JP2018071910A - Condenser unit and refrigeration cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンデンサユニット、およびそれを備えた冷凍サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a capacitor unit and a refrigeration cycle apparatus including the same.
従来、冷凍サイクル装置に用いられるサブクール式のコンデンサユニットが知られている。 Conventionally, a subcool type capacitor unit used in a refrigeration cycle apparatus is known.
特許文献1に記載のコンデンサユニットは、サブクール部と凝縮部とが気流の流れ方向に並べて配置されている。詳細には、サブクール部の風下側に凝縮部が配置されている。このコンデンサユニットは、凝縮部の上方に設けられた冷媒入口から凝縮部の流路に流入した高温高圧の冷媒が、その流路を上側から下側に流れる際に空気との熱交換により凝縮し、凝縮部の下方に設けられた冷媒出口からレシーバ部に流出する。その冷媒は、レシーバ部により気相冷媒と液相冷媒に分離される。レシーバ部から流出した液相冷媒は、サブクール部を流れる際に空気との熱交換により過冷却度が大きくなる。なお、本明細書において過冷却とは、沸点以下の温度で存在する液体のエンタルピーが低下することをいう。また、過冷却度とは、所定圧力にある液体の温度と、その所定圧力における液体の飽和温度との温度差をいう。
In the capacitor unit described in
しかしながら、特許文献1に記載のコンデンサユニットは、凝縮部の流路のうち下流側の流路に対向する位置にサブクール部が配置されている。これにより、サブクール部を流れる冷媒と熱交換して温められた空気が、凝縮部の下流側の流路を流れる低温の冷媒と熱交換することとなる。その際、サブクール部により温められた空気と、凝縮部の下流側の流路を流れる低温の冷媒との温度差は小さいものとなることが考えられる。したがって、このコンデンサユニットは、凝縮部の下流側の流路での熱交換効率が低下することから、凝縮部全体としての冷媒凝縮能力が低下するおそれがある。その結果、このコンデンサユニットを用いた冷凍サイクル装置は、液相冷媒の量が少なくなり、冷房性能が低下することが懸念される。
However, in the capacitor unit described in
また、仮に、コンデンサユニットによる冷媒凝縮能力が低い場合、そのコンデンサユニットを用いた冷凍サイクル装置では、圧縮機から膨張弁までの冷媒圧力が高くなる。そのため、その冷凍サイクル装置は、圧縮機から膨張弁までの構成部品の破損を防ぐために構成部品の耐圧を高める必要が生じる。 Also, if the refrigerant condensing capacity of the condenser unit is low, the refrigerant pressure from the compressor to the expansion valve is high in the refrigeration cycle apparatus using the condenser unit. Therefore, the refrigeration cycle apparatus needs to increase the pressure resistance of the component parts in order to prevent damage to the component parts from the compressor to the expansion valve.
本発明は上記点に鑑みて、熱交換効率を向上することの可能なコンデンサユニット、およびそれを用いた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the capacitor | condenser unit which can improve heat exchange efficiency in view of the said point, and the refrigerating-cycle apparatus using the same.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、冷凍サイクル装置(1)に用いられるコンデンサユニットであって、
気流を発生させる送風機(60)と、
冷凍サイクル装置が備える圧縮機(2)から吐出した高圧の気相冷媒が流れる流路(21、22、23)を有し、流路を上流側から下流側に流れる冷媒を、送風機により送風される空気との熱交換により冷却し、凝縮させる凝縮部(20)と、
凝縮部の下流側の流路から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離するレシーバ部(30)と、
レシーバ部から流出した液相冷媒を、送風機により送風される空気との熱交換により過冷却し、冷凍サイクル装置が備える膨張弁(3)に向けて流出するサブクール部(40)と、
凝縮部より気流の風上側の領域のうち、凝縮部の下流側の流路に対向する領域にサブクール部が占める範囲より、凝縮部の上流側の流路に対向する領域にサブクール部が占める範囲が大きくなるようにサブクール部を配置する配置部材(70)と、を備える。
In order to achieve the above object, the invention according to
A blower (60) for generating an airflow;
It has a flow path (21, 22, 23) through which the high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the compressor (2) included in the refrigeration cycle apparatus flows, and the refrigerant flowing from the upstream side to the downstream side is blown by the blower. A condenser (20) that cools and condenses by heat exchange with the air,
A receiver (30) for separating the refrigerant flowing out of the flow path downstream of the condensing unit into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant;
A subcool section (40) that supercools the liquid-phase refrigerant flowing out from the receiver section by heat exchange with the air blown by the blower, and flows out toward the expansion valve (3) provided in the refrigeration cycle apparatus;
Of the region on the windward side of the air flow from the condensing unit, the range that the subcooling part occupies in the region that faces the upstream channel of the condensing unit than the region that the subcooling part occupies in the region facing the downstream channel of the condensing unit And a disposing member (70) for disposing the subcool portion so as to be large.
