JP4098580B2 - Receiver tank and vehicle air conditioner equipped with receiver tank - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に設けられ、高圧冷媒と低圧冷媒とで熱交換させるレシーバタンクと、該レシーバタンクを備えた車両用空調装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、レシーバタンクとして、例えば、特開平9−89420号公報に開示のものがある。このレシーバタンクでは、コンプレッサ側からの高圧冷媒が流入管を介してタンク内に流入し、流出管を介してエバポレータ側へと流出する一方、エバポレータからの低圧冷媒がタンク内を通過する流動管を介してコンプレッサ側へと流動することにより、流動管内の冷媒と、タンク内の冷媒との間で熱交換が行えるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記構成のレシーバタンクでは、流動管の伝熱面積を大きくしようとすると、大型となって占有スペースが増大する上、内部の冷媒量が増大する結果、肝心のエバポレータ等の必要な箇所に冷媒が適切に供給されなかったり、タンク内のスペースに余裕がなくなり、除湿部材(乾燥剤)やストレーナを配置できなかったりといった問題がある。
【0004】
そこで、本発明は、小型であっても、冷媒間の熱交換を適切に行わせると共に、内部に除湿部材(乾燥剤)やストレーナを配置可能なレシーバタンクと、該レシーバタンクを備えた車両用空調装置とを提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
コンプレッサから吐出された冷媒が、コンデンサ、膨張弁、及びエバポレータを介してコンプレッサに戻って循環する冷媒流路の途中に配設され、タンクと、該タンク内に配設され、エバポレータからコンプレッサに向かう冷媒が流動する流動管と、コンデンサからエバポレータに向かう冷媒が流入する流入管と、タンク内に流入した冷媒がエバポレータに向かって流出する流出管とを備えたレシーバタンクであって、
前記流動管は、前記タンクの上面側から下面側に向かって平行に延びる一対の直線部と、該直線部よりも側方に膨らんだ湾曲部とからなる略U字形の配管で構成し、
前記流動管に、該流動管の内部を流動する冷媒と、前記タンク内の冷媒との間の熱交換を促進させる熱交換促進部を設け、
前記熱交換促進部は、前記流動管の直線部に、接触状態を維持しつつ上下方向に所定間隔で並設される、複数の貫通孔を形成された複数枚のプレートで構成したものである。
【0006】
この構成により、流入管を介してタンク内に流入したコンデンサからの低温低圧の冷媒と、タンク内で流動管内を流動するエバポレータからの高温高圧の冷媒との間の熱交換は、熱交換促進部を介して行うことができ、小型としても熱交換性能に優れた構成とすることが可能となる。また、流入管を介してタンク内に流入した冷媒は、貫通孔を介して順次下方のプレートへと流下させることができるので、簡単な構成であるにも拘わらず、優れた熱交換性能を発揮させることができる。
【0007】
前記タンク内に、入口管から流入された冷媒から水分を除去するための除湿部材を収容し、該除湿部材を前記流動管の最下位置と前記タンクの下面との間に配設し、
前記流動管は、前記湾曲部に代えて、水平方向に屈曲し、前記除湿部材をタンクの下面との間に挟持可能な下方部を備えるのが好ましい。
【0008】
前記流出管に、前記タンク内の冷媒を濾過するストレーナを設け、該ストレーナを、前記熱交換促進部の下方に配設し、
前記ストレーナは、前記除湿部材と積層した状態で、前記流動管の最下位置と前記タンクの下面との間に配設するのが好ましい。
【0016】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、車両用空調装置を、前記いずれかの構成のレシーバタンクと、前記エバポレータから前記コンプレッサに至る経路のいずれかで、冷媒のスーパーヒート量を検出するスーパーヒート量検出手段と、該スーパーヒート量検出手段での検出信号に基づいて前記膨張弁の開度を調整することにより、前記コンプレッサに流入する冷媒をスーパーヒート状態とする制御手段とを備えた構成としたものである。
【0017】
この構成により、エバポレータでの冷却能力を最大限に発揮させつつ、エバポレータから流出する冷媒を確実にスーパーヒート状態とできるので、コンプレッサでの液圧縮を未然に防止することが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【0019】
図1は、車両用空調装置の冷凍サイクルを示す。この冷凍サイクルでは、コンプレッサ1から吐出された冷媒が、コンデンサ2、膨張弁3、及びエバポレータ4を介してコンプレッサ1に戻って循環する。コンプレッサ1は、図示しないエンジンの駆動力が伝達されることにより所定回転数で駆動する。コンデンサ2は、車両前方部に配設され、冷媒と外気とを熱交換させる。膨張弁3は、冷媒を気化しやすい状態に減圧してエバポレータ4に導く。エバポレータ4は、車内前方部の空調ユニット20内に配設され、内気又は外気と冷媒とを熱交換させる。エバポレータ4の出口に接続される配管には温度センサ5が設けられ、冷媒温度を検出可能となっている。前記膨張弁3の開度は、この検出温度に基づいて制御され、エバポレータ4内に於ける冷媒のスーパーヒート量が所望の値に調整されている。
