专利名称：带有内部热交换器的管道结构及有该结构的制冷循环装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有内部热交换器的管道结构及配有这种管道结构的制冷循环装置。
背景技术：
已知用于车辆空调的制冷循环装置的管道是一种具有内部热交换器的管道结构。用于制冷循环装置的管道具有套管结构作为内部热交换器，例如日本专利JP-A-2001-277842(对应美国专利NO.6,866,090)中所描述的。套管结构具有高压制冷剂管和低压制冷剂管，所述高压制冷剂管通过冷凝器从压缩机延伸至蒸发器，所述低压制冷剂管从蒸发器延伸至压缩机，所述套管结构采用如下结构其中高压制冷剂管和低压制冷剂管中的一个被插入另外一个中，至少也要插入它们的一部分中。
采用这种结构，在套管结构中，热量在高温高压制冷剂与低温低压制冷剂之间交换，流出冷凝器的高压制冷剂通过低压制冷剂过度冷却，以增加供给蒸发器的液态制冷剂的量。在蒸发器中，由于液态制冷剂的量增加，所以制冷剂流动的阻力增加，蒸发器中的冷却能力增加。此外，流出蒸发器的低压制冷剂通过高压制冷剂而被过度加热，以防止液态制冷剂在蒸发器中被压缩。
然而，在配有多个蒸发器的车辆空调(双空调)中，例如用于前排座和用于后排座的空调，当来自每个蒸发器的低压制冷剂管与套管部件的低压制冷剂管相连通时，存在如下问题即，依赖于套管部件的形状，套管部件的低压制冷剂管中的压力损失增加，从而降低了冷却能力。
发明内容
考虑上述问题，本发明的目的是提供一种管道结构及制冷循环装置，它们能减少低压制冷剂管中的制冷剂压力损失。
本发明的另一个目的是提供一种制冷循环装置，它可通过减少低压制冷剂的压力损失来提高冷却能力。
根据本发明的实例，管道结构是用于制冷剂循环装置的，所述制冷剂循环装置包括用于压缩制冷剂的压缩机，用于冷却从压缩机排出的高压制冷剂的高压侧热交换器，用于使来自高压侧热交换器的高压制冷剂减压的减压单元，以及用于蒸发在减压单元中被减压的低压制冷剂的第一和第二低压侧热交换器。管道结构包括内部热交换器和支路管，所述支路管界定支路流动通道，其中低压制冷剂在绕过内部热交换器时流过支路流动通道。内部热交换器具有减压前的高压制冷剂在其中流动的第一流动通道和被减压单元减压后的低压制冷剂在其中流动的第二流动通道，第一和第二流动通道被设置用来交换高压制冷剂和低压制冷剂之间的热量。此外，第一流动通道包括在其一端侧的、连接至在高压侧热交换器的制冷剂流出侧的第一入口侧连接部件，和在其另一端侧的、连接至减压单元的制冷剂流入侧的第一出口侧连接部件，第二流动通道包括在其一端侧的、连接至第一低压侧热交换器的制冷剂流出侧的第二入口侧连接部件，和在其另一端侧的、连接至压缩机的制冷剂吸入侧的第二出口侧连接部件。另外，支路流动通道包括在其一端侧的、连接至第二低压侧热交换器的制冷剂流出侧的支路流入侧连接部件，和在其另一端侧连接至第二出口侧连接部件。因此，可以降低低压制冷剂管中的压力损失，从而防止由于压力损失增加导致的制冷能力降低。
例如，第一出口侧连接部件可以包括分别被连接至减压单元的第一和第二减压部分的两个出口侧连接部分。作为替换，内部热交换器可以是套管部件，在其中内管穿过外管。在这种情况下，第一流动通道和第二流动通道中的一个是外管和内管之间的流动通道，另一个是内管中的流动通道。
根据本发明的另一个例子，用于制冷剂循环装置的管道结构包括内部热交换器和支路管，所述支路管界定在绕过内部热交换器时一部分低压制冷剂流过的支路流动通道。内部热交换器具有减压前高压制冷剂流过的第一流动通道和减压后低压制冷剂流过的第二流动通道，第一和第二流动通道被设置以交换高压制冷剂和低压制冷剂之间的热量。因此，低压侧的压力损失可被有效地降低，从而提高制冷能力。