これによれば、サブクール部を流れる冷媒との熱交換により温められた空気と凝縮部の上流側の流路を流れる高温の冷媒とを熱交換させ、サブクール部より下側を通過した冷たい空気と凝縮部の下流側の流路を流れる低温の冷媒とを熱交換させることが可能となる。そのため、サブクール部を流れる冷媒との熱交換により温められた空気と凝縮部の上流側の流路を流れる高温の冷媒との温度差が確保され、且つ、サブクール部より下側を通過した冷たい空気と凝縮部の下流側の流路を流れる低温の冷媒との温度差が確保される。したがって、このコンデンサユニットは、凝縮部の上流側の流路から下流側の流路に亘り全領域で冷媒を凝縮させることで、熱交換効率を向上し、冷媒凝縮能力を向上することができる。その結果、このコンデンサユニットを用いた冷凍サイクル装置は、液相冷媒の生成量を増加し、冷房性能を向上することができる。 According to this, the heat warmed by the heat exchange with the refrigerant flowing through the subcool portion and the high-temperature refrigerant flowing through the flow path upstream of the condensing portion are heat-exchanged, and the cold air that has passed below the subcool portion and It becomes possible to exchange heat with a low-temperature refrigerant flowing through the flow path on the downstream side of the condensing unit. Therefore, the cold air that has secured a temperature difference between the air heated by heat exchange with the refrigerant flowing through the subcooling section and the high-temperature refrigerant flowing through the flow path upstream of the condensing section, and has passed below the subcooling section And a low-temperature refrigerant flowing through the flow path on the downstream side of the condensing unit is ensured. Therefore, the condenser unit condenses the refrigerant in the entire region from the upstream side flow path to the downstream side flow path of the condensing unit, thereby improving the heat exchange efficiency and improving the refrigerant condensing capacity. As a result, the refrigeration cycle apparatus using this capacitor unit can increase the amount of liquid-phase refrigerant produced and improve the cooling performance.
また、このコンデンサユニットを用いた冷凍サイクル装置は、コンデンサユニットによる冷媒凝縮能力の向上により、圧縮機から膨張弁までの冷媒圧力を低下させることが可能である。したがって、圧縮機から膨張弁までの構成部品の破損または故障を防ぐことができる。 Moreover, the refrigeration cycle apparatus using this condenser unit can reduce the refrigerant pressure from the compressor to the expansion valve by improving the refrigerant condensing capacity of the condenser unit. Therefore, breakage or failure of components from the compressor to the expansion valve can be prevented.
請求項6に記載の発明は、冷凍サイクル装置であって、
冷媒を圧縮する圧縮機(2)と、
請求項1に記載のコンデンサユニット(10)と、
コンデンサユニットが備えるサブクール部(40)から流出する冷媒を減圧する膨張弁(3)と、
空調ケース内を流れる空気と膨張弁で減圧された冷媒との熱交換により冷媒を蒸発させ、その冷媒を圧縮機に向けて流出する蒸発器(4)と、を備える。
The invention according to claim 6 is a refrigeration cycle apparatus,
A compressor (2) for compressing the refrigerant;
A capacitor unit (10) according to
An expansion valve (3) for reducing the pressure of the refrigerant flowing out from the subcooling section (40) of the condenser unit;
An evaporator (4) that evaporates the refrigerant by heat exchange between the air flowing in the air-conditioning case and the refrigerant depressurized by the expansion valve, and flows out the refrigerant toward the compressor.
これによれば、冷凍サイクル装置は、請求項1に記載のコンデンサユニットを備えることで、冷房性能を向上すると共に、圧縮機から膨張弁までの構成部品の破損または故障を防ぐことができる。
According to this, the refrigeration cycle apparatus includes the condenser unit according to
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows an example of a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態のコンデンサユニットは、例えばバスなどの車両に搭載され、空調装置を構成する冷凍サイクル装置に用いられるものである。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to the drawings. The capacitor unit of the present embodiment is mounted on a vehicle such as a bus, and is used for a refrigeration cycle apparatus that constitutes an air conditioner.
まず、冷凍サイクル装置について説明する。 First, the refrigeration cycle apparatus will be described.
