伴って発生する騒音が低減され、出口側配管を通じて圧縮機側へと供給される。
【０００４】
また、特許文献２に開示された別の消音器では、円筒状の消音器本体の端部に端板が設けられ閉塞されると共に、該端板の中心にそれぞれ入口管及び出口管が接続されている。この端板は、入口管及び出口管の接続された中央部を囲むように断面波状の環状凸部と環状凹部とが交互に形成されている。そして、入口管から消音器本体の内部へと導入された冷媒は、その振動や騒音が環状凸部及び環状凹部によって吸収された後、出口管から下流側へと導出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８５５７０号公報
【特許文献２】特開２０００−７３７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に係る従来技術では、冷凍サイクル内に消音器を別に追加して配管へと接続する必要があるため、部品点数の増加を招くと同時に製造コストの増加を招くこととなる。一方、特許文献２に係る消音器でも、上述した特許文献１に係る消音器と同様の問題があると共に、端板の構造が複雑であるためさらなる製造コストの増加を招くこととなる。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、簡素な構成で冷媒の流動に伴う騒音を効果的に低減しつつ、より確実且つ容易に接続することが可能な車両用空調システムに用いられる継手構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する膨張弁と、膨張弁で減圧された冷媒が供給され熱交換を行うことで通過する空気を冷却する蒸発器とを有し、蒸発器で冷却された空気を車室内へと送風する車両用空調システムにおいて、蒸発器の下流側に接続された第１の配管と、圧縮機の上流側に接続された第２の配管とを接続するための継手構造であって、
第１及び第２の配管のいずれか一方に設けられ、第１の配管に対して流路断面積の大きな消音室を有した第１継手部と、
第１継手部の設けられる第１又は第２の配管とは反対側に設けられ、第１継手部に接続される第２継手部と、
を備え、
消音室は、第１の配管よりも大径に形成されると共に、第１継手部の外周面には凹状又は凸状の把持部が設けられることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、車両用空調システムにおいて、冷媒の供給作用下に通過する空気を冷却する蒸発器の下流側に接続された第１の配管と、冷媒を圧縮する圧縮機の上流側に接続された第２の配管とを接続する継手構造を備え、この継手構造は、第１及び第２の配管のいずれか一方に設けられ第１の配管に対して流路断面積の大きな消音室を有した第１継手部と、第１継手部の設けられる第１及び第２の配管とは反対側に設けられ第１継手部に接続される第２継手部とからなり、消音室が第１の配管より大径で形成されると共に、第１継手部の外周面に凹状又は凸状の把持部が設けられている。
【００１０】
従って、継手手段に第１の配管より大径の消音室を設けることで、消音室を有した消音器を別部材として配管へ接続していた従来技術と比較し、部品点数の削減並びに製造コストの削減を図ることができる。その結果、簡素な構成で蒸発器から圧縮機へと冷媒が流れる際に発生する騒音を効果的に低減することができると共に、第１継手部と第２継手部とを接続する際、把持部を把持して作業を行うことでより確実且つ容易に接続することが可能となる。
【００１１】
また、消音室の断面積を、第１の配管の通路断面積の３倍以上となるように設定するとよい。
【００１２】
さらに、第１継手部を一体成形によって形成するとよい。
【００１３】
またさらに、把持部を、第１継手部の周方向に沿って複数設けるとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、車両用空調システムにおいて、冷媒の供給作用下に通過する空気を冷却する蒸発器の下流側に接続された第１の配管と、冷媒を圧縮する圧縮機の上流側に接続された第２の配管とを接続する継手構造を備え、この継手構造が、第１及び第２の配管のいずれか一方に設けられ第１の配管に対して流路断面積の大きな消音室を有した第１継手部と、第１継手部の設けられる第１及び第２の配管とは反対側に設けられ第１継手部に接続される第２継手部とからなり、消音室を第１の配管より大径で形成することにより、消音室を内部に有した消音器を別部材として配管へ接続していた従来技術と比較し、部品点数の削減並びに製造コストの削減を図ることができる。その結果、簡素な構成で蒸発器から圧縮機へと冷媒が流れる際に発生する騒音を効果的に低減することができる。また、第１継手部の外周面に凹状又は凸状の把持部を設けることで、第１継手部と第２継手部とを接続する際、把持部を把持して作業を行うことでより確実且つ容易に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る継手構造の適用される車両用空調システムの概略構成図である。