根据本发明的另一个例子，制冷循环装置包括用于压缩制冷剂的压缩机；用于冷却从压缩机排出的高压制冷剂的高压侧热交换器；多个减压单元和低压侧热交换器、内部热交换器和支路管。减压单元被设置以将高压制冷剂减压为低压制冷剂，并且低压侧热交换器分别位于减压单元的下游，以蒸发来自减压单元的低压制冷剂。内部热交换器具有减压前高压制冷剂流过的第一流动通道和减压后低压制冷剂流过的第二流动通道，第一和第二流动通道被设置以交换高压制冷剂和低压制冷剂之间的热量。所述支路管界定低压制冷剂绕过内部热交换器所通过的支路流动通道，多个低压侧热交换器至少包括第一低压侧热交换器和第二低压侧热交换器。
在内部热交换器中，第一流动通道包括在其一端侧的、连接至高压侧热交换器的制冷剂流出侧的第一入口侧连接部件，和在其另一端侧的、连接至减压单元的制冷剂流入侧的第一出口侧连接部件。此外，第二流动通道包括在其一端侧的、连接至第一低压侧热交换器的制冷剂流出侧的第二入口侧连接部件，和在其另一端侧的、连接至压缩机的制冷剂吸入侧的第二出口侧连接部件。另外，支路流动通道包括在其一端侧的、连接至第二低压侧热交换器的制冷剂流出侧的支路入口侧连接部件，和在其另一端侧连接至第二出口侧连接部件。因此，低压制冷剂可以通过支路流动通道绕过内部热交换器，从而降低低压制冷剂中的压力损失，提高制冷能力。
例如，多个低压侧热交换器还可进一步包括第三低压侧热交换器。在这种情况下，第三低压侧热交换器的制冷剂流出侧可被连接至支路入口侧连接部件。作为替换，第三低压侧热交换器的制冷剂流出侧可被连接至内部热交换器的第二流动通道的第二入口侧连接部件。
通过以下结合附图对优选实施例的详细描述，本发明的其它的目的和优点将变得更加明显。
图1是显示本发明第一个实施例中的车辆用空调的示意图。
图2是显示第一个实施例中具有内部热交换器的管道结构的示意图。
图3是显示第一个实施例中具有内部热交换器的整个管道结构的透视图。
图4是显示图3中部分IV的横截面图。
图5是显示第一个实施例中制冷循环装置的示意图。
图6是显示制冷循环装置的莫里尔图。
图7是显示套管部件的总弯曲角和制冷能力之间的关系的曲线图。
图8是显示热交换量、压力损失及制冷能力与套管部件的长度之间的关系的曲线图。
图9是显示本发明的第二个实施例中制冷循环装置的示意图。
具体实施例方式
(第一个实施例)在本实施例中，根据本发明的带有内部热交换器的管道结构170和使用此管道结构的制冷循环装置100A被典型地用于车辆空调100(下文中称作空调)。
如图1所示，车辆被前围板3分成发动机室1和用于乘车者的车辆隔室2，其中在发动机室1中安装有用于使车辆运转的发动机10。在构成空调100的制冷循环装置100A和内部单元100B、100C中，制冷循环装置100A的一部分(除了膨胀阀131、132，以及作为低压侧热交换器的蒸发器141、142以外)被置于发动机室1中。本实施例中的空调100是设有用于车辆前排座和后排座的两个内部单元100B、100C的双空调。用于前排座的内部单元100B被布置在车辆隔室2的仪表板中，用于后排座的内部单元100C被布置在车辆隔室2的后侧主体和内板之间。
用于前排座的内部单元100B是一种鼓风机102、蒸发器141和加热器芯103被布置在空调箱体101中的单元。鼓风机102选择性地吸取外部空气(也就是，车辆隔室外部的空气)或/和内部空气(也就是，车辆隔室内部的空气)，并将吸取的空气吹至蒸发器141和加热器芯103。蒸发器141是冷却热交换器，它利用蒸发潜热来蒸发其中的、与下文将描述的制冷循环装置100A的操作相关的制冷剂，以冷却空气。加热器芯103是通过使用热水(发动机冷却水)加热空气的、用于加热的热交换器，其中所述热水来自作为热源的发动机10。
空气混合门104被布置在空调箱体101中加热器芯103附近，蒸发器141冷却的空气和加热器芯103加热的空气的混合比例根据空气混合门104的打开程度变化，以控制车辆隔室温度使其达到由乘车者设置的设定温度。
在另一方面，用于后排座的内部单元100C是一种鼓风机109和蒸发器142被布置在空调箱体108中的单元。鼓风机109吸取内部空气(也就是，车辆隔室内部的空气)，并将经空气调节的空气吹至蒸发器142。蒸发器142是冷却用热交换器，它利用当时的蒸发潜热来蒸发在其中的、与下文描述的制冷循环装置100A的操作相关的制冷剂，以冷却空气。在本实施例中，用于后排座的内部单元100C没有配设设置在用于前排座的内部单元100B中的加热器芯103和空气混合门104。