図4に示すように、冷凍サイクル装置1は、圧縮機2、コンデンサユニット10、膨張弁3および蒸発器4などを備えている。これら構成部品は、配管5によって環状に接続され、冷媒の循環路を構成する。
As shown in FIG. 4, the
圧縮機2は、蒸発器4側から冷媒を吸入し圧縮する。圧縮機2は、図示していない車両走行用のエンジンから動力が伝達されて駆動する。なお、圧縮機2の動力源として、電動機を使用してもよい。
The
コンデンサユニット10は、凝縮部20、レシーバ部30およびサブクール部40などを備えている。
The
圧縮機2から吐出された高温高圧の気相冷媒は凝縮部20に流入する。凝縮部20に流入したその気相冷媒は、凝縮部20の流路を流れる際、外気との熱交換により冷却されて凝縮する。なお、凝縮部20は、気相冷媒を外気に放熱させる放熱器とも呼ばれる。
The high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the
凝縮部20から流出した冷媒は、レシーバ部30に流入する。レシーバ部30は、冷媒を貯める容器であり、凝縮部20の流路から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離し、その液相冷媒をサブクール部40に流出する。
The refrigerant that has flowed out of the
サブクール部40は、レシーバ部30から流出した液相冷媒を、外気との熱交換により過冷却し、膨張弁3に向けて流出する。
The
液相冷媒は、膨張弁3を通過する際に減圧され、霧状の気液二相状態となり、蒸発器4に流入する。膨張弁3はオリフィスまたはノズルのような固定絞り、或いは、適宜の可変絞り等により構成される。
The liquid-phase refrigerant is decompressed when passing through the
蒸発器4は、図示していない空調ユニットが備える図示していない空調ケースに形成された通風路に設置される。蒸発器4が有する流路を流れる低圧冷媒は、空調ケースに設けられた図示していない送風機により送風される空気と熱交換することにより蒸発する。その冷媒の蒸発潜熱により、空調ケースの通風路を流れる空気が冷却される。その空気は、図示していないヒータコアにより温度調整されて車室内へ吹き出される。蒸発器4を通過した冷媒は、図示していないアキュムレータに向けて流出し、そのアキュムレータから圧縮機2に吸引される。
The
次に、コンデンサユニット10の構成について説明する。
Next, the configuration of the
本実施形態のコンデンサユニット10は、例えばバスなどの車両の床下に搭載され、車両の側面などに設けられた空気取入口から外気を取り込み、冷媒を冷却し凝縮させるものである。
The
図1から図3に示すように、コンデンサユニット10は、上述した凝縮部20、レシーバ部30およびサブクール部40の他に、第1側板51、第2側板52、底板53、送風機60および配置部材70などを備えている。なお、図1から図3では、凝縮部20、レシーバ部30およびサブクール部40を接続する配管を省略し、図1に冷媒の流れを破線の矢印で示している。また、図2および図3では、コンデンサユニット10が車両に取り付けられた状態における車両の床下面の位置を一点鎖線VFで示している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
凝縮部20、レシーバ部30、サブクール部40、送風機60および配置部材70などは、第1側板51、第2側板52および底板53により仕切られた空間の内側に設けられている。第1側板51は、サブクール部40および凝縮部20の一方の側に設けられている。第2側板52は、サブクール部40および凝縮部20の他方の側に設けられている。底板53は、サブクール部40および凝縮部20の下側に設けられている。なお、第1側板51、第2側板52および底板53は、それぞれ単一の部材であってもよく、或いは、複数の部材から構成されたものであってもよい。
The condensing
送風機60は、軸流ファン61と、そのファン61を回転させる電動機62などから構成されている。本実施形態のコンデンサユニット10は、2個の送風機60を備えている。電動機62の駆動によりファン61が回転すると、第1側板51、第2側板52、底板53および車両の床下面VFに仕切られた空間に気流が発生し、外気が導入される。
The
凝縮部20は、第1側板51と第2側板52との間に設けられている。本実施形態のコンデンサユニット10は、2個の凝縮部20を備えている。2個の凝縮部20は、厚み方向に並べて設けられ、第1側板51と第2側板52とに対し取付部材29を介してボルト等によって固定されている。2個の凝縮部20は、送風機60により発生する気流の流れ方向に並べて設けられている。送風機60により発生する気流は、2個の凝縮部20の厚み方向に流れる。凝縮部20は、高圧の気相冷媒が流れる流路を有しており、その流路を上流側から下流側に流れる冷媒を、送風機60により送風される空気との熱交換により冷却し、凝縮させるものである。
The condensing
凝縮部20に対し、気流の風上側に配置部材70が設けられている。配置部材70は、横梁部71および腕部72などを有している。横梁部71は、凝縮部20とサブクール部40との間で、第1側板51と第2側板52とに跨って設けられている。横梁部71の両端はそれぞれ、第1側板51と第2側板52とにボルト等によって固定されている。
An
レシーバ部30は、横梁部71のうち凝縮部20とは反対側の位置に設けられている。本実施形態のコンデンサユニット10は、2個のレシーバ部30を備えている。2個のレシーバ部30は、横梁部71に対し取付部材39を介して固定されている。レシーバ部30は、冷媒を貯める容器であり、凝縮部20の下流側の流路から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離するものである。
The
配置部材70が有する腕部72は、横梁部71から凝縮部20とは反対側に延びている。腕部72は、サブクール部40の幅方向の両側に設けられ、横梁部71にボルト等によって固定されている。
The
