JP2000146311A - Refrigerating device and heat exchanger - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger, balanced inbetween a cooling capacity and a driving power necessary for obtaining the cooling capacity while provided with the most desirable rate of the heat radiating area of a super-cooling unit. SOLUTION: A heat exchanger 400 is constituted of flat tubes 482, coil gate type fins 483, a first tank 480, a second tank 48a and a modulator 100. The upstream side of the modulator 100 is a condensing unit 402 and the downstream side of the modulator 100 is a super-cooling unit 405. The modulator 100 is arranged at a site whereat the occupying rate of heat radiating area of the super-cooling unit 405 with respect to the whole of heat radiating area of the heat exchanger 400 becomes not smaller than 0.1 and not bigger than 0.3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に関し、
例えば、自動車用空調装置に用いて有効である。また、
本発明は当該冷凍装置に用いて有効な、過冷却部を有す
る熱交換器にも関する。[0001] The present invention relates to a refrigeration apparatus,
For example, it is effective for use in an air conditioner for a vehicle. Also,
The present invention also relates to a heat exchanger having a subcooling section, which is effective for use in the refrigeration apparatus.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の冷凍装置では、第６図に示すよう
に凝縮器４００の下流に受液器としてレシーバ４０１を
配置していた。レシーバ４０１の上方部には導入配管４
０３が設けられており、凝縮器４００で凝縮した冷媒は
導入配管４０３を介してレシーバ４０１内に導入され、
レシーバ４０１内に溜めるようになっている。レシーバ
４０１内において冷媒は気液分離される。2. Description of the Related Art In a conventional refrigeration system, a receiver 401 is disposed downstream of a condenser 400 as a liquid receiver as shown in FIG. An introduction pipe 4 is provided above the receiver 401.
03 is provided, the refrigerant condensed in the condenser 400 is introduced into the receiver 401 through the introduction pipe 403,
It is stored in the receiver 401. The refrigerant is separated into gas and liquid in the receiver 401.

【０００３】また、従来、第３９図に示すように、凝縮
器として機能する熱交換器４００の途中にレシーバ４０
１を設け、気液界面を形成するものが知られている。こ
の熱交換器４００では、凝縮部４０２で凝縮した冷媒
を、レシーバ４０１の上方部に設けられた導入配管４０
３を介して流入させて、一旦レシーバ４０１内に溜め、
ここで気液分離したのち、液冷媒のみ導出配管４０４を
介して過冷却部４０５へ導出する。Conventionally, as shown in FIG. 39, a receiver 40 is provided in the middle of a heat exchanger 400 functioning as a condenser.
1 that form a gas-liquid interface is known. In the heat exchanger 400, the refrigerant condensed in the condensing section 402 is supplied to the introduction pipe 40 provided above the receiver 401.
And once stored in the receiver 401,
Here, after gas-liquid separation, only the liquid refrigerant is led out to the supercooling unit 405 via the lead-out pipe 404.

【０００４】第７図は、この過冷却部を有する冷凍装置
の状態を示すモリエル線図であるが、気液界面の存在に
よりレシーバ４０１の配置点が飽和液線上となり、それ
以降の冷媒は過冷却されることになる。このように過冷
却がとられるとエンタルピ差を増大させることができ、
結果として冷凍装置の冷却能力が向上できることにな
る。FIG. 7 is a Mollier diagram showing the state of the refrigeration system having the supercooling section. The location of the receiver 401 is on the saturated liquid line due to the presence of the gas-liquid interface. It will be cooled. When supercooling is taken in this way, the enthalpy difference can be increased,
As a result, the cooling capacity of the refrigerator can be improved.

【０００５】ところで、このような過冷却部を有する熱
交換器において、過冷却部の放熱面積を多くすれば、冷
媒の過冷却度を大きくすることができ、第７図図示モリ
エル線図より明らかなようにエンタルピ差を大きくとる
ことができ、冷房能力は増大する。そのため、基本的に
は、過冷却部の放熱面積を大きくするほど冷房能力が増
大し、その結果、同一の能力を得るのに必要な駆動動力
は減少することになる。By the way, in the heat exchanger having such a supercooling section, if the heat radiating area of the supercooling section is increased, the degree of supercooling of the refrigerant can be increased, which is apparent from the Mollier diagram shown in FIG. In this way, the enthalpy difference can be increased, and the cooling capacity increases. Therefore, basically, the cooling capacity increases as the heat radiation area of the supercooling section increases, and as a result, the driving power required to obtain the same capacity decreases.

【０００６】しかしながら、特に自動車用空調装置に用
いられる場合、凝縮器はエンジンルームに配されるた
め、凝縮器の放熱面積は一定範囲内の大きさとなるよう
設計される。このように、熱交換器４００の放熱面積が
一定の条件の下で、過冷却部４０５の面積を増すこと
は、凝縮部４０２の面積の減少を来すことになる。その
ため、放熱面積の少ない状態で液化させることが要求さ
れ、凝縮部４０２の冷媒圧力は上昇する。そして、この
凝縮部４０２内の冷媒圧力上昇に伴い圧縮機２００の駆
動動力は逆に増大してしまう。However, particularly when used in an air conditioner for automobiles, the condenser is arranged in the engine room, so that the heat radiation area of the condenser is designed to be within a certain range. As described above, increasing the area of the subcooling unit 405 under a condition where the heat radiation area of the heat exchanger 400 is constant results in a decrease in the area of the condenser unit 402. Therefore, liquefaction is required in a state where the heat radiation area is small, and the refrigerant pressure in the condensing section 402 rises. Then, the driving power of the compressor 200 increases conversely as the refrigerant pressure in the condensing section 402 increases.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記点に鑑み
て案出されたものであり、冷房能力と、冷房能力を得る
のに必要とされる駆動動力とのバランスの取れた、最も
望ましい過冷却部の放熱面積の割合を有する熱交換器の
提供を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above points, and has the most desirable balance between the cooling capacity and the driving power required for obtaining the cooling capacity. An object of the present invention is to provide a heat exchanger having a ratio of a heat radiation area of a supercooling unit.

【０００８】また、自動車用空調装置に適用される場
合、圧縮機は走行用エンジンによって駆動されるため、
その駆動動力は冷房負荷の大小にかかわらず変動する。
そのため、車両の走行状態によっては、過冷却部を有し
ていない凝縮器よりも、冷房能力と動力との比が悪化し
てしまう可能性があった。そこで、本発明は、さらに、
このように車両の走行状態が変動しても、冷房能力と、
冷房能力を得るのに必要とされる駆動動力とのバランス
が取れた、最も望ましい過冷却部の放熱面積の割合を有
する熱交換器の提供についても目的とする。When applied to an air conditioner for an automobile, the compressor is driven by a traveling engine.
The drive power varies regardless of the cooling load.
Therefore, depending on the running state of the vehicle, the ratio between the cooling capacity and the power may be worse than that of the condenser having no supercooling unit. Therefore, the present invention further provides
Even if the running state of the vehicle fluctuates in this way, the cooling capacity and
It is another object of the present invention to provide a heat exchanger having the most desirable ratio of the heat radiating area of the supercooling section, which is balanced with the driving power required for obtaining the cooling capacity.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、内部を冷媒が流れ、並列に配される複数の偏平チュ
ーブと、これらの偏平チューブと熱的に結合されたコル
ゲート形状のフィンと、偏平チューブの両側に配される
第１タンクおよび第２タンクと、上下方向に伸びる受液
器とを備え、受液器の上流側を凝縮部、受液器の下流側
を過冷却部とする熱交換器において、熱交換器全体の放
熱面積に対して、過冷却部の放熱面積が占める割合が
０．１以上、かつ０．３以下であるという構成を採用す
る。特に、本発明では、複数の偏平チューブのうち、過
冷却部に配される偏平チューブの数を２本以上としてい
る。In order to achieve the above object, a plurality of flat tubes, in which a refrigerant flows and arranged in parallel, and corrugated fins thermally connected to these flat tubes are provided. A first tank and a second tank disposed on both sides of the flat tube, and a receiver that extends in the up-down direction, wherein the upstream side of the receiver is a condensing section, and the downstream side of the receiver is a supercooling section. In the heat exchanger, the ratio of the heat radiating area of the supercooling section to the heat radiating area of the entire heat exchanger is 0.1 or more and 0.3 or less. In particular, in the present invention, the number of the flat tubes arranged in the supercooling section is two or more among the plurality of flat tubes.

【００１０】なお、本発明における放熱面積の比は、単
に偏平チューブの本数によって求めるのではなく、偏平
チューブと熱的に結合したコルゲート形状のフィンの放
熱面と偏平チューブの放熱面との総和によって比を求め
るようにしている。The ratio of the heat radiation area in the present invention is not simply determined by the number of flat tubes, but by the sum of the heat radiation surface of the corrugated fin thermally coupled to the flat tube and the heat radiation surface of the flat tube. I try to find the ratio.

【００１１】[0011]

【作用】一般的に、過冷却部を有する凝縮器は、過冷却
部の占める放熱面積の割合に応じて、冷房能力、一定の
冷房能力を得るのに必要とされる圧縮機の駆動動力は変
動する。そこで、本発明の冷凍装置、または凝縮器とし
て機能する熱交換器では、熱交換器全体の放熱面積に対
する過冷却部の放熱面積の割合を０．１以上とすること
により、冷房能力を増大させつつ、所定の冷房能力を得
るのに必要な圧縮機の駆動動力を減少させることができ
る。In general, a condenser having a supercooling section has a cooling power required for obtaining a cooling capacity and a constant cooling capacity in accordance with a ratio of a radiation area occupied by the supercooling section. fluctuate. Therefore, in the refrigeration apparatus of the present invention or the heat exchanger functioning as a condenser, the cooling capacity is increased by setting the ratio of the heat radiation area of the supercooling unit to the heat radiation area of the entire heat exchanger to 0.1 or more. In addition, the driving power of the compressor required to obtain a predetermined cooling capacity can be reduced.

【００１２】一方、自動車用空調装置の場合、圧縮機の
駆動動力は車両の走行状態によって変動する。そのた
め、車両の走行状態によっては、過冷却部の放熱面積が
占める割合が大きいと、過冷却部を有していない凝縮器
を用いた場合に比べて、冷房能力と圧縮機の駆動動力の
能力比が低下する場合もあった。そこで、本発明の冷凍
装置、または熱交換器では、熱交換器全体の放熱面積に
対する過冷却部の放熱面積の割合を０．３以下とするこ
とにより、車両の走行状態にかかわらず、過冷却部を有
さない熱交換器を用いた場合に比べて、冷房能力と圧縮
機の駆動動力の能力比を向上させることができる。On the other hand, in the case of an automobile air conditioner, the driving power of the compressor varies depending on the running state of the vehicle. Therefore, depending on the traveling state of the vehicle, if the ratio of the heat radiation area of the supercooling section is large, the cooling capacity and the driving power of the compressor can be reduced as compared with the case where a condenser having no supercooling section is used. In some cases, the ratio was reduced. Therefore, in the refrigeration apparatus or the heat exchanger of the present invention, by setting the ratio of the heat radiation area of the supercooling section to the heat radiation area of the entire heat exchanger to 0.3 or less, the supercooling is performed regardless of the running state of the vehicle. As compared with the case where a heat exchanger having no section is used, the ratio of the cooling capacity to the driving power of the compressor can be improved.