制冷循环装置100A设有压缩机110、作为高压侧热交换器的冷凝器120、膨胀阀131、132，和蒸发器141、142。这些部件通过管道150相互连接，以形成闭合回路。本发明实施例的具有内部热交换器的管道结构170被设置在管道150的一部分中。冷凝器120是高压侧热交换器，也被称作散热器或气体冷却器。蒸发器141、142是低压侧热交换器，也被称作冷却器或热吸收器。膨胀阀131、132是减压器，并可被提供为节流阀、阀门、或喷射器。在本实施例的制冷循环装置100A中，作为例子，HFC134a被用作制冷剂。
压缩机110是用于压缩在制冷循环装置100A中的制冷剂至高温高压状态的流体机械，并在这里由发动机10的驱动力驱动。就是说，带轮111被固定至压缩机110的驱动轴，发动机10的驱动力通过曲柄带轮11和驱动皮带12传递至带轮111，从而压缩机110由驱动力驱动。带轮111设有电磁离合器(未显示)，用于将压缩机的驱动轴连接至带轮111，或者使压缩机的驱动轴和带轮111断开。冷凝器120是连接至压缩机110排除侧的热交换器，用于通过在制冷剂和外部空气之间进行热量交换来冷凝和液化制冷剂。
膨胀阀(下文称作前膨胀阀)131和膨胀阀(下文称作后膨胀阀)132是用于减小流出冷凝器120的液相制冷剂压力以使制冷剂膨胀的阀门，也就是用于等熵地减小液相制冷剂压力的阀门。膨胀阀131和膨胀阀132被设置在内部单元100B、100C上，以接触蒸发器141、142。膨胀阀131、132是温度型膨胀阀，每个膨胀阀控制节流阀的打开程度，以使流出蒸发器141、142的制冷剂(将被吸至压缩机110的制冷剂)的过热程度处在特定的值。如上所述，蒸发器141、142是用于冷却空气的冷却热交换器，蒸发器141、142的制冷剂出口侧被连接至压缩机110的吸入侧。
具有内部热交换器的管道结构170，如图2所示，具有套管部件160和支路管171。在管道150中，套管部件160至少在高压管道151和低压管道152中形成套管结构，其中来自压缩机110的高温高压制冷剂流过所述高压管道151，而低温低压制冷剂从用于前排座的空调单元100B的蒸发器141(下文称作前蒸发器)流过所述低压管道152而朝向压缩机110。
在管道150中，支路管171形成一部分低压管道152，来自压缩机110的低温低压制冷剂从用于后排座的空调单元100C的后蒸发器142流过所述一部分低压管道152而朝向压缩机110。采用这种结构，来自后蒸发器142的低压制冷剂绕过套管部件(热交换器)160，流至压缩机110。
将参考图3和图4在下文中详细描述具有内部热交换器的管道结构170。图3是具有内部热交换器的管道结构170的外观示意图，图4是显示图3中部分IV的横截面图。套管部件160具有接近600mm的整个长度(图3中点A和点B之间的长度)，并且被构造有笔直延伸的笔直部分163a和多个弯曲部分163b(例如本实施例中的两个弯曲部分)，以避免与发动机10及其它部件(如车身)发生干扰，并且套管部件160被安装在发动机室1中。这里，弯曲部分163b的角度是相对直管部分163a的角度(图3中角α、β)，并且各弯曲部分163b的角度总和被界定为总弯曲角(图3中角(α+β))。本实施例中的套管部件160的总弯曲角接近160度。
套管部件160具有外管(对应外部管道)161和内管(对应内部管道)162，它们被单独形成，并且内管162穿过外管161。外管161例如是具有22mm直径的铝管，内管162例如是具有19.1mm的铝管。外管161与内管162结合，接着使外管161的端部的整个外圆周沿径向方向向内缩小直径尺寸，并气密地或液密地焊接至内管162的圆周表面。由此，外管161和内管162之间形成了空间，并且该空间被用作外管161、内管162之间的流动通道160a。