サブクール部40は、レシーバ部30から流出した液相冷媒を、送風機60により送風される空気との熱交換により過冷却するものである。サブクール部40により過冷却度が大きくなった冷媒は、冷凍サイクル装置1が備える膨張弁3に向けて流出する。サブクール部40は、横梁部71の凝縮部20とは反対側の位置に設けられている。詳細には、サブクール部40は、横梁部71に取り付けられた腕部72に対し、取付部材49を介してボルト等によって固定されている。すなわち、配置部材70は、凝縮部20より気流の風上側の領域のうち、凝縮部20から離れた位置にサブクール部40を配置している。これにより、凝縮部20とサブクール部40との間に、空間が形成される。
The
サブクール部40と2個のレシーバ部30とは、横梁部71が延びる方向に並べて設けられている。また、サブクール部40は、腕部72により横梁部71から離れて設けられている。詳細には、サブクール部40は、レシーバ部30の中心31よりも横梁部71とは反対側に設けられている。
The
サブクール部40の幅W1は、凝縮部20の幅W2より小さい。そのため、サブクール部40と第1側板51との間、サブクール部40と第2側板52との間にはそれぞれ、空気が流れる空間が形成されている。なお、2個のレシーバ部30は、サブクール部40と第1側板51との間の空間に設けられている。
The width W1 of the
また、サブクール部40の高さH1は、凝縮部20の高さH2より小さい。サブクール部40は、サブクール部40の上面の高さと凝縮部20の上面の高さとの差Δ1よりも、サブクール部40の下面の高さと凝縮部20の下面の高さとの差Δ2が大きくなるように、配置部材70によって配置されている。換言すれば、配置部材70は、凝縮部20の下流側の流路に対向する領域にサブクール部40が占める範囲より、凝縮部20の上流側の流路に対向する領域にサブクール部40が占める範囲が大きくなるように、サブクール部40を配置している。これにより、サブクール部40と底板53との間には、サブクール部40を介すことなく、外気を凝縮部20の下流側の流路に導入する開口部が形成される。なお、図1および図3では、開口部の高さを矢印Mで示している。
Further, the height H1 of the
ここで、コンデンサユニット10を構成する凝縮部20、レシーバ部30およびサブクール部40の冷媒の流れを説明する。
Here, the flow of the refrigerant in the condensing
図5に示すように、凝縮部20は、例えばパラレルフロータイプである。凝縮部20は、幅方向の一方に設けられた第1タンク21、幅方向の他方に設けられた第2タンク22、第1タンク21と第2タンク22とを連通する多数のチューブ23、およびフィン24などを有している。第1タンク21と第2タンク22の内側にはそれぞれセパレータ25、26が設けられている。第1タンク21のセパレータ25より、第2タンク22のセパレータ26は下側に位置している。なお、第1タンク21、第2タンク22および多数のチューブ23は、凝縮部20の冷媒流路を構成するものである。
As shown in FIG. 5, the condensing
この構成により、冷媒入口27から第1タンク21のうちセパレータ25よりも上側の空間に流入した高温高圧の冷媒は、第1タンク21から矢印RF1に示すように複数のチューブ23を流れ、第2タンク22のうちセパレータ26よりも上側の空間に流入する。その冷媒は、第2タンク22から矢印RF2に示すように複数のチューブ23を流れ、第1タンク21のうちセパレータ25よりも下側の空間に流入する。さらにその冷媒は、第1タンク21から矢印RF3に示すように複数のチューブ23を流れ、第2タンク22のうちセパレータ26よりも下側の空間に流入し、冷媒出口28から流出する。
With this configuration, the high-temperature and high-pressure refrigerant that has flowed from the
凝縮部20の流路を流れる冷媒は、複数のチューブ23などにより構成される流路を上流側から下流側に流れるに従い、チューブ23とチューブ23との隙間を流れる空気との熱交換により次第に冷却されて凝縮する。すなわち、凝縮部20の流路を流れる冷媒と空気との熱交換が行われることにより、上流側の流路を流れる冷媒の温度よりも、下流側の流路を流れる冷媒の温度が低いものとなる。なお、凝縮部20の流路の中で上流側の流路とは、冷媒入口27から冷媒出口28までの半分の距離よりも冷媒入口27側の流路をいうものとし、下流側の流路とは、冷媒入口27から冷媒出口28までの半分の距離よりも冷媒出口28側の流路をいうものとする。
The refrigerant flowing through the flow path of the condensing
凝縮部20の冷媒出口28から流出した冷媒は、レシーバ部30の流入管32からレシーバ部30の内側に流入する。レシーバ部30は、冷媒を貯める容器である。その容器の中で、冷媒は気相冷媒と液相冷媒とに分離する。レシーバ部30は、その容器の底に貯まった液相冷媒を流出管33からサブクール部40に流出する。
The refrigerant that has flowed out of the
サブクール部40も、例えばパラレルフロータイプであり、幅方向の一方に設けられた第1タンク41、幅方向の他方に設けられた第2タンク42、第1タンク41と第2タンク42とを連通する多数のチューブ43、およびフィン44などを有している。なお、第1タンク41、第2タンク42および多数のチューブ43は、サブクール部40の冷媒流路を構成するものである。
The
この構成により、冷媒入口47から第1タンク41に流入した液相冷媒は、第1タンク41から複数のチューブ43を流れ、第2タンク42に流入する。その冷媒は、第2タンク42の冷媒出口48から流出する。サブクール部40の流路を流れる冷媒は、複数のチューブ43を流れるに従い、チューブ43とチューブ43との隙間を流れる空気との熱交換により過冷却度が大きくなる。なお、サブクール部40の第1タンク41および第2タンク42にセパレータを設けてもよい。
With this configuration, the liquid-phase refrigerant that has flowed into the
続いて、コンデンサユニット10の空気の流れを、図6を参照して説明する。
Next, the air flow of the
送風機60が有する電動機62の駆動によりファン61が回転すると、第1側板51、第2側板52、底板53および車両の床下面VFに仕切られた空間の中に気流が発生し、外気が導入される。図6では、その時の空気の流れを矢印AF1〜AF5で示している。