【００１３】特に、本発明では、過冷却部に配される偏
平チューブの数を２本以上としたため、過冷却部全体の
放熱面積が熱交換器全体の０．３以下とすべく、偏平チ
ューブの本数が少なくなる熱交換器であっても、液冷媒
を良好に通過させることができ、熱交換器の流通抵抗を
徒に高くすることがない。In particular, in the present invention, since the number of flat tubes arranged in the supercooling section is two or more, the flat tubes are arranged so that the heat radiation area of the entire supercooling section is 0.3 or less of the entire heat exchanger. Even if the number of the heat exchangers is reduced, the liquid refrigerant can be satisfactorily passed, and the flow resistance of the heat exchanger does not increase unnecessarily.

【００１４】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
き説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１５】まず、第１図を用いて、冷凍装置の概略を
説明する。図中２００は自動車走行用エンジン２０１に
より駆動される圧縮機である。圧縮機２００で圧縮吐出
された高温高圧の冷媒は冷媒配管３５０を介して凝縮器
４００に供給される。凝縮器４００で外部空気と熱交換
し、液化した冷媒は高温高圧のまま冷媒配管３５１を介
して減圧手段３００に供給される。本例では、減圧手段
として感温筒３１１からの信号に基づき絞り量を可変す
る温度作動式膨張弁を用いる。この膨張弁にて減圧膨張
され霧状となった冷媒は蒸発器３１０に供給される。蒸
発器３１０は車両用空調装置に配置され、被空調空気と
熱交換し、空気中より気化熱を奪って空気を冷却すると
同時に冷媒の蒸発を行う。そして、蒸発器３１０で蒸発
した低温低圧の気冷媒は冷媒配管３５２を経て圧縮機２
００に循環する。First, an outline of the refrigerating apparatus will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 200 denotes a compressor driven by an automobile driving engine 201. The high-temperature and high-pressure refrigerant compressed and discharged by the compressor 200 is supplied to the condenser 400 via the refrigerant pipe 350. The refrigerant that has exchanged heat with the external air in the condenser 400 and is liquefied is supplied to the pressure reducing means 300 via the refrigerant pipe 351 while maintaining the high temperature and the high pressure. In this example, a temperature-operated expansion valve that changes the throttle amount based on a signal from the temperature-sensitive cylinder 311 is used as the pressure reducing means. The refrigerant which has been decompressed and expanded by the expansion valve and has become mist is supplied to the evaporator 310. The evaporator 310 is arranged in the vehicle air conditioner, exchanges heat with the air to be conditioned, takes heat of vaporization from the air, cools the air, and evaporates the refrigerant. Then, the low-temperature and low-pressure gas refrigerant evaporated in the evaporator 310 passes through the refrigerant pipe 352 and the compressor 2.
Cycle to 00.

【００１６】ここで、本発明では、凝縮器４００出口側
の冷媒配管中に、受液器をなすモジュレータ１００を配
置し、更にその下流側に第９図に示すように過冷却器を
配置している。このモジュレータ１００は第２図に示す
ように、上下方向に延びる閉空間よりなり、その下方部
が凝縮器４００出口側の冷媒配管３５１より分岐する。
また、４２１はこのチューブ４２０に熱的結合したコル
ゲートフィンで、冷媒と空気との熱交換を促進するもの
である。Here, in the present invention, a modulator 100 serving as a liquid receiver is arranged in the refrigerant pipe on the outlet side of the condenser 400, and a subcooler is further arranged downstream thereof as shown in FIG. ing. As shown in FIG. 2, the modulator 100 is formed of a closed space extending in the up-down direction, and a lower portion thereof branches off from a refrigerant pipe 351 on the outlet side of the condenser 400.
Reference numeral 421 denotes a corrugated fin thermally coupled to the tube 420 for promoting heat exchange between the refrigerant and air.

【００１７】第１図より明らかなように、凝縮器４００
を通過した冷媒は基本的には、その全量が冷媒配管３５
１より膨張弁３００側へ流れることになる。しかしなが
ら、冷凍装置冷凍装置に封入された冷媒量が必要量以上
であった場合、逆に冷媒が漏れ出て冷凍装置に封入され
る冷媒量の総量が減少した場合、さらには冷房負荷の変
動に基づき、必要循環冷媒量が変動した時には、余剰冷
媒を溜めておく必要がある。そこで、モジュレータ１０
０内の密閉空間によって、この余剰冷媒の収納を行う。
モジュレータ１００は凝縮器４００の下流側に配置され
ているため、分岐部３６０は凝縮器４００で凝縮した液
冷媒が流れることになる。そのため、モジュレータ１０
０内には液冷媒が流入し、液冷媒の状態でモジュレータ
１００内に溜めておくことができる。As is clear from FIG. 1, the condenser 400
Of the refrigerant that has passed through
1 flows to the expansion valve 300 side. However, if the amount of refrigerant sealed in the refrigeration system is greater than the required amount, conversely, if the total amount of refrigerant sealed in the refrigeration system decreases due to leakage of the refrigerant, further fluctuations in the cooling load may occur. When the required circulating refrigerant amount fluctuates, it is necessary to store excess refrigerant. Therefore, the modulator 10
The surplus refrigerant is stored in the closed space in the space 0.
Since the modulator 100 is disposed on the downstream side of the condenser 400, the liquid refrigerant condensed in the condenser 400 flows through the branch portion 360. Therefore, the modulator 10
The liquid refrigerant flows into 0 and can be stored in the modulator 100 in the state of the liquid refrigerant.

【００１８】第２図ないし第４図は、このモジュレータ
１００内での冷媒の充填状況を模式的に示す内面図で、
通常は第２図に示すように余剰冷媒がモジュレータ１０
０内に溜められ、モジュレータ１００内には気液界面が
形成される。すなわち、第２図の状態では、モジュレー
タ１００内に流入する気冷媒と流出する液冷媒との収支
が一致し、安定した液面がモジュレータ１００内に形成
されることになる。換言すれば、モジュレータ１００内
での冷媒の流入、流出は極めてわずかなものとなり、冷
媒の流出入に伴う気液界面の変動も小さく、モジュレー
タ１００には余剰冷媒を収納するのに必要な大きさのみ
要求されることになる。FIGS. 2 to 4 are internal views schematically showing the state of filling of the refrigerant in the modulator 100.
Normally, as shown in FIG.
In the modulator 100, a gas-liquid interface is formed. In other words, in the state shown in FIG. 2, the balance between the gas refrigerant flowing into the modulator 100 and the liquid refrigerant flowing out coincides, and a stable liquid level is formed in the modulator 100. In other words, the inflow and outflow of the refrigerant in the modulator 100 is extremely small, the fluctuation of the gas-liquid interface accompanying the outflow and inflow of the refrigerant is small, and the modulator 100 has a size necessary to store the excess refrigerant. Only will be required.

【００１９】冷媒の漏洩、もしくは冷媒負荷の増大によ
り、冷媒不足状態となれば、凝縮器４００ではすべての
冷媒が凝縮しきれず、気冷媒が凝縮器４００下流に流出
することになる。すなわち、第３図に示すように気冷媒
がモジュレータ１００に多量に供給されることになる。
この気冷媒の導入を受けて、モジュレータ１００内より
液冷媒が冷媒配管３５１側へ流出される。その結果、モ
ジュレータ１００内での液面は低下する。換言すれば、
モジュレータ１００内に溜められていた冷媒が冷凍装置
側で流れ出し、循環冷媒を補うことになる。If a refrigerant shortage occurs due to leakage of the refrigerant or an increase in the refrigerant load, all the refrigerant cannot be completely condensed in the condenser 400, and the gas refrigerant flows out of the condenser 400 downstream. That is, a large amount of gas refrigerant is supplied to the modulator 100 as shown in FIG.
In response to the introduction of the gas refrigerant, the liquid refrigerant flows out of the modulator 100 to the refrigerant pipe 351 side. As a result, the liquid level in the modulator 100 decreases. In other words,
The refrigerant stored in the modulator 100 flows out on the refrigeration apparatus side to supplement the circulating refrigerant.

【００２０】逆に、冷媒の過充填や冷房負荷減少の時に
は、凝縮器４００で冷媒が十分に凝縮し、冷媒配管３５
１側へは気冷媒が殆ど導出されないことになる。その結
果、第４図に示すように、モジュレータ１００には液冷
媒のみが供給され、モジュレータ１００内は液冷媒で充
満することになる。このように、冷媒が循環量に比して
過剰となった場合には、過剰分をモジュレータ１００内
に収納することで、循環冷媒流量の調整を行うことがで
きる。Conversely, when the refrigerant is overfilled or the cooling load is reduced, the refrigerant is sufficiently condensed in the condenser 400 and the refrigerant piping 35
Almost no gas refrigerant is discharged to the first side. As a result, as shown in FIG. 4, only the liquid refrigerant is supplied to the modulator 100, and the inside of the modulator 100 is filled with the liquid refrigerant. As described above, when the amount of the refrigerant becomes excessive as compared with the circulating amount, the excess amount is stored in the modulator 100, so that the circulating refrigerant flow rate can be adjusted.

【００２１】また、第５図に示すように、このモジュレ
ータ１００の上部にサイトグラス１９０を設ければ、上
記状態が目視でき、このモジュレータ１００より冷媒不
足や冷媒の過充填を確認することができる。なお、第５
図中１８０はフロートでモジュレータ１００内の気液界
面の確認用に用いられる。また、サイトグラス１９０は
Ｏリング１９８を介してモジュレータ１００上面にかし
め固定される。Further, as shown in FIG. 5, if a sight glass 190 is provided above the modulator 100, the above state can be visually observed, and the modulator 100 can confirm the shortage of the refrigerant and the overfilling of the refrigerant. . The fifth
In the figure, reference numeral 180 denotes a float which is used for confirming the gas-liquid interface in the modulator 100. The sight glass 190 is caulked and fixed to the upper surface of the modulator 100 via the O-ring 198.

【００２２】以上説明したようなモジュレータを用いれ
ば、循環冷媒の変動をこのモジュレータ内で吸収するこ
とができる。しかも、モジュレータ１００はその流入、
流出冷媒に大きな流速を持たないので、内部が比較的安
定し、必要最低限の容積とすることができる。By using the modulator as described above, the fluctuation of the circulating refrigerant can be absorbed in the modulator. Moreover, the modulator 100 receives the
Since the outflow refrigerant does not have a large flow velocity, the inside is relatively stable and the required minimum volume can be obtained.