液体管道164、165在外管161的两端部(图3中点A、B)处铜焊至外周壁面，其中液体管道164、165使外部与外管161、内管162之间的流动通道160a连通，并且由铝制成，形成高压管道151的一部分。液体管道164具有至少一个或更多个弯曲部分，延伸至冷凝器120，并具有接头164b作为设在其尖端的连接部分。液体管道165具有至少一个或更多个弯曲部分，延伸至前膨胀阀131，并且具有设置在其尖端处的接头165b。
此外，液体管道165沿纵向方向在中点处(在本实施例中，中点由图3中C点示出)分支，并且具有通过使用三向分支连接器连接至其上的铝液体管道168。液体管道168具有至少一个或更多个弯曲部分，并且延伸至后膨胀阀132，并具有设在其尖端的接头168b。接头164b被连接至冷凝器120的制冷剂流出侧，接头165b被连接至前膨胀阀131的制冷剂流入侧，接头168b被连接至后膨胀阀132的制冷剂流入侧。采用此结构，高压制冷剂流过液体管道164、外管161和内管162之间的流动通道160a、液体管道165以及液体管道168。
在另一方面，内管162具有设置在其处于液体管道165侧的端部处的吸入管道166，所述吸入管道166由铝制成并形成低压管道152的一部分。吸入管道166在其端部处具有接头166a。内管162在其处于液体管道164侧的端部处具有接头167a。
此外，连通内管162内部的支路管171被连接至外管161的焊接点和内管162端部中的接头167a之间的点(在本实施例中，中点由图3中D点示出)。支路管171例如是由铝制成的直径为12.7mm的管，并通过铜焊接方式以字母T形形状连接至内管162。支路管171具有至少一个或更多个弯曲部分，延伸至后蒸发器142，并具有设在其尖端的接头171a。
接头166b被连接至前蒸发器141的制冷剂流出侧，接头167a被连接至压缩机110的制冷剂流入侧，接头171a被连接至后蒸发器142的制冷剂流出侧。采用此结构，低压制冷剂流过吸入管道166、支路管171和内管162。
周向凹槽162c和螺旋形凹槽162a被形成在内管162的、与形成有处于内外管161、162之间的流动通道160a的区域相对应的表面上。周向凹槽162c是形成在与各液体管道164、165被连接至外管161的位置相对应的位置上、并且在内管162的圆周方向上延伸的凹槽。螺旋形凹槽162a是被连接至各周向凹槽162c、并在周向凹槽162c之间沿内管162纵向以螺旋方式延伸的复槽(multiple groove)。脊部162b被形成在螺旋形凹槽162a之间，脊部162b基本上保持内管162的外径(实际上，直径尺寸被缩小)。周向凹槽162c和螺旋形凹槽162a在本发明中对应凹槽部分，在外管161、内管162之间扩大流动通道160a，并且增加内管162的表面区域，以提高高压制冷剂和低压制冷剂之间的热交换效率。周向凹槽162c和螺旋形凹槽162a例如可通过开槽工具形成。
此实施例中，外管161和内管162之间的流动通道160a对应内部热交换器的第一流动通道，内管162对应内部热交换器的第二流动通道。接头164b对应管道结构170中的第一入口侧连接部件(part)。接头165b对应管道结构170中的第一出口侧连接部分(portion)。接头168b对应管道结构170中的第一出口侧连接部件。接头166a对应管道结构170中的第二入口侧连接部件。接头167a对应管道结构170中的第二出口侧连接部件。接头171a对应管道结构170中的支路管入口侧连接部件。
在本实施例中，作为连接部件的接头单元表示操作员能固定或松开的单元，如通过螺栓或螺母固定的接头单元，以及具有接合卡爪的快速接头单元。本实施例中的接头单元是用于连接流动通道的、不需要涉及高温或火焰的连接作业(如铜焊或焊接)的单元。本实施例中所示各个位置处使用的接头单元固定、松开、以及替换商业上可获得的管道结构170。在本实施例中，含有内部热交换器和支路管的管道部件被提供作为一个部件，所以支路管171通过利用火焰的连接作业(如铜焊)被连接至内管162。然而，支路管171可以通过可拆卸的/可连接的接头单元(如螺栓或螺母)被连接至内管162。