【0020】
冷凍サイクルの途中にはレシーバタンク6が接続されている。
【0021】
レシーバタンク6は、図2及び図3に示すように、有底筒状のタンク本体7に除湿部材8(乾燥剤)を収容し、蓋体9に流入管10、流出管11、流動管12を取り付け、タンク本体7の上方開口部を蓋体9で閉鎖した構成である。
【0022】
除湿部材8はタンク本体7の底面に配設され、冷凍サイクルの途中、例えば、樹脂製のホース等から侵入する水分を冷媒から除去する。
【0023】
蓋体9には押え部13が設けられている。押え部13は、タンク本体7に蓋体9を装着した際、タンク本体7の上方開口部から所定寸法の位置まで侵入し、後述するプレート17を押圧して装着部分への挟み込みを防止する。
【0024】
流入管10の一端部はコンデンサ2側の配管に接続されている。流入管10の他端部はタンク内の上方開口部近傍に位置し、高温高圧冷媒をレシーバタンク6の上方側から流入させる。
【0025】
流出管11は、一端部がエバポレータ4側の配管に接続され、ストレーナ14を有する他端部がレシーバタンク6の底面近傍に位置している。ストレーナ14は冷媒中に含まれるゴミを除去する。
【0026】
流動管12は、直線部15と湾曲部16からなる略U字形で、一端部がエバポレータ4側の配管に接続され、他端部がコンプレッサ1側の配管に接続されている。流動管12内には、エバポレータ4からの低温低圧冷媒が流動する。直線部15には、上下方向に所定間隔で複数枚のプレート17(本発明の熱交換促進部に相当する。)が設けられている。
【0027】
各プレート17には複数の小径孔が形成され、流入管10を介してレシーバタンク6内に流入した高温高圧冷媒を順次下方側のプレート17へと流下させることが可能となっている。これにより、流入管10から流入した高温冷媒の熱は、各プレート17から流動管12へと伝達され、低温冷媒に吸熱される。
【0028】
除湿部材8及びストレーナ14は、プレート17の下方側で、流動管12の湾曲部16の側方に形成されるデッドスペースに位置し、レシーバタンク6の小型化が図られている。
【0029】
以上の構成からなるレシーバタンク6の熱交換能力は、エバポレータ4内に於ける冷媒のスーパーヒート量に相当する熱交換能力以下、詳しくは、後述するように膨張弁3の開度を変更することにより得られる、エバポレータ4内に於けるスーパーヒート量の最小値に相当する熱交換能力以下となるように設計されている。
【0030】
なお、前記温度センサ5での検出温度は制御装置21に入力される。制御装置21は、入力された検出温度に基づいてエバポレータ4から流出した冷媒がスーパーヒート状態であるか否かを判断し、膨張弁3の開度を制御する。
【0031】
次に、前記車両用空調装置の動作について説明する。
【0032】
コンプレッサ1を駆動して高温高圧冷媒を吐出させると、この冷媒は、コンデンサ2を通過して凝縮された後、流入管10を介してレシーバタンク6に流入する。
【0033】
レシーバタンク6内では、流入した高温冷媒が順次プレート17の小径孔を介して下段のプレート17へと流下する。この間、冷媒の熱は、プレート17を介して流動管12へと伝達される。レシーバタンク6の底面部まで流下した冷媒は、そこで除湿部材8によって水分を除去された後、ストレーナ14でゴミを回収され、流出管11を介してエバポレータ4へと流動する。
【0034】
エバポレータ4に向かう冷媒は、膨張弁3を通過する際、気化しやすい状態まで減圧される。膨張弁3の開度は制御装置21からの制御信号に基づいて調整される。すなわち、制御装置21は、エバポレータ4の出口側配管に設けた温度センサ5での検出温度に基づいて、エバポレータ4から流出した冷媒のスーパーヒート量を検出する。そして、所定のスーパーヒート量となるように膨張弁3の開度を調整することにより、コンプレッサ1に流入する冷媒を常に所望のスーパーヒート状態に維持する。この結果、アキュムレータ(気液分離装置)を必要とすることなく、コンプレッサ1での液圧縮を確実に防止することが可能となる。
【0035】
エバポレータ4では、冷媒は気化して空調ユニット内を通過する空気から吸熱してレシーバタンク6へと向かう。レシーバタンク6では、冷媒は流動管12を流動し、プレート17を介して高温冷媒から吸熱する。プレート17は、前述のように、流動管12の直線部15に上下方向に所定間隔で複数設けられているため、高温冷媒が各プレート17に形成した複数の小径孔を流下することにより、流動管12を流動する低温冷媒に効率良く吸熱させることができる。したがって、エバポレータ4の入口と出口で、冷媒のエンタルピ差を大きくすることができ、エバポレータ4の冷却能力を向上させることが可能となる。
【0036】
その後、レシーバタンク6を流出した冷媒は、コンプレッサ1へと戻って循環する。
【0037】
なお、前記実施形態では、除湿部材8を流動管12の湾曲部16側方に配設するようにしたが、図4に示すように、タンク本体7の底面に配設するようにしてもよい。この場合、除湿部材8を流動管12とタンク本体7の間に挟持可能とすれば、流動管12で除湿部材8の位置決めをも兼ねることができ、構成を簡略化することが可能となる。