【００２３】続いて、モジュレータを凝縮器の途中に配
置する冷凍装置におけるモジュレータの機能について概
略的に述べる。Next, the function of the modulator in the refrigeration system in which the modulator is arranged in the middle of the condenser will be described schematically.

【００２４】上述の第３９図の例のように、熱交換器４
００の途中にレシーバ４０１を設け、気液界面を形成す
れば、その上流側は凝縮器として作用し、その下流側は
過冷却器として作用する。前述の第７図はこの過冷却器
を用いた冷却装置の状態を示すモリエル線図であるが、
気液界面の存在によりレシーバ４０１の配置点が飽和液
線上となり、それ以降の冷媒は過冷却されることにな
る。このように過冷却がとられるとエンタルピ差を増大
させることができ、結果として冷凍装置の冷却能力が向
上できることになる。As shown in FIG. 39, the heat exchanger 4
If a receiver 401 is provided in the middle of 00 and a gas-liquid interface is formed, its upstream side acts as a condenser and its downstream side acts as a subcooler. FIG. 7 is a Mollier diagram showing a state of a cooling device using the supercooler.
Due to the presence of the gas-liquid interface, the arrangement point of the receiver 401 is on the saturated liquid line, and the refrigerant thereafter is supercooled. When supercooling is performed in this manner, the enthalpy difference can be increased, and as a result, the cooling capacity of the refrigeration system can be improved.

【００２５】第８図は、受液器としてモジュレータ１０
０を用いた冷凍装置の概念図である。この図に示すよう
に、モジュレータ１００でも気液界面が形成できる結
果、モジュレータ１００配置位置の冷媒状態は飽和液と
なる。したがって、モジュレータ１００下流に配置され
た熱交換器は過冷却器となり、過冷却部４０５を形成す
る。FIG. 8 shows a modulator 10 as a receiver.
It is a conceptual diagram of the refrigeration apparatus using 0. As shown in this figure, as a result of the gas-liquid interface being able to be formed even with the modulator 100, the state of the refrigerant at the position where the modulator 100 is disposed is a saturated liquid. Therefore, the heat exchanger disposed downstream of the modulator 100 becomes a subcooler, and forms the subcooling unit 405.

【００２６】なお、凝縮部４０２での凝縮状態は冷房負
荷によって変動するので、その変動分を第８図中斜線で
示した。そしてこの凝縮部４０２での凝縮能力の変動は
モジュレータ１００内で吸収することができる。すなわ
ち、冷房負荷が高くなり、凝縮部４０２では十分凝縮し
きれない状態では気冷媒が凝縮部４０２より導出するこ
とになるが、その気冷媒はモジュレータ１００内に吸収
され、モジュレータ１００より液冷媒が過冷却部４０５
側へ導出されることで、過冷却部４０５では良好な過冷
却をとることができる。Since the state of condensation in the condenser 402 fluctuates depending on the cooling load, the amount of the fluctuation is shown by hatching in FIG. The fluctuation of the condensing capacity in the condensing section 402 can be absorbed in the modulator 100. That is, in a state where the cooling load becomes high and the condensing section 402 cannot sufficiently condense, the gas refrigerant is led out from the condensing section 402. However, the gas refrigerant is absorbed in the modulator 100, and the liquid refrigerant is converted from the modulator 100. Supercooling unit 405
By being led out to the side, the supercooling unit 405 can take good supercooling.

【００２７】本発明では、第９図に示すように、モジュ
レータ部１００は凝縮部４０２と過冷却部４０５との間
に配置される。In the present invention, as shown in FIG. 9, the modulator 100 is disposed between the condenser 402 and the supercooler 405.

【００２８】次に、本発明者等は、このようにモジュレ
ータ１００を熱交換器途中より分岐させた場合、どの位
置で分岐させるのが最も望ましいかについて、実験検討
を行った。第９図に示すように、熱交換器４００全体の
面積を１とした場合、過冷却部４０５の面積をｒとし、
この過冷却部面積比を種々変動させて最適位置を測定し
た。第１０図は蒸発器に吸入される空気が温度３５℃、
湿度６０％、流量５００ｍ³／ｈの条件で、かつ熱交換
器４００に流入する空気が温度４０℃で風速２ｍ／ｓの
条件の下で測定したもので、サブクール０のものと同一
の冷房能力を得るのに圧縮機２００の駆動動力がどの程
度必要か示したものである。すなわち、同一の能力を得
るのに必要なエンジン２０１のアイドル回転数を測定
し、その結果より圧縮機２００の駆動動力を算出したも
のである。Next, when the modulator 100 is branched in the middle of the heat exchanger as described above, the present inventors have conducted an experimental study on where it is most desirable to branch. As shown in FIG. 9, when the area of the entire heat exchanger 400 is 1, the area of the supercooling unit 405 is r,
The optimum position was measured by varying the area ratio of the supercooled portion. FIG. 10 shows that the air taken into the evaporator has a temperature of 35 ° C.
The same cooling capacity as that of the subcool 0 when the air flowing into the heat exchanger 400 was measured at a temperature of 40 ° C. and a wind speed of 2 m / s under the conditions of a humidity of 60%, a flow rate of 500 m ³ / h. This shows how much driving power of the compressor 200 is required to obtain the following. That is, the driving power of the compressor 200 is calculated based on the result obtained by measuring the idling speed of the engine 201 required to obtain the same capacity.

【００２９】サブクール面積を多くすれば、冷媒の過冷
却度を大きくすることができ、第７図図示モリエル線図
より明らかなようにエンタルピ差を大きくとることがで
きて冷房能力が増大する。そのため、基本的には、サブ
クール面積を大きくするほど冷房能力が増大し、その結
果、同一の能力を得るのに必要な駆動動力は減少するこ
とになる。When the subcooling area is increased, the degree of supercooling of the refrigerant can be increased, and the enthalpy difference can be increased as is clear from the Mollier diagram shown in FIG. 7, thereby increasing the cooling capacity. Therefore, basically, the cooling capacity increases as the subcool area increases, and as a result, the driving power required to obtain the same capacity decreases.

【００３０】しかしながら、熱交換器４００の放熱面積
を一定の条件の下に過冷却部４０５の面積を増すこと
は、凝縮部４０２の面積の減少を来すことになる。その
ため、放熱面積の少ない状態で液化させることが要求さ
れ、凝縮部４０２の冷媒圧力は上昇する。そして、この
凝縮部４０２内の冷媒圧力上昇に伴い圧縮機２００の駆
動動力は逆に増大することになる。However, increasing the area of the supercooling section 405 under a constant heat radiation area of the heat exchanger 400 results in a decrease in the area of the condensing section 402. Therefore, liquefaction is required in a state where the heat radiation area is small, and the refrigerant pressure in the condensing section 402 rises. Then, the driving power of the compressor 200 increases conversely as the refrigerant pressure in the condensing section 402 increases.

【００３１】第１０図図示結果は、この相反する条件を
示したもので、一般的傾向としてはサブクール面積比ｒ
を大きくするほうが望ましいが、この面積比が０．１以
上となれば、もはや圧縮機２００の駆動動力はほとんど
減少しなくなることを示している。The results shown in FIG. 10 show these contradictory conditions, and the general tendency is that the subcool area ratio r
It is desirable to increase the value, but when the area ratio is 0.1 or more, the driving power of the compressor 200 is hardly reduced.

【００３２】第１０図図示の実験結果は、主に圧縮機２
００の駆動に要する動力の観点から行ったものである
が、第１図より明らかなように、圧縮機２００は自動車
走行用エンジン２０１によって駆動されるが、自動車走
行用エンジンは冷房能力にかかわらず、自動車走行上の
要求で、その回転数が定められるものである。従って、
サブクール面積比も自動車が実際に走行している状態で
の望ましい値を定める必要がある。The experimental results shown in FIG.
1, the compressor 200 is driven by an automobile driving engine 201, but the automobile traveling engine is driven irrespective of the cooling capacity, as is clear from FIG. The number of rotations is determined by a request for running the vehicle. Therefore,
The subcool area ratio also needs to be set to a desirable value when the car is actually running.

【００３３】第１１図はその観点でなされた実験結果を
示すもので、実線Ａは自動車が高速で走行し、かつ冷凍
装置への熱負荷が高い状態を示す。具体的には、蒸発器
３１０に流入する空気温度が３５℃で流入空気量が５０
０ｍ³／ｈ、かつエンジン２０１の回転数が３６００ｒ
ｐｍの状態を示す。また、実線Ｂは自動車が中速で走行
し、かつ冷凍装置の熱負荷も中負荷の状態を示す。具体
的には、蒸発器３１０へ流入する空気の温度が２７℃、
４００ｍ³／ｈかつ、エンジン２０１の回転数が１８０
０ｒｐｍの状態を示す。また、実線Ｃは、自動車が低速
走行し、かつ冷凍装置の熱負荷も小さい状態を示す。具
体的には、蒸発器３１０へ流入する空気の温度が２５℃
で、３００ｍ³／ｈであり、エンジン２０１の回転数が
１０００ｒｐｍの状態を示す。そして、これら各条件の
もとに、サブクールがない冷凍装置に比べて冷房能力、
動力および能力比（Ｑ／Ｌ）を測定したものである。前
述の理由により、冷房能力は一般的にサブクール面積を
大きくするほど上昇する。それに対し、動力は凝縮部で
の冷媒圧力上昇の結果、サブクール面積を大きくすれ
ば、それに伴い、動力は大きくなる傾向にある。従っ
て、冷房能力と動力とより最適な能力比（Ｑ／Ｌ）を定
める必要がある。本例では、低速低負荷時には、サブク
ール面積を０．３以上とした時、かえって能力比が落ち
てしまうことになる。FIG. 11 shows the results of an experiment performed from this viewpoint. The solid line A shows a state in which the automobile is running at a high speed and the heat load on the refrigeration system is high. Specifically, the temperature of the air flowing into the evaporator 310 is 35 ° C., and the amount of air flowing into the evaporator 310 is 50 ° C.
0 m ³ / h and the number of revolutions of the engine 201 is 3600 r
pm. A solid line B indicates a state in which the vehicle runs at a medium speed and the heat load of the refrigeration system is also a medium load. Specifically, the temperature of the air flowing into the evaporator 310 is 27 ° C.,
400 m ³ / h and the rotation speed of the engine 201 is 180
This shows the state at 0 rpm. A solid line C indicates a state in which the vehicle is running at a low speed and the heat load of the refrigeration system is small. Specifically, the temperature of the air flowing into the evaporator 310 is 25 ° C.
And 300 m ³ / h, indicating a state where the rotation speed of the engine 201 is 1000 rpm. And, under each of these conditions, the cooling capacity,
Power and capacity ratio (Q / L) were measured. For the reasons described above, the cooling capacity generally increases as the subcool area increases. On the other hand, the power tends to increase as the subcool area increases as a result of the increase in the refrigerant pressure in the condensing section. Therefore, it is necessary to determine a more optimal capacity ratio (Q / L) between the cooling capacity and the power. In this example, at low speed and low load, when the subcool area is 0.3 or more, the performance ratio is rather lowered.