接着，将结合图5和图6描述基于上述结构的操作和效果。图5是显示制冷循环装置100A的结构的示意图，图6是显示套管部件160中过冷状态和过热状态的莫里尔图。
当乘车者需要调节空气，例如制冷操作时，压缩机110使它的电磁离合器连接，从而通过发动机10被驱动。在此情况下，压缩机110从蒸发器141、142吸入制冷剂，压缩制冷剂，然后将高温高压制冷剂排出至冷凝器120(制冷剂散热器)。高压制冷剂被冷凝器120冷却、冷凝并液化。制冷剂在冷凝器120的制冷剂出口处基本被变成液相。
冷凝的、液化的制冷剂从液体管道164流动，通过内、外管之间的流动通道160a和液体通道165，并且到达前膨胀阀131。然后，制冷剂在液体管道165中的C点处分支，流过液体管道168，到达后膨胀阀132。制冷剂在膨胀阀131、132中压力被降低，从而制冷剂被膨胀和减压，并且在蒸发器141中被蒸发。在蒸发器141、142中，通过它们的空气通过制冷剂的蒸发作用被冷却。
在前蒸发器141中蒸发的饱和气体制冷剂作为低压制冷剂流过吸入管道166和套管部件160的内管162，返回压缩机110。在另一方面，来自后蒸发器142的饱和气体制冷剂流过支路管171，在D点与内管162汇合，返回压缩机110。以这种方式，来自后蒸发器142的饱和气体制冷剂绕过套管部件(内部热交换器)160。
这里，在套管部件160中，热量在高压制冷剂和低压制冷剂之间被交换，从而高压制冷剂被冷却，低压制冷剂被加热。就是说，流出冷凝器120的液相制冷剂进一步由套管部件160过冷却，从而其温度愈加变低。此外，流出前蒸发器141的饱和气体制冷剂进一步由套管部件160加热，从而成为过热气体制冷剂。
如上所述，在本实施例中，从前蒸发器141、后蒸发器142至压缩机110的低压制冷剂中，仅来自前蒸发器141的低压制冷剂流过套管部件(内部热交换器)160，来自后蒸发器142的低压制冷剂绕过套管部件160，以通过支路管171流至压缩机100。因此，与来自两个蒸发器141、142的低压制冷剂流过套管部件160的情况相比，可以防止低压管道152和内管162中压力损失的增大，从而防止制冷循环装置100A中制冷能力的降低。此外，还可以降低套管部件160中的热交换量，从而防止低压制冷剂的温度增加。因此，可以防止压缩机110中的内部温度和排放温度的增加，从而防止压缩机110的部件会由于热量而使得耐用性降低。
例如，根据发明人的实验，在来自前蒸发器141的低压制冷剂的流速是100kg/h，来自后蒸发器142的低压制冷剂的流速是50kg/h的情况下，当来自前蒸发器141和后蒸发器142的低压制冷剂流过套管部件160时，套管部件160中的压力损失是30kPa，热交换量是800w，压缩机110的排放温度是105度。相反，当来自后蒸发器142的低压制冷剂绕过套管部件160时，套管部件160中的压力损失被降至20kPa，热交换量被降至600w，压缩机110中的排放温度被降至100度。
本实施例中套管部件160的总弯曲角度接近160度。然而，当套管部分160的总弯曲角度如图7中显示不小于160度时，本发明的具有内部热交换器的管道结构170被使用，以使得来自后蒸发器142的低压制冷剂绕过套管部件160。采用此结构，与来自后蒸发器142的低压制冷剂没绕过套管部件160的情况相比，可以提高制冷能力。此外，当套管部件160的总弯曲角度相对大时，套管部件160的点A和点B之间的垂直距离变短，从而绕过套管部件160的管171的长度可被缩短。因此，可以在发动机室1中容易地安排支路管171。在图7和8中，Gr＝210kg/h显示了来自后蒸发器142的低压制冷剂绕过套管部件160时的制冷剂流速，以及Gr＝150kg/h显示了来自后蒸发器142的低压制冷剂绕过套管部件160时套管部件160中的制冷剂流速。