【図２】図１の車両用空調システムにおける継手手段近傍を示す拡大斜視図である。
【図３】図２に示す継手手段近傍の縦断面図である。
【図４】図２の継手手段を構成する第１継手部と第２継手部とを取り外した状態を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示す継手手段近傍の縦断面図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｄは、第１継手部を製造する工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る車両用空調システムに用いられる継手構造について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る継手構造の適用される車両用空調システムを示す。
【００１８】
この車両用空調システム１０は、図１に示されるように、熱交換器である蒸発器１２と、該蒸発器１２へ供給される冷媒を圧縮する圧縮機１４と、該圧縮機１４で圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器１６と、該凝縮された冷媒を減圧する膨張弁１８とを有し、第１〜第５配管２４、２６、３０、３２、３４を通じて互いに接続され冷媒が循環している。
【００１９】
この蒸発器１２は、例えば、冷媒の流通する複数のチューブを内部に有したエバポレータであり、該チューブの端部に接続されたタンク（図示せず）には、前記冷媒の供給される導入口２０と、該冷媒の導出される導出口２２が設けられる。そして、この導入口２０は、第１配管２４を介して膨張弁１８と接続され、該膨張弁１８によって減圧された冷媒が供給される。一方、導出口２２には第２配管（第１の配管）２６が接続され、該第２配管２６と継手手段２８を介して圧縮機１４に接続された第３配管（第２の配管）３０と接続される。換言すれば、第２配管２６が蒸発器１２の下流側、第３配管３０が圧縮機１４の上流側に接続されている。
【００２０】
また、圧縮機１４は第４配管３２を介して凝縮器１６と接続され、該凝縮器１６は第５配管３４を介して膨張弁１８と接続されている。
【００２１】
すなわち、上述した車両用空調システム１０では、図１に示されるように反時計回りに冷媒が循環している。
【００２２】
継手手段２８は、図１〜図５に示されるように、冷媒の流れ方向（図１における反時計回り）において上流側となる第２配管２６の端部に設けられた第１継手部３６と、下流側に設けられる第３配管３０の端部に設けられ、前記第１継手部３６と接続される第２継手部３８とを含む。
【００２３】
第１継手部３６は、図２〜図５に示されるように、例えば、金属製材料から鍛造や転造等によって形成された円筒体４０からなり、該円筒体４０には、その軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った一端部に形成され第２配管２６の接続される第１接続端４２と、他端部に形成され第２継手部３８の接続される第２接続端４４と、前記第１接続端４２と前記第２接続端４４との間に設けられ径方向外側へと拡径した本体部４６とを有する。この第１及び第２接続端４２、４４は、本体部４６の中心となるように形成されると共に、前記本体部４６を挟んで一直線状となるように形成される（図３参照）。
【００２４】
第１接続端４２は、図３及び図５に示されるように、軸方向（矢印Ａ方向）に沿って所定長さを有した筒状に形成され、その内部には連通孔４８が貫通すると共に、端部側（矢印Ａ方向）に開口した配管穴５０が形成される。この配管穴５０は、連通孔４８より大径に形成され、第２配管２６の端部が挿入され溶接等によって固定される。これにより、第１接続端４２に第２配管２６が接続され、該第２配管２６を通じて供給される冷媒が連通孔４８を通じて本体部４６側へと供給される。
【００２５】
換言すれば、第１接続端４２の内部は、大径に形成された配管穴５０と連通孔４８とから段付状に形成されている。
【００２６】
第２接続端４４は、第１接続端４２と略同一直径となる筒状に形成され、その外周面には雄ねじ部５２が形成されると共に、一方、内部には第２継手部３８の挿入される挿入孔５４が形成される。なお、第２接続端４４の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った長さは、第１接続端４２の長さに対して長く形成される。
【００２７】
本体部４６は、例えば、第１及び第２接続端４２、４４より大径な筒状に形成され、その両端部が第１及び第２接続端４２、４４に向かって徐々に縮径して形成される。この本体部４６の内部には断面円形状の消音室５６が形成され、第１及び第２接続端４２、４４の内部とそれぞれ連通している。
【００２８】