【0038】
また、図5に示すように、前記ストレーナ14を前記除湿部材8と積層可能な構成としてもよい。
【0039】
また、図6に示すように、前記流動管12の湾曲部16を水平方向に屈曲させることにより、レシーバタンク6内の余剰空間をさらに抑制することができ、レシーバタンク6をより一層コンパクトな構成とすることが可能となる。
【0040】
また、前記実施形態では、温度センサ5をエバポレータ4の出口側配管に設けるようにしたが、レシーバタンク6の低圧側出口配管である流動管12からコンプレッサ1に向かう配管に設けるようにしてもよい。また、温度センサ5に限らず、コンプレッサ1に流入する冷媒が常にスーパーヒート状態とできるように膨張弁3の開度を調整可能なデータを得られるものであれば、その手段は問わない。
【0041】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、流動管に、該流動管の内部を流動する冷媒と、タンク内の冷媒との間の熱交換を促進させる熱交換促進部を設けたので、小型としても、熱交換性能に優れ、内部に除湿部材(乾燥剤)やストレーナを配置するのに十分なスペースを確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態に係る車両用空調装置の概略図である。
【図2】 図1の冷凍サイクルに設けられるレシーバタンクの部分破断斜視図である。
【図3】 (a)は図2に示すレシーバタンクの正面断面図、(b)はその側面断面図である。
【図4】 (a)は他の実施形態に係るレシーバタンクの正面断面図、(b)はその側面断面図である。
【図5】 (a)は他の実施形態に係るレシーバタンクの正面断面図、(b)はその側面断面図である。
【図6】 (a)は他の実施形態に係るレシーバタンクの正面断面図、(b)はその側面断面図である。
【符号の説明】
1…コンプレッサ
2…コンデンサ
3…膨張弁
4…エバポレータ
5…温度センサ
6…レシーバタンク
7…タンク本体
8…除湿部材
9…蓋体
10…流入管
11…流出管
12…流動管
13…押え部
14…ストレーナ
15…直線部
16…湾曲部
17…プレート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a receiver tank that is provided in a vehicle air conditioner and performs heat exchange between a high-pressure refrigerant and a low-pressure refrigerant, and a vehicle air conditioner including the receiver tank.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a receiver tank, for example, there is one disclosed in JP-A-9-89420. In this receiver tank, the high-pressure refrigerant from the compressor side flows into the tank through the inflow pipe and flows out to the evaporator side through the outflow pipe, while the low-pressure refrigerant from the evaporator passes through the tank through the tank. By flowing to the compressor side, heat exchange can be performed between the refrigerant in the flow pipe and the refrigerant in the tank.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the receiver tank having the above-described configuration, if the heat transfer area of the flow tube is increased, the size of the flow pipe increases, the occupied space increases, and the amount of refrigerant in the interior increases. There is a problem that the refrigerant is not properly supplied, there is no room in the space in the tank, and the dehumidifying member (drying agent) and the strainer cannot be arranged.