When the
矢印AF1およびAF2で示したように、サブクール部40を通過し、サブクール部40を流れる冷媒との熱交換により温められた空気は、凝縮部20の上流側の流路を構成するチューブ23とチューブ23との隙間に流れる。一方、矢印AF3で示したように、サブクール部40より下側を通過した冷たい空気は、凝縮部20の下流側の流路を構成するチューブ23とチューブ23との隙間に流れる。これにより、サブクール部40を流れる冷媒との熱交換により温められた空気と凝縮部20の上流側の流路を流れる高温の冷媒との温度差が確保され、且つ、サブクール部40より下側を通過した冷たい空気と凝縮部20の下流側の流路を流れる低温の冷媒との温度差が確保される。したがって、凝縮部20は、上流側の流路から下流側の流路に亘り全領域で冷媒を凝縮させることで、熱交換効率が向上し、冷媒凝縮能力が向上する。その結果、凝縮部20で生成される液相冷媒の量が増加する。
As indicated by the arrows AF1 and AF2, the air that has passed through the
以上説明した第1実施形態のコンデンサユニット10および冷凍サイクル装置1は、次の作用効果を奏する。
The
(1)第1実施形態のコンデンサユニット10は、凝縮部20の下流側の流路に対向する領域にサブクール部40が占める範囲より、凝縮部20の上流側の流路に対向する領域にサブクール部40が占める範囲が大きくなるようにサブクール部40が配置されている。
(1) The
これにより、サブクール部40を流れる冷媒との熱交換により温められた空気と凝縮部20の上流側の流路を流れる高温の冷媒とを熱交換させ、サブクール部40より下側を通過した冷たい空気と凝縮部20の下流側の流路を流れる低温の冷媒とを熱交換させることが可能となる。そのため、このコンデンサユニット10は、凝縮部20の上流側の流路から下流側の流路に亘り全領域で、冷媒と空気との温度差が確保されるので、熱交換効率を向上し、冷媒凝縮能力を向上することができる。したがって、このコンデンサユニット10を用いた冷凍サイクル装置1は、液相冷媒の生成量を増加し、冷房性能を向上することができる。
As a result, the air warmed by heat exchange with the refrigerant flowing through the
また、このコンデンサユニット10を用いた冷凍サイクル装置1は、コンデンサユニット10による冷媒凝縮能力の向上により、圧縮機2から膨張弁3までの冷媒圧力を低下させることが可能である。したがって、圧縮機2から膨張弁3までの構成部品の破損または故障を防ぐことができる。
Further, the
(2)第1実施形態では、配置部材70は、サブクール部40の上面の高さと凝縮部20の上面の高さとの差Δ1よりも、サブクール部40の下面の高さと凝縮部20の下面の高さとの差Δ2が大きくなるようにサブクール部40を配置している。
(2) In the first embodiment, the
これによれば、凝縮部20の下流側の流路に対向する領域にサブクール部40が占める範囲より、凝縮部20の上流側の流路に対向する領域にサブクール部40が占める範囲が大きくなる。
According to this, the range which the
(3)第1実施形態では、サブクール部40と底板53との間に、サブクール部40を介すことなく外気を凝縮部20の下流側の流路に導入する開口部が形成されている。
(3) In the first embodiment, an opening for introducing outside air into the flow path on the downstream side of the condensing
これによれば、サブクール部40と底板53との間の開口部から導入される冷たい空気は、サブクール部40を介すことなく凝縮部20の下流側の流路に流れる。そのため、凝縮部20の下流側の流路を流れる低温の冷媒と、その冷媒と熱交換する冷たい空気との温度差が確保される。したがって、このコンデンサユニット10は、液相冷媒の生成量を増加することができる。
According to this, the cold air introduced from the opening between the
(4)第1実施形態では、配置部材70は、横梁部71および腕部72を有する。横梁部71は、凝縮部20とサブクール部40との間で第1側板51と第2側板52とに跨って設けられる。腕部72は、横梁部71から凝縮部20とは反対側に延びてサブクール部40を固定する。
(4) In the first embodiment, the
これによれば、配置部材70は、凝縮部20より気流の風上側の領域のうちで、所定の位置にサブクール部40を配置することが可能である。
According to this, the arrangement | positioning
また、配置部材70は、サブクール部40と凝縮部20とを気流の流れ方向に離れた位置に付けることが可能である。これにより、凝縮部20の上流側の流路に対し、サブクール部40を通過して温められた空気と、サブクール部40の外側を通過した冷たい空気とを混合した状態の空気を流すことができる。
Moreover, the arrangement | positioning
(5)第1実施形態の冷凍サイクル装置1は、上記で説明したコンデンサユニット10を備えている。
(5) The
これによれば、冷凍サイクル装置1は、冷房性能を向上すると共に、圧縮機2から膨張弁3までの構成部品の破損または故障を防ぐことができる。
According to this, the
(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対して泥除板を追加したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described. In the second embodiment, a mud removing plate is added to the first embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment. Therefore, only the parts different from the first embodiment will be described.