また、図３に示されるように、消音室５６の断面積Ｄ１は、例えば、上流側となる第２配管２６の通路断面積Ｄ２の３倍以上となるように設定される（Ｄ１≧Ｄ２×３）。
【００２９】
一方、図２及び図４に示されるように、本体部４６の外周面には、周方向に互いに離間した複数の凹部からなる把持部５８が形成され、例えば、第１継手部３６と第２継手部３８とを接続する際、作業者が把持部５８を把持して接続作業を行う。なお、把持部５８は、本体部４６の外周面に対して窪んだ凹状に形成される場合に限定されるものではなく、例えば、前記外周面に対して突出した凸状であってもよい。
【００３０】
ここで円筒体４０の製造方法について、図６Ａ〜図６Ｄを参照しながら簡単に説明する。
【００３１】
先ず、図６Ａに示されるように、略一定径で所定長さを有した管体１００を準備し、この管体１００を、第１及び第２接続端４２、４４、本体部４６の外形状に対応したキャビティを有した図示しない金型内にセットし、該金型によって前記管体１００を押し潰す鍛造成形を行うことで、図６Ｂに示されるような中間成形体２００を形成する。この中間成形体２００では、第１及び第２接続端４２、４４、本体部４６に相当する部位が形作られる。
【００３２】
次に、この中間成形体２００に対して、第２接続端４４の外周側に切削加工や転造等によって雄ねじ部５２を形成し（図６Ｃ参照）、最後に、本体部４６となる部位の外周面に鍛造成形等によって把持部５８を形成することで、第１継手部３６を構成する円筒体４０が形成される（図６Ｄ参照）。すなわち、第１継手部３６を構成する円筒体４０は、単一の管体１００から鍛造成形等によって一体的に形成される。
【００３３】
第２継手部３８は、図２〜図５に示されるように、例えば、第３配管３０の端部に形成される挿入部６０と、該挿入部６０に対して径方向外側に拡径したフランジ部６２と、前記端部の外側に挿通された締結ナット６４とからなる。
【００３４】
この挿入部６０は、軸方向（矢印Ａ方向）に沿って所定長さを有し、第１継手部３６における第２接続端４４の挿入孔５４へ挿入可能に形成される。また、挿入部６０の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った略中央部には、その外周面から径方向内側に窪んだ環状溝にシールリング６６が装着される。このシールリング６６は、例えば、ゴム等の弾性材料からなり、挿入部６０が第２接続端４４の挿入孔５４へ挿入された際、該挿入孔５４の内周面に当接することで両者の間を通じた冷媒の漏れが防止される。
【００３５】
フランジ部６２は、例えば、第３配管３０を折曲させることで径方向外側へと突出し、挿入部６０が第２接続端４４へと挿入された際、該第２接続端４４の端部に当接することで係止される（図３参照）。すなわち、フランジ部６２は、第１継手部３６に対する第２継手部３８の軸方向への挿入量を規制するためのストッパとして機能する。
【００３６】
締結ナット６４は、例えば、断面六角形状に形成され、その端壁６８の中央には第３配管３０の挿通される孔部７０が形成され、該孔部７０より拡径した内周面には雌ねじ部７２が形成される。この締結ナット６４は、孔部７０を介して第３配管３０に沿って移動自在に設けられると共に、前記孔部７０より大径となる第３配管３０のフランジ部６２に端壁６８が係止されることで挿入部６０側（矢印Ａ方向）へと移動が規制される。すなわち、締結ナット６４は、第２継手部３８の端部から脱落してしまうことがない。
【００３７】
そして、締結ナット６４は、第１継手部３６と第２継手部３８とが接続される際、その雌ねじ部７２が前記第１継手部３６における第２接続端４４の雄ねじ部５２に対して螺合されることで、前記第１継手部３６と前記第２継手部３８とが互いに接近する方向へと引っ張られた状態で接続される。
【００３８】
本発明の実施の形態に係る車両用空調システム１０に用いられる継手構造（継手手段２８）は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に継手手段２８を介して第２配管２６と第３配管３０とを接続する場合について説明する。
【００３９】
図４及び図５に示されるように、蒸発器１２の導出口２２に接続された第２配管２６と、圧縮機１４の上流側に接続された第３配管３０とが継手手段２８によって接続されていない非接続状態において、先ず、前記第３配管３０に設けられた第２継手部３８の挿入部６０を、第２配管２６の端部に設けられた第１継手部３６の挿入孔５４へと挿入していく。
【００４０】
この挿入部６０は、そのフランジ部６２が第２接続端４４の端部へと当接する位置まで挿入され、前記フランジ部６２が前記端部へと当接することで位置決めされる。換言すれば、第２継手部３８の第１継手部３６側（矢印Ａ方向）への移動が規制される。この際、挿入部６０に設けられたシールリング６６が挿入孔５４の内周面に当接することで、前記挿入部６０と前記挿入孔５４との間を通じた冷媒の漏出が防止される。
【００４１】
次に、締結ナット６４を第３配管３０に沿って第１継手部３６側（矢印Ａ方向）へと移動させ、第２接続端４４を覆った状態で雌ねじ部７２を雄ねじ部５２へと螺合させる。これにより、締結ナット６４は、その螺合作用下に第１継手部３６側に向かって移動し、端壁６８がフランジ部６２へと当接した後にさらに前記第１継手部３６側へと移動する。
【００４２】
そして、図３に示されるように、締結ナット６４の端壁６８によってフランジ部６２が第２接続端４４との間に挟持された状態となることで、第１継手部３６に対して第２継手部３８が接続された接続完了状態となる。これにより、第３配管３０が、第１継手部３６の挿入孔５４を通じて消音室５６及び第２配管２６と連通する。
【００４３】
次に、上述したように第２配管２６と第３配管３０とが継手手段２８によって接続された車両用空調システム１０の作用について、図１を参照しながら簡単に説明する。
【００４４】
先ず、圧縮機１４で圧縮された高温高圧のガス状態にある冷媒が、第４配管３２を通じて凝縮器１６へと供給され、該凝縮器１６によって凝縮されることで液状態となった後、第５配管３４を経て膨張弁１８へと供給される。この膨張弁１８において減圧された冷媒が、第１配管２４及び導入口２０を通じて蒸発器１２の内部へと導入される。
【００４５】
そして、蒸発器１２における複数のチューブに冷媒が循環することで、該蒸発器１２を通過する空気との熱交換がなされ、該空気が冷却されて下流側へと供給されると共に、前記冷媒が徐々に加熱されて気化していく。
【００４６】
この気化した冷媒は、蒸発器１２の導出口２２から第２配管２６へと流れ、継手手段２８における第１継手部３６の消音室５６へと導入される。これにより、圧縮機１４による冷媒の吸入・吐出に伴って生じ各配管を通じて伝達される騒音が好適に低減され、前記冷媒が第２継手部３８から第３配管３０を通じて再び圧縮機１４へと供給され圧縮されて蒸発器１２へと循環される。
【００４７】
以上のように、本実施の形態では、車両用空調システム１０において、蒸発器１２の導出口２２に接続された第２配管２６と、圧縮機１４の上流側に接続された第３配管３０とを接続可能な継手手段２８を有し、前記継手手段２８を構成する第１継手部３６に消音室５６を設けることで、内部に消音室５６を有した消音器を別部材として配管へ接続していた従来技術と比較し、部品点数の削減並びに製造コストの削減を図ることが可能となる。また、消音器を別に設ける場合と比較し、継手手段２８に内蔵することで周辺レイアウトの自由度を高めることができる。
【００４８】
さらに、消音室５６を第１継手部３６へ一体的に設けることで、消音器を配管に対して接続する作業が不要となるため、組付工数の削減を図ることが可能となる。
【００４９】
また、消音室５６の径方向への断面積を、第２配管２６の通路断面積の３倍以上となるように設定することで、前記第２配管２６を通じて消音室５６へと導入される冷媒の騒音を効果的に低減させた後、下流側へと流通させることができる。
【００５０】
さらに、第１継手部３６を構成する円筒体４０を鍛造等によって一体的に形成することで、複数の部材から構成する場合と比較し、部品点数の削減並びに組み付け工数の削減を図ることが可能となり、しかも、消音室５６からの冷媒の漏れを確実に防止することができる。
【００５１】
さらにまた、第１継手部３６を構成する円筒体４０の外周面に凹状の把持部５８を設けているため、図示しない作業者が第１継手部３６と第２継手部３８との接続作業を行う際、前記把持部５８を把持することで、前記第１継手部３６の回転等を防ぐことができ確実且つ容易に作業を行うことが可能となる。
【００５２】
なお、本発明に係る車両用空調システム１０に用いられる継手構造は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５３】
１０…車両用空調システム            １２…蒸発器
１４…圧縮機                        １６…凝縮器
１８…膨張弁                        ２４…第１配管
２６…第２配管                      ２８…継手手段
３０…第３配管                      ３６…第１継手部
３８…第２継手部                    ４０…円筒体
４２…第１接続端                    ４４…第２接続端
４６…本体部                        ５４…挿入孔
５６…消音室                        ６０…挿入部
６２…フランジ部                    ６４…締結ナット
７２…雌ねじ部                      １００…管体
２００…中間成形体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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