【００３４】従って、全ての運転状態において、効率よ
く冷凍装置を運転するためには、サブクール面積は０．
１以上、かつ０．３以下に設定することが望ましい。Therefore, in order to operate the refrigeration system efficiently in all the operating states, the subcool area is required to be 0.1 mm.
It is desirable to set it to 1 or more and 0.3 or less.

【００３５】本発明者等は、さらに、過冷却部４０５に
おいて適切な過冷却を得るためには、モジュレータ１０
０での冷媒の凝縮が大きな影響を与えることに注目し
た。The present inventors have further considered that in order to obtain appropriate supercooling in the supercooling section 405, the modulator 10
Note that condensation of the refrigerant at zero has a significant effect.

【００３６】第１２図に示すように、凝縮部４０２およ
び過冷却部４０５の両端には第１、第２タンク４８０、
４８１が配される。第２タンク４８１内部の、凝縮部４
０２と過冷却部４０５との境界部と対向する部位で凝縮
部４０５から流出した冷媒はモジュレータ１００内部側
に向かうように、その流れの向きが変えられる。モジュ
レータを通過した冷媒は第２タンク４８１を経て過冷却
部４０５へと送られる。As shown in FIG. 12, a first tank 480 and a second tank 480 are provided at both ends of the condenser 402 and the supercooler 405, respectively.
481 are arranged. Condensing part 4 inside the second tank 481
The refrigerant flowing out of the condensing section 405 at a portion facing the boundary between the supercooling section 02 and the supercooling section 405 has its flow direction changed toward the inside of the modulator 100. The refrigerant that has passed through the modulator is sent to the supercooling unit 405 via the second tank 481.

【００３７】ところで、第１２図に示すようにモジュレ
ータ１００にも冷却風があたるため、モジュレータ１０
０内部で気冷媒の凝縮が生じることがある。ここで、モ
ジュレータ１００の気液界面１００ａは飽和液状態とな
るが、この飽和液状態はモジュレータ１００による放熱
冷却の結果として達成されることになる。換言すれば、
モジュレータ１００へ流入される状態が多少の乾き度を
有する気液混合流であったとしても、モジュレータ１０
０自身の冷却放熱効果によって、気液界面１００ａが保
持されることになる。すなわち、第１２図中１００ｂの
領域においては、多少気冷媒を含む気液混合流であって
も、モジュレータ１００内では均衡が得られることにな
る。このことは、過冷却部４０５の入口部４０５ａでの
冷媒状態が、上述のモジュレータ１００の入口部１００
ｂの冷媒状態と同一となることを示し、結果として過冷
却部４０５には蒸気を含む気液流が供給されることにな
る。従って、過冷却部４０５では、まず気液混合流中の
気相部分が凝縮し、その後はじめて過冷却が得られるこ
とになる。第１２図では、Ｄ点ではじめて飽和状態とな
り、過冷却を得ることができる部分はＤ点以降の過冷却
部４０５となる。By the way, as shown in FIG. 12, since the cooling air is also applied to the modulator 100, the modulator 10
In some cases, condensation of the gas refrigerant may occur in the inside. Here, the gas-liquid interface 100a of the modulator 100 is in a saturated liquid state, and this saturated liquid state is achieved as a result of radiation cooling by the modulator 100. In other words,
Even if the state of flow into the modulator 100 is a gas-liquid mixed flow having some degree of dryness, the modulator 10
The gas-liquid interface 100a is held by the cooling and heat radiation effect of the self. That is, in the region 100b in FIG. 12, even in the case of a gas-liquid mixed flow containing a slight amount of gas refrigerant, a balance is obtained in the modulator 100. This means that the state of the refrigerant at the inlet 405a of the subcooling unit 405 is
This indicates that the refrigerant state is the same as the refrigerant state of b, and as a result, a gas-liquid flow containing steam is supplied to the supercooling unit 405. Therefore, in the supercooling unit 405, first, the gas phase portion in the gas-liquid mixed flow is condensed, and then the supercooling is obtained only after that. In FIG. 12, the portion becomes saturated only at the point D, and the portion where the supercooling can be obtained is the supercooling section 405 after the point D.

【００３８】ここで凝縮部４０２を通過した冷媒中の気
冷媒成分のうち、モジュレータ１００へ流入する量と過
冷却部４０５へ流入する量との比をガス流出比とする
と、モジュレータ１００から放熱がある場合、過冷却部
４０５への流出量は、 「気冷媒流出量」＝ガス流出比×「モジュレータでの放
熱によるガス凝縮量」 となり、モジュレータ１００での凝縮量に応じた分だ
け、気冷媒が過冷却部４０５へ供給されることになる。When the ratio of the amount of gas refrigerant in the refrigerant that has passed through the condenser 402 to the amount flowing into the modulator 100 and the amount of gas flowing into the supercooling unit 405 is defined as a gas outflow ratio, heat is radiated from the modulator 100. In some cases, the amount of outflow to the supercooling unit 405 is “gas refrigerant outflow amount” = gas outflow ratio × “gas condensed amount due to heat release in the modulator”. Is supplied to the supercooling unit 405.

【００３９】従って、気冷媒をモジュレータ１００側に
積極的に導き、過冷却部４０５へは流入させないように
することが望まれる。Therefore, it is desired that the gas refrigerant be positively guided to the modulator 100 side so as not to flow into the supercooling section 405.

【００４０】ここで、冷媒通路面積をＡとし、分岐管開
口面積をＡ’とすると、冷媒通路を流れる気冷媒量の
Ａ’／Ａ倍の気冷媒が動圧によりモジュレータ１００内
に流入することになる。逆に、気冷媒流出比は、Ａ’／
Ａ−Ａ’となり、分岐管開口面積を大きくするほど、気
冷媒流出量は小さくなる。しかしながら、分岐管開口面
積Ａ’を大きくしすぎると、モジュレータ１００内の冷
媒流量が大きくなるため、再び気冷媒が冷媒流れから分
離しなくなり、気冷媒流出比が大きくなってしまう。こ
の状態を示したのが第１３図であり、このことよりも冷
媒管の面積比Ａ／Ａ’は適切な範囲内で設定することが
望まれることが認められる。Here, assuming that the area of the refrigerant passage is A and the opening area of the branch pipe is A ', the air refrigerant having an amount of A' / A times the amount of the air refrigerant flowing through the refrigerant passage flows into the modulator 100 by dynamic pressure. become. Conversely, the gas refrigerant outflow ratio is A ′ /
AA ′, and the larger the branch pipe opening area, the smaller the gas refrigerant outflow amount. However, if the branch pipe opening area A 'is too large, the flow rate of the refrigerant in the modulator 100 increases, so that the gas refrigerant does not separate from the refrigerant flow again, and the gas refrigerant outflow ratio increases. FIG. 13 shows this state, and it is recognized that it is desirable to set the area ratio A / A ′ of the refrigerant pipe within an appropriate range.

【００４１】第１４図はモジュレータ分岐部での冷媒状
態を示したもので、第２タンク４８１内に設けた仕切板
により冷媒流れの向きを変えることによって凝縮部４０
２から流出した冷媒はモジュレータ１００内部側に導か
れ、気冷媒を分離させることができるものの、冷媒の流
速が大きすぎると、浮力による気冷媒の分離が少ない場
合がある。そこで、分岐部で冷媒流れの一部をさらに分
離し、流速を落とすようにすれば、モジュレータ１００
で気冷媒を浮力によって、さらに分離しやすくすること
ができる。FIG. 14 shows the state of the refrigerant at the modulator branch section. The direction of the flow of the refrigerant is changed by a partition plate provided in the second tank 481, and the condensing section 40 is changed.
Although the refrigerant flowing out of 2 is guided to the inside of the modulator 100 and can separate the gas refrigerant, if the flow velocity of the refrigerant is too large, the separation of the gas refrigerant due to buoyancy may be small. Therefore, if a part of the refrigerant flow is further separated at the branch portion to reduce the flow velocity, the modulator 100
Thus, the gas refrigerant can be further easily separated by buoyancy.

【００４２】第１５図はこの観点に基づき考案された例
で、モジュレータ１００の分岐部に隔壁を設け、この隔
壁に開口面積Ａ’の流入管１２０を配設するようしたも
のである。流入管１２０の下流側端部は気液界面よりも
上方側において開口している。また、隔壁の、流入管１
２０の隔壁側開口端よりも下方となる部位にも開口部が
形成されており、モジュレータ１００の内部において気
液分離した液冷媒が流出する流出部となっている。そし
て、この流入管１２０の開口面積Ａ’を適宜設定するこ
とで、モジュレータ１００内に気冷媒が良好に流入する
ようにしている。FIG. 15 shows an example devised from this point of view, in which a partition is provided at a branch portion of the modulator 100, and an inflow pipe 120 having an opening area A 'is provided in the partition. The downstream end of the inflow pipe 120 is open above the gas-liquid interface. Also, the inflow pipe 1 of the partition wall
An opening is also formed at a position below the opening end of the partition wall 20 at the partition side, and serves as an outflow portion through which the liquid refrigerant separated into gas and liquid flows out inside the modulator 100. By properly setting the opening area A 'of the inflow pipe 120, the gas refrigerant can flow into the modulator 100 satisfactorily.

【００４３】上述の第１３図により、分岐管面積比Ａ／
Ａ’が大きすぎても、また小さくなりすぎても適切な過
冷却は得られないことを示したが、本発明者らはその傾
向をさらに実験により具体的に確かめた。According to FIG. 13, the branch pipe area ratio A /
It has been shown that if A ′ is too large or too small, appropriate supercooling cannot be obtained, but the present inventors have further specifically confirmed this tendency by experiments.