図7から図9に示すように、第2実施形態のコンデンサユニット10は、底板53から凝縮部20とは反対側に延びる泥除板54を備えている。泥除板54は、サブクール部40の下に位置する部位54aが、凝縮部20側より外気側に向けて上方へ傾斜している。また、泥除板54は、サブクール部40より外気側の部位54bが、底板53より高い位置で底板53とほぼ平行に外気側に延びている。そのため、サブクール部40の下面と泥除板54との距離D1は、サブクール部40の下面と底板53との距離D2よりも近くなっている。このような構成であっても、サブクール部40の下面と泥除板54との間には、サブクール部40を介すことなく、外気を凝縮部20の下流側の流路に導入する開口部が形成されている。図9では、開口部の高さを矢印Mで示している。
As shown in FIGS. 7 to 9, the
これにより、矢印AF6で示したように、サブクール部40の下側の開口部を通過した冷たい空気は、凝縮部20の下流側の流路に流れる。なお、矢印AF1およびAF2で示したように、サブクール部40のチューブ43とチューブ43との隙間を通過する際にサブクール部40を流れる冷媒との熱交換により温められた空気は、凝縮部20の上流側の流路に流れる。これにより、サブクール部40を流れる冷媒との熱交換により温められた空気と凝縮部20の上流側の流路を流れる高温の冷媒との温度差が確保され、且つ、サブクール部40より下側を通過した冷たい空気と凝縮部20の下流側の流路を流れる低温の冷媒との温度差が確保される。したがって、凝縮部20は、上流側の流路から下流側の流路に亘り全領域で冷媒を凝縮させることで、熱交換効率が向上し、冷媒凝縮能力が向上する。
As a result, as indicated by the arrow AF6, the cold air that has passed through the lower opening of the
以上説明した第2実施形態のコンデンサユニット10は、泥除板54を備える場合でも、その泥除板54とサブクール部40との間の開口部から冷たい空気を導入することが可能である。したがって、第2実施形態も、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Even when the
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims. Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. Further, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to the positional relationship or the like.
(1)上記各実施形態では、バスに用いられるコンデンサユニット10および冷凍サイクル装置1について説明した。これに対し、他の実施形態では、コンデンサユニット10および冷凍サイクル装置1は、乗用車、トラック、トレーラまたは鉄道などに用いられるものであってもよい。
(1) In the above embodiments, the
(2)上記各実施形態では、車両の床下側方に搭載されるコンデンサユニット10について説明した。これに対し、他の実施形態では、コンデンサユニット10は、車両の前部、後部または天井に搭載されるものであってもよい。
(2) In each of the above embodiments, the
(3)他の実施形態では、送風機60、凝縮部20、レシーバ部30、サブクール部40などの数は、任意に設定可能である。
(3) In other embodiments, the numbers of the
(4)上記各実施形態では、凝縮部20とサブクール部40は、パラレルフロータイプのものを例に説明した。これに対し、他の実施形態では、凝縮部20とサブクール部40は、例えば、サーペタインタイプまたはプレートフィンタイプなどであってもよい。
(4) In each said embodiment, the
(5)上記各実施形態では、コンデンサユニット10は、凝縮部20とサブクール部40とを気流の流れ方向に離れた状態で配置する構成とした。これに対し、他の実施形態では、凝縮部20とサブクール部40とは隣接した状態で配置してもよい。
(5) In each of the above embodiments, the
(6)上記各実施形態では、配置部材70の一例として、横梁部71と腕部72により構成されるものについて説明した。これに対し、他の実施形態では、配置部材70は、横梁部71と腕部72に限らず、例えば底板53に接続される部材としてもよい。また、凝縮部20およびレシーバ部30の上方に天板を設け、そこに配置部材70を接続してもよい。或いは、サブクール部40の幅W1を長くして、第1側板51と第2側板52にサブクール部40を取り付けてもよい。この場合、第1側板51と第2側板52が配置部材70を構成する。
(6) In each of the above embodiments, as an example of the
(まとめ)
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、冷凍サイクル装置に用いられるコンデンサユニットは、送風機、凝縮部、レシーバ部、サブクール部および配置部材を備える。送風機は、気流を発生させる。凝縮部は、冷凍サイクル装置が備える圧縮機から吐出した高圧の気相冷媒が流れる流路を有し、その流路を上流側から下流側に流れる冷媒を、送風機により送風される空気との熱交換により冷却し、凝縮させる。レシーバ部は、凝縮部の下流側の流路から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離する。サブクール部は、レシーバ部から流出した液相冷媒を、送風機により送風される空気との熱交換により過冷却し、冷凍サイクル装置が備える膨張弁に向けて流出する。配置部材は、凝縮部より気流の風上側の領域のうち、凝縮部の下流側の流路に対向する領域にサブクール部が占める範囲より、凝縮部の上流側の流路に対向する領域にサブクール部が占める範囲が大きくなるようにサブクール部を配置する。
(Summary)
According to the 1st viewpoint shown by one part or all part of the above-mentioned embodiment, the capacitor | condenser unit used for a refrigerating-cycle apparatus is equipped with an air blower, a condensation part, a receiver part, a subcool part, and an arrangement | positioning member. The blower generates an air flow. The condensing unit has a flow path through which a high-pressure gas-phase refrigerant discharged from a compressor included in the refrigeration cycle apparatus flows, and heats the refrigerant flowing from the upstream side to the downstream side of the flow path with the air blown by the blower. Cool by condensation and condense. A receiver part isolate | separates the refrigerant | coolant which flowed out from the flow path of the downstream of a condensation part into a gaseous-phase refrigerant | coolant and a liquid phase refrigerant | coolant. The subcooling section supercools the liquid refrigerant flowing out from the receiver section by heat exchange with the air blown by the blower, and flows out toward the expansion valve provided in the refrigeration cycle apparatus. The arrangement member is subcooled in the region facing the flow path upstream of the condensing unit from the range where the subcooling part occupies the region facing the flow path downstream of the condensing unit in the region upstream of the air flow from the condensing unit. The subcool portion is arranged so that the range occupied by the portion becomes large.