图8是通过比较来自后蒸发器142的低压制冷剂绕过套管部件160的结构(绕过套管部件)和来自后蒸发器142的低压制冷剂没绕过套管部件160的结构(通过套管部件)，显示套管部件160的长度与套管部件160中的热交换量、低压管道152中的压力损失、内管162中的压力损失、以及制冷循环装置100A的制冷能力之间的关系曲线图。据此，可以发现套管部件160的长度变得更长，由于压力损失的增加，制冷能力从接近600mm的点变得更低。虽然本实施例中套管部件160的长度是600mm，但是当套管部件的长度相对较长，是600mm或更长时，通过利用本发明的具有内部热交换器的管道结构170使低压制冷剂绕过套管部件160，可以防止压力损失，减少制冷能力的降低。
在本实施例中，高压制冷剂流过外管161和内管162之间的流动通道160a，低压制冷剂流过内管162，所以低压制冷剂流过的内管162被外管161覆盖。由于这个原因，它能防止发动机10辐射的热或类似热量被内管162中的低压制冷剂接收。
(第二个实施例)将结合图9描述本发明的第二个实施例。在上述第一个实施例中，具有内部热交换器的管道结构170被应用至双空调100的制冷循环装置100A，所述制冷循环装置100A设有用于前排座和后排座的两个蒸发器141、142。与此相反，在本实施例中，本发明中具有内部热交换器的管道结构170被应用至车辆空调(三空调)的制冷循环装置200A，所述制冷循环装置200A设有用于前排座、后排座和冷箱(cool box)的三个蒸发器141、142和143。
本实施例中具有内部热交换器的管道结构170具有与图2至图4中显示的第一个实施例相同的结构，冷凝器120、压缩机110、前膨胀阀131、前蒸发器141被分别连接至接头164b、167a、165b和166a。构成延伸至后膨胀阀132的高压管道151的管道250在液体管道168的尖端处被连接至接头168b，并且此管道250在图9中显示的E点处分支，分支管道251被连接至膨胀阀233和用于冷箱的蒸发器243。采用此结构，流出液体管道168的高压制冷剂流过管道250、251，到达后膨胀阀132和用于冷箱的蒸发器243侧的膨胀阀233。
此外，从后蒸发器142开始构成低压管道152的管道253连接至在支路管171的尖端处的接头171a。从用于冷箱的蒸发器243开始构成低压管道152的管道254被连接至在图9中所示F点处的管道253。采用这种结构，来自后蒸发器142和用于冷箱的蒸发器243的低压制冷剂流入支路管171。本实施例中用于车辆空调的其它结构可以与第一个实施例中的相同。
在类似本实施例的车辆空调设有三个蒸发器141、142和143的情况下，当来自三个蒸发器141、142和143的全部低压制冷剂流过套管部件160时，低压管道152中的压力损失增加，从而降低制冷能力。在本实施例中，从用于前排座、后排座和冷箱的各个蒸发器141、142和143流入压缩机110的低压制冷剂中，仅来自前蒸发器141的低压制冷剂流过套管部件(热交换器)160，来自后蒸发器142和用于冷箱的蒸发器243的低压制冷剂绕过套管部分160，流入压缩机110。采用此结构，可以防止低压管道152中压力损失的增加，从而防止制冷能力的降低。此外，套管部分160中的热交换量也降低。因此，可以防止压缩机110中内部温度和排放温度的升高，从而防止由于热量而引起压缩机110的部件的耐用性降低。
(其它实施例)尽管本发明结合其优选实施例、参考附图被非常详细地描述了，但可以注意到各种改变和修改对本领域的熟练技术人员变得明显。
例如，在上述的第二个实施例中，来自前蒸发器141的低压制冷剂流过套管部件160，来自后蒸发器142和用于冷箱的蒸发器243的低压制冷剂绕过套管部件160。然而，结构不仅限于此，例如来自前蒸发器141和用于冷箱的蒸发器243的低压制冷剂流过套管部件160，仅来自后蒸发器142的低压制冷剂绕过套管部件160。
各实施例中的内管162的螺旋形凹槽162a不限于此种结构，而是只需要螺旋形凹槽162a能提高高压制冷剂和低压制冷剂之间的热交换效率即可，因此，例如沿内管162纵向延伸的直槽可被使用，替代螺旋形凹槽162a。