【００４４】第１６図はその実験結果を示し、図中実線
Ｅは冷凍装置を循環する冷媒流量が１５０ｋｇ／ｈの場
合を示し、実線Ｆは同じく循環冷媒流量が１００ｋｇ／
ｈの状態を示す。また、横軸には流入管の分岐管面積比
Ａ／Ａ’を示し、縦軸には過冷却部４０５における有効
過冷却部面積比を示す。この有効過冷却部面積比ｒ
₀は、熱交換器４００の全熱交換表面積に対し、過冷却
部４０５のうち、実際に冷媒が過冷却となる部位の表面
積の割合を示す。従って、このサブクール面積比ｒ ₀が
大きいほど、過冷却は良好に取れることになる。第１６
図図示実験例では、分岐管面積比が１２％以上かつ３６
％以下の場合、有効サブクール面積比が良好に得られる
ことが認められる。なお、第１５図図示例では、流入管
１２０がモジュレータ１００の上方部で開口するように
したため、上記分岐管面積比Ａ／Ａ’の効果のみなら
ず、気冷媒を直接モジュレータ１００の上方部へ導くこ
ともでき、そのことによってもモジュレータ分岐部での
気液冷媒の乾き度を低減することができる。FIG. 16 shows the results of the experiment.
E is when the refrigerant flow rate circulating through the refrigeration system is 150 kg / h.
The solid line F indicates that the flow rate of the circulating refrigerant is 100 kg /
The state of h is shown. The horizontal axis is the branch pipe area ratio of the inflow pipe.
A / A 'is shown, and the vertical axis is effective in the supercooling unit 405.
The supercooling area ratio is shown. This effective supercooling area ratio r
₀Is supercooled to the total heat exchange surface area of the heat exchanger 400.
The surface of the part of the part 405 where the refrigerant is actually supercooled
Indicates the product ratio. Therefore, this subcool area ratio r ₀But
The larger the size, the better the supercooling can be obtained. Sixteenth
In the illustrated experimental example, the branch pipe area ratio is 12% or more and 36%.
% Or less, an effective subcool area ratio can be obtained favorably.
It is recognized that. In the example shown in FIG.
So that 120 opens above modulator 100
Therefore, if only the effect of the branch pipe area ratio A / A 'is satisfied,
Instead of directing the gas refrigerant to the upper part of the modulator 100.
Which also results in a modulator branch
Dryness of the gas-liquid refrigerant can be reduced.

【００４５】次に、本発明者等はモジュレータ１００に
望ましい容量につき検討した。Next, the present inventors have examined the desirable capacity of the modulator 100.

【００４６】第１７図は、モジュレータ１００を概念的
に示すもので、モジュレータ１００に必要とされる容量
としては、下方部の充填余裕部１３１と上方部の変動余
裕部１３０がある。充填余裕部１３１は長期間にわたる
使用の結果、冷凍装置より冷媒が漏れる分を補充するも
のである。また、変動余裕部１３０は、冷凍装置の冷房
負荷の変動に応じて冷凍装置内を循環する必要冷媒流量
の変動に応じるものである。また、変動余裕部１３１
は、凝縮部４０２からの液冷媒が動圧を伴って全量流れ
る主流部と、この主流部の上方に位置し、モジュレータ
１００内部に流入した冷媒のうち一部を滞留させる滞留
部とから構成される。FIG. 17 conceptually shows the modulator 100. The capacity required for the modulator 100 includes a lower filling margin 131 and an upper fluctuation margin 130. The filling margin portion 131 is for replenishing the leakage of the refrigerant from the refrigeration device as a result of long-term use. Further, the fluctuation allowance unit 130 responds to a change in the required refrigerant flow rate circulating in the refrigeration apparatus according to a change in the cooling load of the refrigeration apparatus. In addition, the fluctuation margin section 131
Is composed of a main flow portion in which the liquid refrigerant from the condensing portion 402 flows in total with dynamic pressure, and a stagnant portion located above the main flow portion and stagnating a part of the refrigerant flowing into the modulator 100. You.

【００４７】充填余裕部１３１の容量としては、１００
ｇ程度が一般的に求められている。そこで本発明者ら
は、次に変動余裕部１３０に必要な容量につき検討し
た。これは冷凍装置を種々の運転状態で作動させ、その
時にモジュレータ１００内に溜められていた冷媒量を算
定したものである。The capacity of the filling margin 131 is 100
g is generally required. Then, the present inventors examined the capacity required for the fluctuation margin section 130 next. This is obtained by operating the refrigeration apparatus in various operating states and calculating the amount of refrigerant stored in the modulator 100 at that time.

【００４８】第１８図にその実験結果を示す。図中実線
Ｉは温度１５℃、湿度５０％の空気の冷却を行う低負荷
運転状態を示し、実線Ｈ温度２７℃、湿度５０％の中負
荷運転状態を示し、実線Ｇは温度３５℃、湿度６０％の
高負荷運転状態を示す。横軸にはコンプレッサ回転数を
示し、これはコンプレッサ２００より吐出される冷媒量
を示す。FIG. 18 shows the results of the experiment. In the figure, a solid line I indicates a low load operation state in which air at a temperature of 15 ° C. and a humidity of 50% is cooled, a solid line H indicates a medium load operation state of a temperature of 27 ° C. and a humidity of 50%, and a solid line G indicates a temperature of 35 ° C. and a humidity of 35%. It shows a high load operation state of 60%. The horizontal axis indicates the number of rotations of the compressor, which indicates the amount of refrigerant discharged from the compressor 200.

【００４９】上述のように、モジュレータ１００には充
填余裕部１３１として１００ｇの冷媒が封入されるよう
になっているので、冷凍装置の運転状態変化に起因する
変動余裕部１３０としては４０ｇ程度の量が要求される
ことが認められる。As described above, since the modulator 100 is filled with 100 g of the refrigerant as the charging margin 131, the fluctuation margin 130 caused by the change in the operation state of the refrigeration system has an amount of about 40 g. Is required.

【００５０】本発明者等は、上述の実験検討結果に基づ
いて、モジュレータ１００に望ましい使用を定め、それ
を冷凍装置に取り付けて運転を行った。次にモジュレー
タの具体的構造につき説明する。The present inventors determined a desirable use for the modulator 100 based on the results of the above-described experimental study, and mounted the modulator to a refrigeration apparatus for operation. Next, a specific structure of the modulator will be described.

【００５１】第９図図示例のように、モジュレータ１０
０を熱交換器４００の途中に配置することで、モジュレ
ータ１００分岐部の後流側を過冷却部４０５として活用
することができ、結果として冷凍装置のエンタルピ差が
増大し、冷凍能力が上昇することになる。しかしなが
ら、前述したようにモジュレータ１００を熱交換器４０
０途中に配置することは、結果として凝縮部４０２の有
効面積を減少することになり、それはひいてはコンプレ
ッサ２００の高圧圧力の上昇を来すことになる。そこ
で、第９図の実施例において、モジュレータ１００を熱
交換器４００中に設けたことによってコンプレッサ出口
側の圧力がどのように変化するかにつき本発明者らが実
験を行った。第１９図はその実験結果を示し、冷媒封入
量が６００ｇ以下の状態が冷媒不足運転状態を示し、冷
媒封入量が８００ないし１０００ｇ程度の状態が適性封
入冷媒量を示し、冷媒封入量が１２００ｇ以上の状態が
冷媒の過充填状態を示す。また、実線Ｗは第１２図に示
すようにモジュレータ１００を配置した冷凍装置を示
し、実線Ｚは第６図に示すような従来のレシーバ４０１
を用いた例を示す。この第１９図の実験結果より、やは
り、本発明のモジュレータを用いれば、コンプレッサ２
００の出口側圧力が上昇することが認められる。しかし
ながら、その上昇割合は、適正冷媒封入時においてはほ
とんど無視できる程度のものであることが確かめられ
る。As shown in FIG. 9, the modulator 10
By disposing 0 in the middle of the heat exchanger 400, the downstream side of the modulator 100 branch can be used as the supercooling section 405, and as a result, the enthalpy difference of the refrigeration system increases, and the refrigeration capacity increases. Will be. However, as described above, the modulator 100 is connected to the heat exchanger 40.
Placing in the middle will result in a reduction in the effective area of the condensing section 402, which in turn will increase the high pressure of the compressor 200. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 9, the present inventors conducted an experiment on how the pressure at the compressor outlet side changes by providing the modulator 100 in the heat exchanger 400. FIG. 19 shows the experimental results, in which the state where the amount of charged refrigerant is 600 g or less indicates a refrigerant shortage operation state, the state where the amount of charged refrigerant is about 800 to 1000 g indicates the appropriate amount of charged refrigerant, and the amount of charged refrigerant is 1200 g or more. State indicates an overfilled state of the refrigerant. Further, a solid line W indicates a refrigeration apparatus in which the modulator 100 is arranged as shown in FIG. 12, and a solid line Z indicates a conventional receiver 401 as shown in FIG.
Here is an example using. According to the experimental results shown in FIG. 19, if the modulator of the present invention is used, the compressor 2
It is noted that the outlet pressure at 00 increases. However, it is confirmed that the rate of increase is almost negligible when the proper refrigerant is charged.

【００５２】なお、本発明では、第２０図に示すように
偏平チューブ４８２を多数並列配置した熱交換器を用い
る。In the present invention, a heat exchanger in which a number of flat tubes 482 are arranged in parallel as shown in FIG. 20 is used.

【００５３】この本発明の熱交換器４００は、両側に第
１、第２タンク４８０、４８１を配置し、この両タンク
間に偏平チューブ４８２が多数配置されるものである。
さらに、偏平チューブ４８２の間にはコルゲートフィン
４８３がろう付け接合されている。また、第１、第２タ
ンク４８０，４８１にはそれぞれ仕切り板４８４、４８
５が配置され、この仕切り板４８４、４８５により冷媒
流れが略Ｓ字状となるようになっている。そして、本発
明に係わるモジュレータは一方の第２タンク４８１の下
方部より分岐している。In the heat exchanger 400 of the present invention, first and second tanks 480 and 481 are arranged on both sides, and a number of flat tubes 482 are arranged between both tanks.
Further, corrugated fins 483 are brazed between the flat tubes 482. The first and second tanks 480 and 481 have partition plates 484 and 48, respectively.
5 are arranged, and the flow of the refrigerant is substantially S-shaped by the partition plates 484 and 485. The modulator according to the present invention branches from the lower part of one second tank 481.

【００５４】続いて、モジュレータ１００の具体的な構
造の例を第２１図を用いて説明する。モジュレータ1０
０は、その下方部がジョイント部１５０により第２タン
ク４８１下方と連通し、また、モジュレータ１００の上
方部は支持プレート１５２によってタング４８１に固定
されている。なお、第２１図には、第２タンク４８１の
ジョイント１５０位置に、仕切板が破線で示されてい
る。Next, an example of a specific structure of the modulator 100 will be described with reference to FIG. Modulator 10
The lower part of the modulator 100 communicates with the lower part of the second tank 481 by the joint 150, and the upper part of the modulator 100 is fixed to the tongue 481 by the support plate 152. In FIG. 21, a partition plate is indicated by a broken line at the position of the joint 150 of the second tank 481.