[0004]
Therefore, the present invention provides a receiver tank capable of appropriately performing heat exchange between refrigerants and having a dehumidifying member (desiccant) and a strainer disposed therein, and a vehicle including the receiver tank. It is an object to provide an air conditioner.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above problems, the present invention provides:
The refrigerant discharged from the compressor is disposed in the middle of the refrigerant flow path that circulates back to the compressor via the condenser, the expansion valve, and the evaporator, and is disposed in the tank and the tank. A receiver tank comprising a flow pipe through which a refrigerant flows, an inflow pipe into which a refrigerant flows from a condenser to the evaporator, and an outflow pipe through which the refrigerant flowing into the tank flows out toward the evaporator,
The flow pipe is constituted by a substantially U-shaped pipe comprising a pair of straight portions extending in parallel from the upper surface side to the lower surface side of the tank and a curved portion swelled laterally from the straight portion,
The flow pipe is provided with a heat exchange promoting portion that promotes heat exchange between the refrigerant flowing inside the flow pipe and the refrigerant in the tank ,
The heat exchange promoting part is composed of a plurality of plates formed with a plurality of through-holes arranged in parallel in the vertical direction at a predetermined interval while maintaining a contact state on the straight part of the flow tube. is there.
[0006]
With this configuration, the heat exchange between the low-temperature and low-pressure refrigerant from the condenser flowing into the tank via the inflow pipe and the high-temperature and high-pressure refrigerant from the evaporator flowing in the flow pipe in the tank It becomes possible to make it the structure which was excellent in heat exchange performance even if it was small. In addition, the refrigerant that has flowed into the tank via the inflow pipe can flow down to the lower plate through the through hole, so that it exhibits excellent heat exchange performance despite its simple structure. Can be made.
[0007]
A dehumidifying member for removing moisture from the refrigerant flowing in from the inlet pipe is accommodated in the tank, and the dehumidifying member is disposed between the lowest position of the flow pipe and the lower surface of the tank,
The flow pipe preferably includes a lower portion that can be bent in the horizontal direction and can hold the dehumidifying member between the lower surface of the tank, instead of the curved portion.
[0008]
The outflow pipe is provided with a strainer for filtering the refrigerant in the tank, and the strainer is disposed below the heat exchange promoting part,
The strainer is preferably disposed between the lowermost position of the flow pipe and the lower surface of the tank in a state of being stacked with the dehumidifying member.
[0016]
Further, according to the present invention, as means for solving the above-described problems, the vehicle air conditioner is provided with a superheat amount of the refrigerant in any one of the receiver tank having the above-described configuration and the path from the evaporator to the compressor. And a control means for adjusting the opening degree of the expansion valve based on a detection signal from the superheat quantity detection means so that the refrigerant flowing into the compressor is in a superheat state. It is set as the structure provided with.
[0017]
With this configuration, the refrigerant flowing out of the evaporator can be surely brought into a superheat state while maximizing the cooling capacity of the evaporator, and thus liquid compression in the compressor can be prevented in advance.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0019]
FIG. 1 shows a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner. In this refrigeration cycle, the refrigerant discharged from the
[0020]
A
[0021]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0022]
The
[0023]
The lid 9 is provided with a pressing portion 13. When the lid 9 is mounted on the
[0024]
One end of the
[0025]
One end of the outflow pipe 11 is connected to the pipe on the
[0026]
The flow pipe 12 is substantially U-shaped consisting of a straight portion 15 and a curved portion 16, and one end thereof is connected to the
[0027]
A plurality of small-diameter holes are formed in each
[0028]
The dehumidifying
[0029]
The heat exchange capacity of the
[0030]
The temperature detected by the
[0031]
Next, the operation of the vehicle air conditioner will be described.