第2の観点によれば、配置部材は、サブクール部の上面の高さと凝縮部の上面の高さとの差よりも、サブクール部の下面の高さと凝縮部の下面の高さとの差が大きくなるようにサブクール部を配置する。 According to the second aspect, in the arrangement member, the difference between the height of the lower surface of the subcool portion and the height of the lower surface of the condensation portion is larger than the difference between the height of the upper surface of the subcool portion and the height of the upper surface of the condensation portion. Arrange the sub-cool part.
これによれば、凝縮部の下流側の流路に対向する領域にサブクール部が占める範囲より、凝縮部の上流側の流路に対向する領域にサブクール部が占める範囲が大きくなる。 According to this, the range which a subcool part occupies to the area | region which opposes the flow path of the upstream of a condensation part becomes larger than the range which a subcool part occupies in the area | region which opposes the flow path of the downstream of a condensation part.
第3の観点によれば、コンデンサユニットは、サブクール部および凝縮部の下側に設けられる底板をさらに備える。サブクール部と底板との間に、サブクール部を介すことなく外気を凝縮部の下流側の流路に導入する開口部が形成されている。 According to the third aspect, the capacitor unit further includes a bottom plate provided below the subcooling unit and the condensing unit. Between the subcool portion and the bottom plate, an opening for introducing outside air into the flow path on the downstream side of the condensing portion is formed without passing through the subcool portion.
これによれば、サブクール部と底板との間の開口部から導入される冷たい空気は、サブクール部を介すことなく凝縮部の下流側の流路に流れる。そのため、凝縮部の下流側の流路を流れる低温の冷媒と、その冷媒と熱交換する冷たい空気との温度差が確保される。したがって、このコンデンサユニットは、液相冷媒の生成量を増加することができる。 According to this, the cold air introduced from the opening part between the subcool part and the bottom plate flows into the flow path on the downstream side of the condensing part without passing through the subcool part. Therefore, a temperature difference is ensured between the low-temperature refrigerant flowing through the flow path on the downstream side of the condensing unit and the cold air that exchanges heat with the refrigerant. Therefore, this capacitor unit can increase the production amount of the liquid phase refrigerant.
第4の観点によれば、コンデンサユニットは、底板から凝縮部とは反対側に延びる泥除板をさらに備える。開口部は、サブクール部と泥除板との間に形成されている。 According to the fourth aspect, the capacitor unit further includes a mud removing plate extending from the bottom plate to the side opposite to the condensing unit. The opening is formed between the subcool portion and the mudguard plate.
これによれば、コンデンサユニットは、泥除板を備える場合でも、その泥除板とサブクール部との間の開口部から冷たい空気を導入することが可能である。 According to this, even when the condenser unit includes a mud removing plate, it is possible to introduce cold air from the opening between the mud removing plate and the subcooling unit.
第5の観点によれば、コンデンサユニットは、サブクール部および凝縮部の側方の一方に設けられる第1側板と、サブクール部および凝縮部の側方の他方に設けられる第2側板と、をさらに備える。配置部材は、横梁部および腕部を有する。横梁部は、凝縮部とサブクール部との間で第1側板と第2側板とに跨って設けられる。腕部は、横梁部から凝縮部とは反対側に延びてサブクール部を固定する。 According to a fifth aspect, the capacitor unit further includes a first side plate provided on one side of the subcooling unit and the condensing unit, and a second side plate provided on the other side of the subcooling unit and the condensing unit. Prepare. The arrangement member has a cross beam portion and an arm portion. The cross beam portion is provided across the first side plate and the second side plate between the condensation portion and the subcool portion. The arm portion extends from the transverse beam portion to the side opposite to the condensing portion and fixes the subcool portion.
これによれば、配置部材は、凝縮部より気流の風上側の領域のうちで、所定の位置にサブクール部を配置することが可能である。 According to this, the arrangement | positioning member can arrange | position a subcool part in a predetermined position among the area | regions on the windward side of an airflow from the condensation part.
また、配置部材は、サブクール部と凝縮部とを気流の流れ方向に離して取り付けることが可能である。これにより、凝縮部の上流側の流路に対し、サブクール部を通過して温められた空気と、サブクール部の外側を通過した冷たい空気とを混合した空気を流すことができる。 Further, the arrangement member can be attached with the subcool portion and the condensing portion separated from each other in the airflow direction. Thereby, the air which mixed the warm air which passed the subcool part and the cold air which passed the outer side of the subcool part can be poured with respect to the flow path of the upstream of a condensation part.
第6の観点によれば、冷凍サイクル装置は、圧縮機、コンデンサユニット、膨張弁および蒸発器を備える。圧縮機は、冷媒を圧縮する。コンデンサユニットは、第1の観点で説明したものである。膨張弁は、コンデンサユニットが備えるサブクール部から流出する冷媒を減圧する。蒸発器は、空調ケース内を流れる空気と膨張弁で減圧された冷媒との熱交換により冷媒を蒸発させ、その冷媒を圧縮機に向けて流出する。 According to a sixth aspect, the refrigeration cycle apparatus includes a compressor, a condenser unit, an expansion valve, and an evaporator. The compressor compresses the refrigerant. The capacitor unit has been described in the first aspect. The expansion valve depressurizes the refrigerant that flows out from the subcooling section included in the capacitor unit. The evaporator evaporates the refrigerant by exchanging heat between the air flowing in the air conditioning case and the refrigerant decompressed by the expansion valve, and flows out the refrigerant toward the compressor.