【００５５】第２２図は第２１図の側面図で、図のよう
にモジュレータ１００は熱交換器４００に対し、やや前
方に傾斜したような状態で止められている。これは第２
２図に示すように、熱交換器４００およびモジュレータ
１００が自動車に搭載された状態で、モジュレータ１０
０上方部に配置されたサイトグラス１９０が作業者より
視認しやすくするためである。モジュレータ１００下方
部のジョイント１５０はボルト１５１により第２タンク
４８１に固定されている。また、ジョイント１５０内に
はモジュレ一夕１００内の流入管１２０と連通する孔１
５３とモジュレータ１００の下方部に直接連通する孔１
５４とが形成されている。なお、本例では分岐部の孔１
５３が直径３．５ｍｍに形成されており、流入管１２０
は内径が５ｍｍに形成されている。また、流入管１２０
の上方部は支持部４９０によりモジュレータ１００に固
定され、流入管１２０が揺れ動くことがないようになっ
ている。FIG. 22 is a side view of FIG. 21, in which the modulator 100 is stopped with respect to the heat exchanger 400 in such a manner as to be inclined slightly forward. This is the second
As shown in FIG. 2, when the heat exchanger 400 and the modulator 100 are mounted on an automobile, the modulator 10
This is for making the sight glass 190 arranged in the upper part of the eye 0 more visible to the operator. The joint 150 below the modulator 100 is fixed to the second tank 481 by bolts 151. In addition, a hole 1 communicating with the inflow pipe 120 in the modular module 100 is provided in the joint 150.
Hole 1 directly communicating with 53 and the lower part of modulator 100
54 are formed. In addition, in this example, the hole 1 of the branch portion is used.
53 is formed with a diameter of 3.5 mm,
Has an inner diameter of 5 mm. Also, the inflow pipe 120
The upper part is fixed to the modulator 100 by the support part 490 so that the inflow pipe 120 does not swing.

【００５６】なお、第２３図中符号２３０はエンジン冷
却水放熱用のラジエータで、電動ファン２３１の送風に
より熱交換器４００とともに冷却されるようになってい
る。そして、熱交換器４００およびラジエータ２３０は
自動車のエンジンルーム内でエンジン２０１の前方に配
置される。Reference numeral 230 in FIG. 23 denotes a radiator for radiating engine cooling water, which is cooled together with the heat exchanger 400 by blowing air from the electric fan 231. Then, the heat exchanger 400 and the radiator 230 are arranged in front of the engine 201 in the engine room of the automobile.

【００５７】第２４図は、第２３図図示モジュレータ１
００を用いた冷凍装置と、第６図に示すようなレシーバ
４０１を用いた冷凍装置との冷房能力差を示したもので
ある。図中破線Ｋはレシーバを用いた冷凍装置を示し、
実線Ｊは第２３図図示冷凍装置を示す。なお、領域Ｌは
自動車が４０ｋｍ／ｈの速度で走行し、蒸発器には車室
内空気が循環し、さらに蒸発器に流入する空気量が大の
状態を示す。また領域Ｍは自動車が６０ｋｍ／ｈの速度
で走行し、蒸発器には温度３５℃、湿度６０％の外部空
気が流入し、蒸発器に流入する空気流量が中の状態を示
す。領域Ｎは自動車が停止している渋滞運転状態を示
し、蒸発器には車室内空気が循環し、かつ蒸発器に流入
する空気流量が大の状態を示す。また、領域Ｎにおい
て、破線Ｋで示すレシーバを用いた冷凍装置ではエンジ
ンのアイドリング回転数が７４０ｒｐｍ、実線Ｊで示す
モジュレータを用いた冷凍装置ではエンジンのアイドリ
ング回転数が６６０ｒｐｍとなるよう設定している。FIG. 24 shows the modulator 1 shown in FIG.
9 shows a difference in cooling capacity between a refrigeration apparatus using a chiller 00 and a refrigeration apparatus using a receiver 401 as shown in FIG. A broken line K in the figure indicates a refrigeration apparatus using a receiver,
The solid line J indicates the refrigeration apparatus shown in FIG. The region L indicates a state in which the vehicle travels at a speed of 40 km / h, the air in the vehicle compartment circulates through the evaporator, and the amount of air flowing into the evaporator is large. In the area M, the vehicle travels at a speed of 60 km / h, external air having a temperature of 35 ° C. and a humidity of 60% flows into the evaporator, and the flow rate of the air flowing into the evaporator is medium. An area N indicates a traffic jam operation state in which the vehicle is stopped, and a state in which vehicle interior air circulates in the evaporator and a flow rate of air flowing into the evaporator is large. In the region N, the refrigeration system using the receiver indicated by the broken line K is set so that the idling speed of the engine is 740 rpm, and the refrigeration system using the modulator indicated by the solid line J is set such that the idling speed of the engine is 660 rpm. .

【００５８】このようにモジュレータを用いた冷凍装置
ではすべての運転領域において冷房性能を向上させてい
ることが認められる。特に、モジュレータを用いた冷凍
装置では、エンジン２０１のアイドリング回転数を低減
させた状態で、さらに冷房能力を増大させることがで
き、その結果エンジン２０１の燃費性能を向上させるこ
ともできる。As described above, in the refrigeration system using the modulator, it is recognized that the cooling performance is improved in all the operation regions. In particular, in a refrigeration system using a modulator, the cooling capacity can be further increased while the idling speed of the engine 201 is reduced, and as a result, the fuel efficiency of the engine 201 can be improved.

【００５９】第２５図はモジュレータの他の例を示し、
このモジュレータ１００は熱交換器４００の第２タンク
４８１と接続管１２６で連通するようにしている。この
接続管１２６は、第２６図に示すように、内部が仕切り
壁により流入管１２０と流出管１２５に分割形成されて
いる。また、モジュレータ１００の上方部にはサイトグ
ラス１９０が固定されており、かつモジュレータ１００
の変動余裕部１３０にはフロート１８０が配置されてい
る。従って、サイトクラス１９０からフロート１８０の
状態を視認することで冷媒の充填状態が確かめられる。
また、モジュレータ１００の下方部にはドライヤ１９１
が配置されており、冷媒中に混入した水分をこのドライ
ヤ１９１によって除去することができるようになってい
る。FIG. 25 shows another example of the modulator.
The modulator 100 communicates with the second tank 481 of the heat exchanger 400 via the connection pipe 126. As shown in FIG. 26, the inside of the connection pipe 126 is divided into an inflow pipe 120 and an outflow pipe 125 by a partition wall. Further, a sight glass 190 is fixed above the modulator 100, and the modulator 100
The float 180 is arranged in the variation allowance section 130. Therefore, by visually checking the state of the float 180 from the site class 190, the state of charge of the refrigerant can be confirmed.
A dryer 191 is provided below the modulator 100.
Is disposed, and the moisture mixed in the refrigerant can be removed by the dryer 191.

【００６０】パイプ１２６のうち流入管１２０部分に
は、第２タンク４８１内で流入口１２８が開口してお
り、この流入口１２８より気冷媒とともに第２タンク４
８１内を通過する冷媒の一部がモジュレータ１００に供
給できるようになっている。また、流出管１２５部分に
は第２タンク４８１内で流出口１２９が開口している。
従って、モジュレータ１００内の液冷媒はこの流出口よ
り熱交換機の過冷却部４０５へ向けて流出可能となって
いる。An inflow port 128 is opened in the inflow pipe 120 portion of the pipe 126 in the second tank 481.
A part of the refrigerant passing through the inside 81 can be supplied to the modulator 100. An outlet 129 is opened in the outlet pipe 125 in the second tank 481.
Therefore, the liquid refrigerant in the modulator 100 can flow out of this outlet toward the supercooling section 405 of the heat exchanger.

【００６１】なお、第２６図図示のパイプ１２６はアル
ミ合金を引き抜き成形したもので、パイプ１２６とモジ
ュレータ１００との間、およびパイプ１２６と取り付け
ジョイントとの間はろう付け接合されている。第２７図
はパイプ１２６のうち熱交換器４００側の端部を示す斜
視図で、第２タンク４８１内を流れる冷媒の動圧を受け
て気冷媒がモジュレータ１００内へ流入しやすくするよ
うな位置に流入口１２８が形成されている。そして、こ
の流入口と相反する位置に出口孔１２９が設けられてい
る。なお、第２６図および第２７図において流入管部分
１２０と流出管部分１２５とを仕切る仕切り壁1６０は
折り曲げ形成されているが、この仕切り壁１６０の断面
形状は、上記以外の平滑形状としてもよいことはもちろ
んである。また、仕切り壁１６０は引き抜き成形で一体
に成形するもののほかに、別体成形された仕切り壁１６
０を接続管１２６に収納するようにしてもよい。The pipe 126 shown in FIG. 26 is formed by drawing out an aluminum alloy, and is brazed between the pipe 126 and the modulator 100 and between the pipe 126 and the mounting joint. FIG. 27 is a perspective view showing the end of the pipe 126 on the heat exchanger 400 side, at a position where the dynamic pressure of the refrigerant flowing in the second tank 481 makes it easier for the gas refrigerant to flow into the modulator 100. Is formed with an inflow port 128. An outlet hole 129 is provided at a position opposite to the inflow port. 26 and 27, the partition wall 160 that partitions the inflow pipe portion 120 and the outflow pipe portion 125 is formed by bending, but the cross-sectional shape of the partition wall 160 may be a smooth shape other than the above. Of course. In addition to the partition wall 160, which is integrally formed by drawing, the partition wall 16 formed separately is also used.
0 may be stored in the connection pipe 126.

【００６２】第２８図はモジュレータのさらに他の例を
示すもので、この例ではジョイント部１５０に流入通路
１５０ａおよび流出通路１５０ｂを形成したものであ
る。流入通路１５０ａは、下流端部が気液界面より上方
で開口する流入管１２０に連結し、これにより第２タン
ク４８１を通通した冷媒の気体部分が確実にモジュレー
タ１００の上方部へ供給されるようになっている。FIG. 28 shows still another example of a modulator. In this example, an inflow passage 150a and an outflow passage 150b are formed in a joint 150. The inflow passage 150a is connected to the inflow pipe 120 whose downstream end is opened above the gas-liquid interface, so that the gas portion of the refrigerant passing through the second tank 481 is reliably supplied to the upper portion of the modulator 100. It has become.

【００６３】また、ジョイント部１５０に流入部および
流出部を形成したことに伴い、ジョイント部１５６に冷
媒通路１５８を形成するようになっている。第２８図中
に示すように、第２タンク４８１内部の、凝縮部４０２
と過冷却部４０５の間となる部位には仕切板が設けられ
ているため、凝縮部４０２から流出した冷媒は全量、第
２タンク４８１および冷媒通路１５８を介して過冷却部
４０５に流入する。なお、冷媒流路１５８を通過する冷
媒の一部は流入管１２０を介してモジュレータ１００の
冷媒滞留部に流入する。Further, with the formation of the inflow portion and the outflow portion in the joint portion 150, a refrigerant passage 158 is formed in the joint portion 156. As shown in FIG. 28, the condensing section 402 inside the second tank 481
Since a partition plate is provided at a portion between the supercooling unit 405 and the supercooling unit 405, the entire amount of the refrigerant flowing out of the condensing unit 402 flows into the supercooling unit 405 via the second tank 481 and the refrigerant passage 158. A part of the refrigerant passing through the refrigerant channel 158 flows into the refrigerant retaining portion of the modulator 100 via the inflow pipe 120.