在上述实施例中，外管161、内管162和支路管171是由铝制成的，但是可以由铁或铜制成。此外，套管部件160具有含有相互分开设置的外管161和内管162的结构。然而，替换此结构，套管部件160可由挤压的套管结构形成，其中外管161和内管162通过挤压同时形成，以具有连接部分。
在上述各实施例中，内部热交换器160被构造为含有外管161和内管162的套管部件，但是也可以被构造为平行管。
此外，替换此结构，当在与配套部件的组合中直管没有坏的效果时，液体管道164、165、168和支路管171可以是直管。
在上述各实施例中，本发明的具有内部热交换器的管道结构170被应用至车辆空调100中，但是可被应用至家用空调上。当内部热交换器被构造作为家用空调中的套管部件160时，套管部件160可在外管161的外界大气温度比套管部件160被用于车辆的发动机室1的情况更低的情况下使用。因此，根据高压制冷剂和低压制冷剂之间的热交换性能，低压制冷剂可流过外管161和内管162之间的流动通道160a，高压制冷剂可流过内管162。
本实施例中的管道也可被应用至使用例如二氧化碳作为制冷剂的超临界压力制冷循环装置中。在超临界压力制冷循环装置中，高压侧热交换器被用作制冷剂散热器，膨胀阀被用作降低制冷剂压力的压力控制阀。
这种改变和修改可被理解处在附加权利要求界定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种用于制冷剂循环装置的管道结构，包括用于压缩制冷剂的压缩机(110)，用于冷却从压缩机排出的高压制冷剂的高压侧热交换器(120)，用于使来自高压侧热交换器的高压制冷剂减压的减压单元(131、132)，以及用于蒸发在减压单元中被减压的低压制冷剂的第一和第二低压侧热交换器(141、142)，管道结构包括内部热交换器(160)，所述内部热交换器(160)具有减压前高压制冷剂流过的第一流动通道(160a)和被减压单元减压后低压制冷剂流过的第二流动通道(162)，第一和第二流动通道被设置以交换高压制冷剂和低压制冷剂之间的热量；和支路管(171)，所述支路管(171)界定低压制冷剂绕过内部热交换器所通过的支路流动通道，其中，第一流动通道包括在其一端侧的、连接至高压侧热交换器的制冷剂流出侧的第一入口侧连接部件(164b)，和在其另一端侧的、连接至减压单元的制冷剂流入侧的第一出口侧连接部件(165b、168b)，其中，第二流动通道包括在其一端侧的、连接至第一低压侧热交换器的制冷剂流出侧的第二入口侧连接部件(166a)，和在其另一端侧的、连接至压缩机的制冷剂吸入侧的第二出口侧连接部件(167a)，其中，支路流动通道包括在其一端侧的、连接至第二低压侧热交换器的制冷剂流出侧的支路入口侧连接部件(171a)，并且在其另一端侧连接至第二出口侧连接部件(167a，D)。
2.根据权利要求1所述的管道结构，其中第一出口侧连接部件包括分别被连接至减压单元的第一和第二减压部分(131、132)的两个出口侧连接部分(165b、168b)。
3.根据权利要求1或2所述的管道结构，其中内部热交换器是套管部件(160)，在其中内管(162)穿过外管(161)，并且其中第一流动通道和第二流动通道中的一个是外管和内管之间的流动通道(160a)，而另一个是内管(162)中的流动通道。
4.根据权利要求3所述的管道结构，其中套管部件包括一个或更多个弯曲部分(163b)，并且其中累加弯曲部分的弯曲角度所得的总弯曲角度是160度或更大。
5.根据权利要求3所述的管道结构，其中，套管部件具有600mm或更大的长度。
6.根据权利要求3所述的管道结构，其中第一流动通道是外管和内管之间的流动通道(160a)，并且其中第二流动通道是内管(162)中的流动通道。
7.根据权利要求3所述的管道结构，其中套管部件具有设在内管外表面上的凹槽(162a)。