これによれば、冷凍サイクル装置は、第1の観点で説明したコンデンサユニットを備えることで、冷房性能を向上することが可能である。また、冷凍サイクル装置は、圧縮機から膨張弁までの構成部品の破損または故障を防ぐことができる。 According to this, the refrigeration cycle apparatus can improve the cooling performance by including the capacitor unit described in the first aspect. In addition, the refrigeration cycle apparatus can prevent breakage or failure of components from the compressor to the expansion valve.
1 冷凍サイクル装置
2 圧縮機
3 膨張弁
10 コンデンサユニット
20 凝縮部
30 レシーバ部
40 サブクール部
60 送風機
70 配置部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
気流を発生させる送風機(60)と、
前記冷凍サイクル装置が備える圧縮機(2)から吐出した高圧の気相冷媒が流れる流路(21、22、23)を有し、前記流路を上流側から下流側に流れる冷媒を、前記送風機により送風される空気との熱交換により冷却し、凝縮させる凝縮部(20)と、
前記凝縮部の下流側の前記流路から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離するレシーバ部(30)と、
前記レシーバ部から流出した液相冷媒を、前記送風機により送風される空気との熱交換により過冷却し、前記冷凍サイクル装置が備える膨張弁(3)に向けて流出するサブクール部(40)と、
前記凝縮部より気流の風上側の領域のうち、前記凝縮部の下流側の前記流路に対向する領域に前記サブクール部が占める範囲より、前記凝縮部の上流側の前記流路に対向する領域に前記サブクール部が占める範囲が大きくなるように前記サブクール部を配置する配置部材(70)と、を備えるコンデンサユニット。 A condenser unit used in the refrigeration cycle apparatus (1),
A blower (60) for generating an airflow;
The blower has a flow path (21, 22, 23) through which a high-pressure gas-phase refrigerant discharged from a compressor (2) included in the refrigeration cycle apparatus flows, and the refrigerant that flows from the upstream side to the downstream side of the flow path is used as the blower. A condenser (20) for cooling and condensing by heat exchange with the air blown by
A receiver (30) for separating the refrigerant flowing out of the flow path downstream of the condensing unit into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant;
A subcool section (40) that supercools the liquid-phase refrigerant flowing out from the receiver section by heat exchange with the air blown by the blower, and flows out toward the expansion valve (3) included in the refrigeration cycle apparatus;
A region facing the flow channel upstream of the condensing unit from a range occupied by the subcooling unit in a region facing the flow channel downstream of the condensing unit in a region on the windward side of the air flow from the condensing unit And a disposing member (70) for disposing the subcool portion so that a range occupied by the subcool portion is large.
前記サブクール部と前記底板との間に、前記サブクール部を介すことなく外気を前記凝縮部の下流側の前記流路に導入する開口部が形成されている請求項1または2に記載のコンデンサユニット。 Further comprising a bottom plate (53) provided below the subcooling part and the condensing part,
3. The capacitor according to claim 1, wherein an opening for introducing outside air into the flow path on the downstream side of the condensing unit is formed between the subcooling unit and the bottom plate without passing through the subcooling unit. unit.
前記開口部は、前記サブクール部と前記泥除板との間に形成されている請求項3に記載のコンデンサユニット。 A mud removing plate (54) extending from the bottom plate to the opposite side of the condensing unit;
The capacitor unit according to claim 3, wherein the opening is formed between the subcool portion and the mud plate.
前記サブクール部および前記凝縮部の側方の他方に設けられる第2側板(52)と、をさらに備え、
前記配置部材は、
前記凝縮部と前記サブクール部との間で前記第1側板と前記第2側板とに跨って設けられる横梁部(71)と、
前記横梁部から前記凝縮部とは反対側に延びて前記サブクール部を固定する腕部(72)と、を有する請求項1ないし4のいずれか1つに記載のコンデンサユニット。 A first side plate (51) provided on one side of the subcool portion and the condensing portion;
A second side plate (52) provided on the other side of the subcooling part and the condensing part,
The arrangement member is
A cross beam portion (71) provided across the first side plate and the second side plate between the condensing portion and the subcool portion;
The capacitor unit according to any one of claims 1 to 4, further comprising: an arm portion (72) extending from the lateral beam portion to the opposite side of the condensing portion and fixing the subcool portion.
冷媒を圧縮する圧縮機(2)と、
請求項1に記載のコンデンサユニット(10)と、
前記コンデンサユニットが備えるサブクール部(40)から流出する冷媒を減圧する膨張弁(3)と、
空調ケース内を流れる空気と前記膨張弁で減圧された冷媒との熱交換により冷媒を蒸発させ、その冷媒を前記圧縮機に向けて流出する蒸発器(4)と、を備える冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle apparatus,
A compressor (2) for compressing the refrigerant;
A capacitor unit (10) according to claim 1;
An expansion valve (3) for reducing the pressure of the refrigerant flowing out from the subcooling section (40) included in the capacitor unit;
A refrigeration cycle apparatus comprising: an evaporator (4) that evaporates the refrigerant by heat exchange between the air flowing in the air-conditioning case and the refrigerant decompressed by the expansion valve, and flows the refrigerant toward the compressor.
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