【００６４】本例ではジョイント部１５６が第２タンク
４８１にろう付けされ、このタンク側ジョイント部１５
６に対し、モジュレータ１００側のジョイント部１５０
がボルト１５１によって固定されるようになっている。
なお、両ジョイント１５０、１５６間の気密はＯリング
１５７によって達成される。特に、第２８図図示例では
ジョイント部１５６内に形成される冷媒通路が流入部１
５０ａに向かうようになっているので、気冷媒が動圧を
受けて流入部１５０ａへ流れやすくなっている。In this example, the joint 156 is brazed to the second tank 481,
6, the joint part 150 on the modulator 100 side
Are fixed by bolts 151.
The airtightness between the joints 150 and 156 is achieved by the O-ring 157. In particular, in the example shown in FIG. 28, the refrigerant passage formed in the joint portion 156 corresponds to the inflow portion 1.
Since the air refrigerant is directed to 50a, the gaseous refrigerant receives the dynamic pressure and easily flows to the inflow portion 150a.

【００６５】第２９図ないし第３４図に、このモジュレ
ータ１００を用いて、冷媒の充填状態を観察した状態を
示す。第２９図および第３０図は充填冷媒量が不足して
いる状態を示し、この場合にはモジュレータ１００内に
液冷媒がほとんど存在せず、また流入管１２０より流入
された冷媒中にも気泡が多数混入していることにしてい
る。従って、サイトグラス１９０からは気泡が白濁とな
って確認できる。FIG. 29 to FIG. 34 show a state where the modulator 100 is used to observe how the refrigerant is charged. 29 and 30 show a state in which the amount of the charged refrigerant is insufficient. In this case, almost no liquid refrigerant is present in the modulator 100, and bubbles are also generated in the refrigerant flowing from the inflow pipe 120. Many are mixed. Therefore, air bubbles can be confirmed from the sight glass 190 as cloudy.

【００６６】一方、第３１図および第３２図は適正冷媒
量の状態を示す。この状態では多少気冷媒を含む気液冷
媒が流入管１２０よりモジュレータ１００内に流入し、
従って気液界面が流入管１２０の上方部と略一致して形
成できる。そのため、サイトグラス１９０からは流入管
１２０部分での液面が確認できる。On the other hand, FIG. 31 and FIG. 32 show a state of a proper refrigerant amount. In this state, the gas-liquid refrigerant including the gas refrigerant somewhat flows into the modulator 100 from the inflow pipe 120,
Therefore, the gas-liquid interface can be formed substantially coincident with the upper part of the inflow pipe 120. Therefore, the liquid level at the inflow pipe 120 can be confirmed from the sight glass 190.

【００６７】一方、第３３図および第３４図は冷媒が過
充填となっている状態を示す。この状態ではモジュレー
タ１００上方部の変動余裕部１３０まで全て液冷媒で満
たされることになり、サイトグラス１９０からは液面が
視認されず、冷媒が過充填となったことが確認できる。On the other hand, FIGS. 33 and 34 show a state in which the refrigerant is overfilled. In this state, the liquid refrigerant is entirely filled up to the fluctuation margin 130 at the upper part of the modulator 100, and the liquid level is not visually recognized from the sight glass 190, and it can be confirmed that the refrigerant is overfilled.

【００６８】なお、上述の例ではサイトグラス１９０を
モジュレータ１００の頂部に配設したが、第３５図に示
すように流入管１２０の上方部を直接視認できる位置に
サイトグラス１９０を配置してもよい。また、第３６図
に示すように、サイトグラス１９０を頂部に配設した場
合であっても、流入管１２０の上方部を屈曲させ、サイ
トグラス１９０からは流入管出口部の状態が視認できる
ようにしてもよい。In the above-described example, the sight glass 190 is disposed on the top of the modulator 100. However, as shown in FIG. 35, the sight glass 190 may be disposed at a position where the upper part of the inflow pipe 120 can be directly viewed. Good. Also, as shown in FIG. 36, even when the sight glass 190 is disposed on the top, the upper part of the inflow pipe 120 is bent so that the state of the inflow pipe outlet can be visually recognized from the sight glass 190. It may be.

【００６９】さらに上述の例では、モジュレータが熱交
換器４００の第２タンク４８１とは別に設けられていた
が、第３７図で示すようにモジュレータ１００を第２タ
ンク４８１と一体形成してもよい。これは、第２タンク
４８１内を仕切り壁４７０で仕切るようにしたものであ
る。このモジュレータ１００と第２タンク４８１内冷媒
通路とは、タンクの下方キャップ４７１に形成された連
通運路４７２で連通するようにしている。Further, in the above-described example, the modulator is provided separately from the second tank 481 of the heat exchanger 400, but the modulator 100 may be formed integrally with the second tank 481 as shown in FIG. . This is such that the inside of the second tank 481 is partitioned by a partition wall 470. The modulator 100 and the refrigerant passage in the second tank 481 communicate with each other through a communication passage 472 formed in a lower cap 471 of the tank.

【００７０】第３８図はさらに他の例を示すもので、同
じくモジュレータ１００を第２タンク４８１と一体形成
したものであるが、この例では下方のキヤップ４７１に
特別な連通孔を設けず、仕切り壁４７０の下方部に比較
的大きな開口４７３を設けるようにしている。この開口
４７３の上方部は凝縮部４０２と過冷却部４０５との分
岐位置と同程度にしている。この例であっても熱交換器
４００のうち凝縮部４０２を通過した冷媒の一部を開口
４７３よりモジュレータ１００側に流入できるようにな
っている。FIG. 38 shows still another example, in which the modulator 100 is formed integrally with the second tank 481, but in this example, no special communication hole is provided in the lower cap 471, and the partition is divided. A relatively large opening 473 is provided below the wall 470. The upper part of the opening 473 is substantially the same as the branch position of the condenser 402 and the supercooler 405. Even in this example, a part of the refrigerant that has passed through the condenser 402 in the heat exchanger 400 can flow into the modulator 100 through the opening 473.

【００７１】なお、上述の第３７図および第３８図図示
の例では仕切り部４８４を一箇所のみ設け、熱交換器４
００内を全体として冷媒がＵ字状に流れるようにした
が、前述の第２０図図示例のように冷媒流れがＳ字状に
なるように設定してもよいことはもちろんである。In the examples shown in FIGS. 37 and 38, only one partition 484 is provided and the heat exchanger 4 is provided.
Although the refrigerant is made to flow in a U-shape as a whole in 00, it goes without saying that the refrigerant flow may be set to have an S-shape as in the example shown in FIG. 20 described above.

【００７２】[0072]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の冷凍装
置、および熱交換器では、凝縮器全体の放熱面積に対す
る過冷却部の放熱面積の割合を０．１以上、０．３以下
に設定することにより、圧縮機の駆動動力を実質的に増
大させることなく、所定の冷房能力を得ることができ、
冷房能力に対する駆動動力の能力比を向上させることが
できる。また、車両の走行状態にかかわらず、効率よく
冷凍装置を運転することができる。As described above, in the refrigerating apparatus and heat exchanger of the present invention, the ratio of the heat radiation area of the supercooling section to the heat radiation area of the entire condenser is set to 0.1 or more and 0.3 or less. By doing so, it is possible to obtain a predetermined cooling capacity without substantially increasing the driving power of the compressor,
The capacity ratio of the driving power to the cooling capacity can be improved. Further, the refrigeration apparatus can be operated efficiently regardless of the running state of the vehicle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の参考例である冷凍装置示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing a refrigeration apparatus as a reference example of the present invention.

【図２】第１図図示モジュレータの冷媒充填状態を示す
説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing a refrigerant charging state of the modulator shown in FIG. 1;

【図３】第１図図示モジュレータの冷媒充填状態を示す
説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a refrigerant charging state of the modulator shown in FIG. 1;

【図４】第１図図示モジュレータの冷媒充填状態を示す
説明図。FIG. 4 is an explanatory view showing a refrigerant charging state of the modulator shown in FIG. 1;

【図５】第１図図示モジュレータの他の例を示す断面
図。FIG. 5 is a sectional view showing another example of the modulator shown in FIG. 1;

【図６】従来技術のレシーバを用いた冷凍装置の一部を
示す正面図。FIG. 6 is a front view showing a part of a refrigeration apparatus using a receiver according to the related art.

【図７】過冷却による冷房状態を示すモリエル線図。FIG. 7 is a Mollier chart showing a cooling state by supercooling.

【図８】モジュレータの作動原理を説明する図。FIG. 8 is a diagram illustrating the operation principle of a modulator.

【図９】凝縮部と過冷却部との面積割合を示す正面図。FIG. 9 is a front view showing an area ratio between a condensing section and a supercooling section.

【図１０】サブクール面積比とエンジンのアイドル回転
数との関係を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a relationship between a subcool area ratio and an engine idle speed.

【図１１】サブクール面積比と冷房能力との関係を示す
説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a relationship between a subcool area ratio and a cooling capacity.

【図１２】本発明の一実施例を示す図であり、過冷却部
での過冷却状態を説明する図。FIG. 12 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a supercooled state in a supercooling unit.

【図１３】分岐管面積比とモジュレータへの気冷媒流出
比との関係を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a relationship between a branch pipe area ratio and a gas refrigerant outflow ratio to a modulator.

【図１４】気冷媒の分岐状態を示す説明図。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a branched state of gas refrigerant.

【図１５】流入管を用いたモジュレータの例を示す断面
図。FIG. 15 is a sectional view showing an example of a modulator using an inflow pipe.

【図１６】分岐管面積比と有効サブクール面積比との関
係を示す説明図。FIG. 16 is an explanatory diagram showing a relationship between a branch pipe area ratio and an effective subcool area ratio.

【図１７】モジュレータの充填余裕部と変動余裕部との
位置関係を示す説明図。FIG. 17 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a filling margin and a fluctuation margin of the modulator.

【図１８】圧縮機の回転数とモジュレータ内の冷媒量と
の関係を示す説明図。FIG. 18 is an explanatory diagram showing the relationship between the number of revolutions of the compressor and the amount of refrigerant in the modulator.

【図１９】第１２図図示冷凍装置と第７図図示冷凍装置
との冷媒封入量とコンプレッサ出口高圧との関係を示す
説明図。19 is an explanatory diagram showing the relationship between the amount of refrigerant charged and the compressor outlet high pressure in the refrigeration system shown in FIG. 12 and the refrigeration system shown in FIG. 7;

【図２０】本発明冷凍装置の他の例を示す断面図。FIG. 20 is a sectional view showing another example of the refrigeration apparatus of the present invention.

【図２１】第２０図図示モジュレータを示す正面図。FIG. 21 is a front view showing the modulator shown in FIG. 20;

【図２２】第２１図図示モジュレータを示す断面図。FIG. 22 is a sectional view showing the modulator shown in FIG. 21;

【図２３】第２０図図示モジュレータの自動車への搭載
状態を示す説明図。FIG. 23 is an explanatory view showing a state where the modulator shown in FIG. 20 is mounted on an automobile.