[0032]
When the
[0033]
In the
[0034]
When passing through the
[0035]
In the
[0036]
Thereafter, the refrigerant flowing out of the
[0037]
In the above-described embodiment, the dehumidifying
[0038]
Further, as shown in FIG. 5, the
[0039]
Further, as shown in FIG. 6, by bending the curved portion 16 of the flow pipe 12 in the horizontal direction, the surplus space in the
[0040]
Moreover, in the said embodiment, although the
[0041]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the flow pipe is provided with a heat exchange promoting portion that promotes heat exchange between the refrigerant flowing inside the flow pipe and the refrigerant in the tank. Therefore, even if it is small, heat exchange performance is excellent, and it is possible to secure a sufficient space for disposing a dehumidifying member (drying agent) and a strainer inside.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a vehicle air conditioner according to an embodiment.
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of a receiver tank provided in the refrigeration cycle of FIG.
3A is a front sectional view of the receiver tank shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a side sectional view thereof.
4A is a front sectional view of a receiver tank according to another embodiment, and FIG. 4B is a side sectional view thereof.
5A is a front sectional view of a receiver tank according to another embodiment, and FIG. 5B is a side sectional view thereof.
6A is a front sectional view of a receiver tank according to another embodiment, and FIG. 6B is a side sectional view thereof.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記流動管は、前記タンクの上面側から下面側に向かって平行に延びる一対の直線部と、該直線部よりも側方に膨らんだ湾曲部とからなる略U字形の配管で構成し、
前記流動管に、該流動管の内部を流動する冷媒と、前記タンク内の冷媒との間の熱交換を促進させる熱交換促進部を設け、
前記熱交換促進部は、前記流動管の直線部に、接触状態を維持しつつ上下方向に所定間隔で並設される、複数の貫通孔を形成された複数枚のプレートで構成したことを特徴とするレシーバタンク。The refrigerant discharged from the compressor is disposed in the middle of the refrigerant flow path that circulates back to the compressor via the condenser, the expansion valve, and the evaporator, and is disposed in the tank and the tank. A receiver tank comprising a flow pipe through which a refrigerant flows, an inflow pipe into which a refrigerant flows from a condenser to the evaporator, and an outflow pipe through which the refrigerant flowing into the tank flows out toward the evaporator,
The flow pipe is constituted by a substantially U-shaped pipe comprising a pair of straight portions extending in parallel from the upper surface side to the lower surface side of the tank and a curved portion swelled laterally from the straight portion,
The flow pipe is provided with a heat exchange promoting portion that promotes heat exchange between the refrigerant flowing inside the flow pipe and the refrigerant in the tank ,
The heat exchange accelerating portion is composed of a plurality of plates formed with a plurality of through-holes arranged in parallel at predetermined intervals in the vertical direction while maintaining a contact state with the linear portion of the flow tube. Features receiver tank.
前記流動管は、前記湾曲部に代えて、水平方向に屈曲し、前記除湿部材をタンクの下面との間に挟持可能な下方部を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレシーバタンク。 A dehumidifying member for removing moisture from the refrigerant flowing in from the inlet pipe is accommodated in the tank, and the dehumidifying member is disposed between the lowest position of the flow pipe and the lower surface of the tank,
2. The receiver tank according to claim 1, wherein the flow pipe includes a lower portion that is bent in a horizontal direction and capable of sandwiching the dehumidifying member with a lower surface of the tank, instead of the curved portion. .
前記ストレーナは、前記除湿部材と積層した状態で、前記流動管の最下位置と前記タンクの下面との間に配設したことを特徴とする請求項1又は2に記載のレシーバタンク。 The outflow pipe is provided with a strainer for filtering the refrigerant in the tank, and the strainer is disposed below the heat exchange promoting part,
3. The receiver tank according to claim 1 , wherein the strainer is disposed between a lowermost position of the flow pipe and a lower surface of the tank in a state of being stacked with the dehumidifying member .
前記流出管に、前記タンク内の冷媒を濾過し、前記熱交換促進部となるストレーナを設けたことを特徴とする請求項3に記載のレシーバタンク。 The strainer is configured to be laminated with the plate,
The receiver tank according to claim 3 , wherein a strainer that filters the refrigerant in the tank and serves as the heat exchange promoting portion is provided in the outflow pipe .
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