8.一种制冷循环装置，包括用于压缩制冷剂的压缩机(110)；用于冷却从压缩机排出的高压制冷剂的高压侧热交换器(120)；多个减压单元(131、132、233)和低压侧热交换器(141、142、243)，其中减压单元被设置以将高压制冷剂减压为低压制冷剂，并且低压侧热交换器分别位于减压单元的下游，以蒸发来自减压单元中的低压制冷剂；内部热交换器(160)，所述内部热交换器(160)具有减压前高压制冷剂流过的第一流动通道(160a)和减压后低压制冷剂流过的第二流动通道(162)，第一和第二流动通道被设置用来交换高压制冷剂和低压制冷剂之间的热量；和支路管(171)，所述支路管(171)界定低压制冷剂绕过内部热交换器所通过的支路流动通道，其中第一流动通道包括在其一端侧的、连接至高压侧热交换器的制冷剂流出侧的第一入口侧连接部件(164b)，和在其另一端侧的、连接至减压单元的制冷剂流入侧的第一出口侧连接部件，其中多个低压侧热交换器至少包括第一低压侧热交换器(141)和第二低压侧热交换器(142)，其中第二流动通道包括在其一端侧的、连接至第一低压侧热交换器的制冷剂流出侧的第二入口侧连接部件(166a)，和在其另一端侧的、连接至压缩机的制冷剂吸入侧的第二出口侧连接部件(167a)，其中支路流动通道包括在其一端侧的、连接至第二低压侧热交换器的制冷剂流出侧的支路入口侧连接部件(171a)，并且在其另一端侧连接至第二出口侧连接部件。
9.根据权利要求8所述的制冷循环装置，其中多个低压侧热交换器进一步包括第三低压侧热交换器(243)，并且其中第三低压侧热交换器的制冷剂流出侧被连接至支路入口侧连接部件。
10.根据权利要求8所述的制冷循环装置，其中多个低压侧热交换器进一步包括第三低压侧热交换器(243)，并且其中第三低压侧热交换器的制冷剂流出侧被连接至内部热交换器的第二流动通道的第二入口侧连接部件。
11.根据权利要求8-10中任一项权利要求所述的制冷循环装置，其中第一出口侧连接部件包括两个出口侧连接部分(165b、168b)，其中一个出口侧连接部分被连接至多个减压单元中的一个部件，另一个出口侧连接部分被连接至多个减压单元中的另一部件。
12.根据权利要求8-10中任一项权利要求所述的制冷循环装置，其中内部热交换器是套管部件(160)，在其中内管(162)穿过外管(161)，并且其中第一流动通道和第二流动通道中的一个是外管和内管之间的流动通道(160a)，另一个是内管(162)中的流动通道。
13.根据权利要求12所述的制冷循环装置，其中套管部件包括一个或更多个弯曲部分(163b)，并且其中累加弯曲部分的弯曲角度所得的总弯曲角度是160度或更大。
14.根据权利要求12所述的制冷循环装置，其中套管部件具有600mm或更大的长度。
15.根据权利要求12所述的制冷循环装置，其中第一流动通道是外管和内管之间的流动通道(160a)，并且其中第二流动通道是内管(162)中的流动通道。
16.根据权利要求8-10中任一项权利要求所述的制冷循环装置，其中低压侧热交换器中的至少一个被用于冷却车辆隔室。
17.根据权利要求8-10中任一项权利要求所述的制冷循环装置，其中制冷剂是HFC134a。
18.一种用于制冷循环装置的管道结构，包括内部热交换器(160)，所述内部热交换器(160)具有减压前高压制冷剂流过的第一流动通道(160a)和减压后低压制冷剂流过的第二流动通道(162)，第一和第二流动通道被设置以交换高压制冷剂和低压制冷剂之间的热量；和支路管(171)，所述支路管(171)界定在绕过内部热交换器时，一部分低压制冷剂流过的支路流动通道。
全文摘要
一种用于制冷剂循环装置的管道结构，包括内部热交换器(160)，和在绕过内部热交换器时制冷剂流过的支路管(171)。内部热交换器具有减压前高压制冷剂流过的第一流动通道(160a)和减压后低压制冷剂流过的第二流动通道(162)。制冷剂循环装置包括多个低压侧热交换器(141、142、243)，多个低压侧热交换器被设置使得来自一部分低压侧热交换器的制冷剂流过内部热交换器的第二流动通道，来自另一部分低压侧热交换器的制冷剂在绕过内部热交换器的同时流过支路管。
文档编号F25B40/06GK101063563SQ20071010192
公开日2007年10月31日 申请日期2007年4月27日 优先权日2006年4月28日
发明者仓田俊, 相泽英男, 铃木隆久 申请人:株式会社电装