【図２４】第２３図図示冷凍装置と第７図図示冷凍装置
との冷房能力の関係の差を説明する説明図。FIG. 24 is an explanatory diagram for explaining a difference in cooling capacity relationship between the refrigeration system shown in FIG. 23 and the refrigeration system shown in FIG. 7;

【図２５】本発明に係わるモジュレータの他の例を示す
断面図。FIG. 25 is a sectional view showing another example of the modulator according to the present invention.

【図２６】第２５図図示接続管の断面図。FIG. 26 is a sectional view of the connecting pipe shown in FIG. 25;

【図２７】第２５図図示接続管の端部を示す斜視図。FIG. 27 is a perspective view showing an end of the connection pipe shown in FIG. 25;

【図２８】本発明に係わる熱交換器の他の例を示す断面
図。FIG. 28 is a sectional view showing another example of the heat exchanger according to the present invention.

【図２９】第２８図図示モジュレータの冷媒充填状態を
示す説明図。FIG. 29 is an explanatory view showing a state in which the modulator shown in FIG. 28 is charged with the refrigerant.

【図３０】第２９図図示モジュレータのサイトグラスの
透視状態を示す説明図。FIG. 30 is an explanatory view showing a see-through state of a sight glass of the modulator shown in FIG. 29;

【図３１】第２８図図示モジュレータの冷媒充填状態を
示す説明図。FIG. 31 is an explanatory view showing a refrigerant charging state of the modulator shown in FIG. 28.

【図３２】第３１図図示モジュレータのサイトグラスの
透視状態を示す説明図。。FIG. 32 is an explanatory view showing a see-through state of a sight glass of the modulator shown in FIG. 31. .

【図３３】第２８図図示モジュレータの冷媒充填状態を
示す説明図。FIG. 33 is an explanatory view showing a refrigerant charging state of the modulator shown in FIG. 28.

【図３４】第３３図図示モジュレータのサイトグラスの
透視状態を示す説明図。FIG. 34 is an explanatory diagram showing a see-through state of a sight glass of the modulator shown in FIG. 33.

【図３５】第２８図図示モジュレータの他の例を示す断
面図。FIG. 35 is a sectional view showing another example of the modulator shown in FIG. 28;

【図３６】第２８図示モジュレータの他の例を示す断面
図。FIG. 36 is a sectional view showing another example of the modulator shown in FIG. 28;

【図３７】本発明に係わる熱交換器の他の例を示す正面
図。FIG. 37 is a front view showing another example of the heat exchanger according to the present invention.

【図３８】本発明の熱交換器のさらに他の例を示す正面
図。FIG. 38 is a front view showing still another example of the heat exchanger of the present invention.

【図３９】従来の冷凍装置の一部を示す説明図。FIG. 39 is an explanatory view showing a part of a conventional refrigeration apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１００…モジュレータ、２００…圧縮機、３００…減圧
手段、３１０…蒸発器、４０００…熱交換器、４０２…
凝縮部、４０５…過冷却部、100: modulator, 200: compressor, 300: decompression means, 310: evaporator, 4000: heat exchanger, 402:
Condensing section, 405 ... supercooling section,

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成１２年２月７日（２０００．２．７）[Submission date] February 7, 2000 (2000.2.7)

【手続補正１】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正２】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図２８[Correction target item name] FIG. 28

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図２８】 FIG. 28

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 隆久 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 西田 伸 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 藤原 健一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Takahisa Suzuki 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. (72) Inventor Kenichi Fujiwara 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside DENSO Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 冷媒の圧縮を行う圧縮機と、 圧縮された冷媒を凝縮する凝縮部と、この凝縮部を通過
した冷媒を過冷却させる過冷却部とからなる熱交換器
と、 凝縮された冷媒を減圧膨張する減圧手段と、 減圧膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、 前記凝縮部と前記過冷却部との間に配され、前記凝縮部
を通過した冷媒を気液分離するとともに冷媒を貯留する
受液器とを備え、 前記凝縮部および前記過冷却部は、平行に配置され、内
部を冷媒が流れる複数のチューブと、これらのチューブ
と平行に配置されるとともに前記チューブに熱的に結合
され、冷媒と通過空気との熱交換を促進させるコルゲー
ト形状を有するフィンと、前記チューブの一端に配さ
れ、前記複数のチューブへと冷媒を分配する、および／
または前記複数のチューブを通過した冷媒を集める第１
タンクと、前記チューブの他端に配され、前記複数のチ
ューブへと冷媒を分配する、および／または前記複数の
チューブを通過した冷媒を集める第２タンクと有し、前
記第１タンクには内部を上流側空間と下流側空間とに区
画する第１の仕切板が設けられており、この第１の仕切
板によって区画された前記第１タンク内の上流側空間に
導入された冷媒を前記第２タンクを介して前記過冷却部
へと流入させる冷凍装置であって、 前記受液器は、前記第２タンクとは区画された空間を有
し、前記第２タンクと接続され、 前記過冷却部には前記複数のチューブのうち２本以上の
チューブが配されており、 前記過冷却部に配される前記フィンおよび前記２本以上
のチューブの放熱面によって構成される前記過冷却部の
放熱面積は、前記熱交換器全体の前記フィンおよび前記
複数のチューブの放熱面によって構成される前記熱交換
器全体の放熱面積の１０％以上、かつ３０％以下である
ことを特徴とする冷凍装置。1. A heat exchanger comprising: a compressor for compressing a refrigerant; a condenser for condensing the compressed refrigerant; and a supercooler for subcooling the refrigerant passing through the condenser. A decompression unit for decompressing and expanding the refrigerant; an evaporator for evaporating the decompressed and expanded refrigerant; a refrigerant disposed between the condensing unit and the supercooling unit, which separates the refrigerant passing through the condensing unit into gas and liquid, The condenser and the supercooling unit are arranged in parallel, a plurality of tubes through which a refrigerant flows, and are arranged in parallel with these tubes and are thermally connected to the tubes. A fin having a corrugated shape for promoting heat exchange between the refrigerant and the passing air, and disposed at one end of the tube for distributing the refrigerant to the plurality of tubes; and / or
Or a first method for collecting the refrigerant that has passed through the plurality of tubes.
A second tank disposed at the other end of the tube for distributing the refrigerant to the plurality of tubes and / or collecting the refrigerant that has passed through the plurality of tubes; A first partition plate for partitioning the refrigerant into an upstream space and a downstream space is provided, and the refrigerant introduced into the upstream space in the first tank partitioned by the first partition plate is transferred to the first space. A refrigerating device that flows into the supercooling unit through two tanks, wherein the liquid receiver has a space partitioned from the second tank, and is connected to the second tank; The portion is provided with two or more tubes of the plurality of tubes, and the heat radiation of the supercooling portion configured by the fins disposed on the supercooling portion and the heat radiation surface of the two or more tubes. Area is the entire heat exchanger Refrigeration system wherein the fins and 10% heat radiating area of the entire heat exchanger formed by the heat radiating surface of the plurality of tubes above, and 30% or less. 【請求項２】 平行配置された前記複数のチューブのう
ち、最外側に配されるチューブの外側となる部位には前
記フィンが熱的に結合されていることを特徴とする請求
項１記載の冷凍装置。2. The fin according to claim 1, wherein the fin is thermally coupled to a portion outside the outermost tube among the plurality of tubes arranged in parallel. Refrigeration equipment. 【請求項３】 前記受液器は前記第２タンクに沿って延
びる形状を有しているとともに、前記受液器と前記第２
タンクとは離間して配されていることを特徴とする請求
項１または２記載の冷凍装置。3. The liquid receiver has a shape extending along the second tank, and the liquid receiver and the second tank are connected to each other.
3. The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein the refrigeration apparatus is disposed apart from the tank. 【請求項４】 圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮す
る凝縮部と、この凝縮部を通過した冷媒を過冷却させる
過冷却部と、前記凝縮部と前記過冷却部との間に配さ
れ、前記凝縮部を通過した冷媒を気液分離するとともに
冷媒を貯留する受液器とを備え、 前記凝縮部および前記過冷却部は、平行に配置され、内
部を冷媒が流れる複数のチューブと、これらのチューブ
間に配され、冷媒と通過空気との熱交換を促進させるコ
ルゲート形状のフィンと、前記チューブの一端に配さ
れ、前記複数のチューブへと冷媒を分配する、および／
または前記複数のチューブを通過した冷媒を集める第１
タンクと、前記チューブの他端に配され、前記複数のチ
ューブへと冷媒を分配する、および／または前記複数の
チューブを通過した冷媒を集める第２タンクとを有し、
前記第１タンクには内部を上流側空間と下流側空間とに
区画する第１の仕切板が設けられており、この第１の仕
切板によって区画された前記第１タンク内の上流側空間
に導入された冷媒を前記第２タンクを介して前記過冷却
部へと流入させる熱交換器であって、 前記受液器は、前記第２タンクとは区画された空間を有
し、前記第２タンクと接続され、 前記過冷却部には前記複数のチューブのうち２本以上の
チューブが配されており、 前記過冷却部に配される前記フィンおよび前記２本以上
のチューブの放熱面によって構成される前記過冷却部の
放熱面積は、前記熱交換器全体の前記フィンおよび前記
複数のチューブの放熱面によって構成される前記熱交換
器全体の放熱面積の１０％以上、かつ３０％以下である
ことを特徴とする熱交換器。4. A condensing section for condensing the refrigerant compressed by the compressor, a supercooling section for subcooling the refrigerant passing through the condensing section, and disposed between the condensing section and the supercooling section, A liquid receiver that separates the refrigerant that has passed through the condensing section into gas and liquid and stores the refrigerant, the condensing section and the supercooling section are arranged in parallel, and a plurality of tubes through which the refrigerant flows, and And a corrugated fin that promotes heat exchange between refrigerant and passing air, and is disposed at one end of the tube and distributes refrigerant to the plurality of tubes; and / or
Or a first method for collecting the refrigerant that has passed through the plurality of tubes.
A second tank disposed at the other end of the tube, distributing the refrigerant to the plurality of tubes, and / or collecting the refrigerant that has passed through the plurality of tubes;
The first tank is provided with a first partition plate for partitioning the inside into an upstream space and a downstream space. The first partition plate is partitioned by the first partition plate into an upstream space in the first tank. A heat exchanger that causes the introduced refrigerant to flow into the subcooling unit through the second tank, wherein the liquid receiver has a space partitioned from the second tank, Connected to a tank, the supercooling section is provided with two or more tubes of the plurality of tubes, and is constituted by the fins disposed in the supercooling section and the heat radiation surface of the two or more tubes. The heat radiating area of the supercooling section is 10% or more and 30% or less of the heat radiating area of the entire heat exchanger formed by the fins of the entire heat exchanger and the heat radiating surfaces of the plurality of tubes. A heat exchanger, characterized in that: