KR20050088139A

KR20050088139A - 냉동 사이클용 리시버 탱크, 리시버 탱크가 달린 열 교환기및 냉동 사이클용 응축 장치

Info

Publication number: KR20050088139A
Application number: KR1020057011929A
Authority: KR
Inventors: 오사무 가모시다; 요시히꼬 세노; 게이지 야마자끼
Original assignee: 쇼와 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-09-01
Also published as: CN100476321C; BR0317793B1; CN1732364A; JP2004211921A; EP1586834B1; ATE551577T1; EP1586834A4; ZA200505559B; JP4091416B2; AU2003301504A1; BR0317793A; EP1586834A1; WO2004061377A1

Abstract

본 발명의 리시버 탱크는 하벽(321)에 냉매 유입 구멍(3a) 및 냉매 유출 구멍(3b)이 형성된 통형의 탱크 본체(30)를 구비한다. 냉매 유입 구멍(3a)의 상단 개구 위치가 냉매 유출 구멍(3b)의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치된다. 냉매 유입 구멍(3a)의 상단 개구에 냉매의 투과에 의해 냉매의 유속을 저하시키는 저항층(335)이 설치된다. 냉매 유입 구멍(3a)으로부터 유입된 냉매가 저항층(335)을 상향으로 투과하여, 탱크 내 공간에 액 저장소(R)를 생성시키는 동시에, 이 액 저장소(R)의 액 냉매가 냉매 유출 구멍(3b)을 통해 유출되도록 구성된다. 이 구성에 의해, 성 냉매화, 구조의 간소화 및 비용의 삭감을 도모할 수 있다.

Description

냉동 사이클용 리시버 탱크, 리시버 탱크가 달린 열 교환기 및 냉동 사이클용 응축 장치 {RECEIVER TANK FOR REFRIGERATION CYCLE, HEAT EXCHANGER WITH THE RECEIVER TANK, AND CONDENSATION DEVICE FOR REFRIGERATION CYCLE}

본원은, 2002년 12월 27일에 출원된 일본 특허 출원 제2002-378979호의 우선권 주장을 수반하는 것이고, 그 개시 내용은 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.

본 발명은 자동차용, 가정용, 업무용의 공조 시스템 등에 적용되는 냉동 사이클용 리시버 탱크, 리시버 탱크가 달린 열 교환기 및 냉동 사이클용 응축 장치에 관한 것이다.

냉동 사이클의 대표적인 한 방식인 팽창 밸브 방식의 냉동 사이클에서는, 도13에 도시한 바와 같이 압축기(CP)로부터 토출된 고온 고압의 가스 냉매가 응축기(CD)로 인입하고, 외기와 열 교환하고 냉각하여 응축액화하고, 주로 액상 상태에서 리시버 탱크(RT)로 유입하여 완전한 기액 분리를 도모한 후 액 냉매만이 도출되고, 팽창 밸브(EV)에서 급속히 감압 팽창시키게 되어 저압 저온의 안개형의 냉매로서 증발기(EP)로 도입되고, 이 증발기(EP) 내를 흐르는 과정에서 외기로부터 열을 흡수하여 증발하고, 가스 냉매로서 증발기(EP)를 나와 압축기(CP)로 흡입된다. 또 도면 중의 배자지(梨子地) 부분은 액 냉매를 나타낸다.

그런데, 최근 자동차용 등의 냉동 사이클에서는 응축기(CD) 내에서 응축한 냉매를, 또한 수차 낮은 온도에까지 과냉각하여 방열량을 증가시킨 후, 팽창 밸브(EV), 증발기(EP)로 유도하여 냉동 능력의 향상을 도모하고자 하는 기술이 제안되고 있다. 이 제안 기술로서는 응축기(CD)에 의한 응축을 거친 냉매를 또한 응축 온도보다도 수차 낮은 온도까지 과냉각하는 서브쿨부를 설치하고, 액 냉매로서 안정화된 상태에서 증발기측으로 이송하는 방식이 채용되고 있다. 통상, 이 서브쿨부는 리시버 탱크(RT)의 하류측에 배치되지만, 공간 효율의 면보다 응축기(CD)에 일체로 조립된 구성(서브쿨 시스템 컨덴서)이 대부분 채용되고 있다.

한편, 국제 공개 제WO02/14756호의 도23a 내지 도23d 등에 개시된 바와 같이, 상기의 리시버 탱크(RT)로서는 내부에 건조제 충전층을 설치함으로써, 냉매 중 혼입 수분을 흡착 제거하는 기능을 부여한 소위 리시버 드라이어가 다용되고 있다. 이러한 리시버 탱크에서는, 도14a 내지 도14b에 도시한 바와 같이 종형 탱크(131) 내에 설치한 건조제 충전층(132)의 상하로 공간(133, 134)을 갖는 샌드위치식이나, 도14d에 도시한 바와 같은 종형 탱크(131) 내의 한 쪽에 건조제 충전층(132)을 배치한 버그 타입이 있다.

도14a는 흡입관 방식의 리시버 탱크이며, 정상부의 냉매 입구(135)로부터 상부측 공간(133) 내로 유입한 냉매는 건조제 충전층(132)을 투과하여 하부측 공간(134)으로 인입하고, 여기서 기액 분리된 액 냉매가 흡입관(136)을 통해 정상부의 냉매 출구(137)로부터 도출된다. 또한, 도14b는 공급관 방식의 리시버 탱크이며, 바닥부의 냉매 입구(135)로부터 도입되는 냉매는 공급관(138)을 통해 상부측 공간(133) 내로 유입하고, 건조제 충전층(132)을 투과하여 하부측 공간(134)으로 인입하고, 여기서 기액 분리된 액 냉매가 바닥부의 냉매 출구(137)로부터 도출된다. 또한 도14c는 출입구 대치형의 리시버 탱크이며, 정상부의 냉매 입구(135)로부터 상부측 공간(133) 내로 유입한 냉매는 건조제 충전층(132)을 투과하여 하부측 공간(134)으로 인입하고, 여기서 기액 분리된 액 냉매가 바닥부의 냉매 출구(137)로부터 도출된다.

도14d의 버그 타입의 리시버 탱크에서는, 측방의 냉매 입구(135)로부터 유입한 냉매는 건조제 충전층(132)에 접촉하는 동시에, 하부에서 기액 분리된 액 냉매가 바닥부의 냉매 출구(137)로부터 도출된다.

또한 일본 특허 공개 평11-211275호의 도6, 도7 등에 개시되는 리시버 탱크는, 도15에 도시한 바와 같이 바닥부의 냉매 입구(135)로부터 유입한 냉매가 건조제 충전층(132)을 투과하여 상측부 공간(133)으로 인입하고, 여기서 기액 분리된 액 냉매가 흡입관(139)을 통해 바닥부의 냉매 출구(137)로부터 도출된다.

종래부터, 공조 시스템에 있어서는 공간 효율의 향상과 고성능화가 항상 과제로 되어 있다. 특히 자동차용 에어컨에서는 차체가 한정된 공간을 가능한 한 유효하게 이용하는 데 있어서, 시스템 전체를 보다 소형화시키는 것이 요구되어 있고, 이로 인해 냉동 사이클 중의 냉매 봉입량을 적게 할 필요가 있는 한편, 부하 변동에 대한 성능의 안정성(overcharge toughness)을 높이는 동시에, 계속 주행에 수반하는 경시적인 성능 저하(leakage toughness의 저하)를 억제하는 것이 요구되어 있고, 그러하기에 정상 영역, 즉 냉매 봉입량에 대한 냉매의 과냉각 상태에서의 안정 영역이 되도록 널리 확보하는 것이 요구된다.

그러나, 통상의 냉동 사이클에 있어서는 응축기(CD)측으로부터 리시버 탱크(RT)로 유입하는 냉매 유속이 크기 때문에, 도14a 내지 도14c에 도시한 샌드위치식에서는 냉매가 유입되는 상부측 공간(133) 내에서 액 냉매의 큰 난류 영역이 발생하고, 그 결과로서 상기 상부측 공간(133) 내에 액 냉매가 저장되어 버리므로, 하부측 공간(134)에는 액 냉매가 충분히 공급되어 없어지고, 하부측 공간(134) 내의 약간의 액 저장소가 건조제 충전층(132)을 투과한 고속 액류로 흐트러지고, 동시에 가스 냉매의 기포가 발생하고, 큰 액면 변동에 의해 기상 중에 노출된 냉매 출구(137)로부터 가스 냉매가 유출되거나 도출되는 액 냉매 속으로의 다량의 기포의 권취를 발생하여 부하 변동에 대한 성능의 안정성이 악화되고, 상기 안정 영역이 좁아져 성냉매화(省冷媒化) 및 소형 경량화를 도모하기 어렵다는 문제를 안고 있다.

게다가, 도14a 및 도14b에 도시하는 리시버 탱크에서는 탱크 내부에 냉매관(36, 38)을 조립할 필요가 있기 때문에, 그 만큼 부품 개수가 증가되어 구조의 복잡화를 초래하는 동시에, 비용의 증대를 초래할 우려가 있었다.

또한 도14d에 도시하는 버그 타입의 리시버 탱크에서는, 샌드위치식의 리시버 탱크 이상으로 내부의 냉매 유속이 큰 결과, 흐름의 혼란도 크기 때문에, 냉매 출구(137) 근방의 냉매 액면이 보다 불안정해져 가스 냉매의 혼합 유출을 보다 쉽게 발생시키고, 상기 마찬가지의 문제가 발생한다.

또한 도15에 도시한 리시버 탱크에 있어서는, 탱크 내부에 냉매관(39)을 조립할 필요가 있기 때문에, 상기 도14a 및 도14b의 리시버 탱크와 마찬가지로, 구조의 복잡화 및 비용의 증대를 초래한다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 종래 기술의 문제를 해소하여 소형 경량화, 성냉매화, 구조의 간소화 및 비용의 삭감을 도모할 수 있는데다가, 안정된 냉매를 다음 사이클 부위에 공급할 수 있는 냉동 사이클용 리시버 탱크, 리시버 탱크가 달린 열 교환기 및 냉동 사이클용 응축 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 본 발명의 실시 형태인 리시버 탱크가 달린 열 교환기의 양측부를 도시하는 정면도이다.

도2는 실시 형태의 리시버 탱크를 도시하는 정면 단면도이다.

도3은 실시 형태의 리시버 탱크에 있어서의 출입구 부재를 도시하는 정면 단면도이다.

도4는 실시 형태의 출입구 부재를 분해하여 도시하는 정면 단면도이다.

도5는 실시 형태의 출입구 부재를 도시하는 수평 단면도이다.

도6은 실시 형태의 출입구 부재를 도시하는 하면도이다.

도7은 실시 형태의 열 교환기에 있어서의 블록 플랜지 주변을 확대하여 도시하는 정면 단면도이다.

도8은 실시 형태의 열 교환기에 있어서의 블록 플랜지 주변을 분해하여 도시하는 정면 단면도이다.

도9는 실시 형태의 블록 플랜지를 도시하는 사시도이다.

도10은 실시 형태의 블록 플랜지를 도시하는 평면도이다.

도11은 실시 형태의 블록 플랜지를 도시하는 정면 단면도이다.

도12는 실시 형태의 블록 플랜지에 있어서의 유입로 입구 주변을 확대하여 도시하는 평면도이다.

도13은 냉동 사이클의 냉매 회로도이다.

도14a는 제1 종래예로서의 리시버 탱크를 모식화하여 도시하는 단면도이다.

도14b는 제2 종래예로서의 리시버 탱크를 모식화하여 도시하는 단면도이다.

도14c는 제3 종래예로서의 리시버 탱크를 모식화하여 도시하는 단면도이다.

도14d는 제4 종래예로서의 리시버 탱크를 모식화하여 도시하는 단면도이다.

도15는 제5 종래예로서의 리시버 탱크를 모식화하여 도시하는 단면도이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 제1 발명은, 이하의 구성을 요지로 하고 있다.

[1] 응축 냉매를 저류하여 액 냉매만을 추출하도록 한 냉동 사이클용 리시버 탱크이며,

하벽에 탱크 내 공간에 연통하는 냉매 유입 구멍 및 냉매 유출 구멍이 형성된 통형의 탱크 본체를 구비하고,

상기 냉매 유입 구멍의 상단 개구 위치가 상기 냉매 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되고,

상기 냉매 유입 구멍의 상단 개구에 냉매의 투과에 의해 냉매의 유속을 저하시키는 저항층이 설치되고,

상기 냉매 유입 구멍으로부터 유입된 냉매가 상기 저항층을 상향으로 투과하여, 상기 탱크 내 공간에 액 저장소를 생성시키는 동시에, 이 액 저장소의 액 냉매가 상기 냉매 유출 구멍을 통해 유출되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클용 리시버 탱크.

본 제1 발명의 냉동 사이클용 리시버 탱크에 있어서는, 응축된 기액 혼합 상태의 냉매는 냉매 유입 구멍으로부터 탱크 본체 내로 유입된 직후에, 저항층을 투과하여 유속을 저하시킨다. 따라서, 가스 냉매에 비교하여 유속이 느린 액 냉매는, 상기 저항층을 빠져 나와 탱크 내 공간에 도달하였을 때, 충분히 유속을 저하시키고 있으므로, 탱크 내 공간에 있어서 흐트러지는 일 없이 액 저장소를 생성해 간다. 한편, 가스 냉매는 액 냉매와 마찬가지로 저항층을 상승시키는 과정에서 유속을 저하시키기 때문에, 탱크 내 공간에 생성하는 액 저장소에 도달하였을 때, 온화한 기포가 되어 액체 속을 상승시켜 액면을 혼란시키지 않고, 기액 계면에 있어서 원활하게 거품 고갈되어 상방으로 빠져 나와 가스 냉매로서 저류된다.

또한 냉매 유출 구멍의 상단부는 탱크 내 공간이 안정된 액 저장소 내에 개구하기 때문에, 액 저장소의 액 냉매만이 유출 구멍을 통해 유출된다.

이와 같이 본 발명의 리시버 탱크에서는 안정된 액 냉매만을 유출할 수 있으므로, 냉동 사이클에 있어서의 냉매 봉입량을 빠른 단위로 적정 봉입량으로 할 수 있게 되고, 리시버 탱크 내의 잉여 공간을 완충 공간으로서 최적 냉매점으로부터 과잉점까지의 사이의 안정 영역을 확대할 수 있으므로, 냉동 사이클 전체를 안정된 상태로 운전할 수 있다.

또한 탱크 본체 내에는 냉매 흡입관 등의 배관류를 일체 배치할만한 것이 아니기 때문에, 부품 개수가 삭감되어 구조도 간소화된다.

본 제1 발명에 있어서는, 이하의 항 [2 내지 11]의 구성을 적합하게 채용할 수 있다.

[2] 상기 탱크 본체의 하벽 상면측에 있어서의 상기 냉매 유입 구멍의 상단 개구 주변이 함몰되어 오목 단부가 형성되고, 그 오목 단부 내에 상기 저항층이 배치되어 이루어지는 전항 [1]에 기재된 냉동 사이클용 리시버 탱크.

이 구성에 있어서는, 냉매 유입 구멍으로부터 유입된 냉매는 오목 단부에 있어서 급격하게 넓은 영역으로 확산하기 때문에, 또한 유속이 저하되고, 보다 안정된 상태에서 액 저장소를 생성해 가고 냉동 사이클 전체를, 보다 안정된 상태로 운전할 수 있다.

[3] 상기 저항층의 상면 위치가 상기 냉매 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되어 이루어지는 전항 [1]에 기재된 냉동 사이클용 리시버 탱크.

이 구성에 있어서는, 탱크 본체 내에 한층 안정된 상태에서 액 저장소를 생성할 수 있다.

[4] 상기 저항층이 냉매를 상기 탱크 본체의 직경 확장 방향으로 분산시키기 위한 다수의 분산 유로를 갖는 전항 [1]에 기재된 냉동 사이클용 리시버 탱크.

여기서, 상기 저항층으로서는, 입자 형상물이 다수 충전된 것이나, 다수의 선형물을 편직 내지는 결착한 직포나 부직포로 이루어지는 것, 다공질 부재나 다공판으로 이루어지는 것 등을 단독 또는 적층한 것 외에, 이들을 2종 이상 조합한 것 등을 적합하게 채용할 수 있다.

[5] 상기 저항층이 섬유 착종체로 이루어지는 필터층에 의해 구성되어 이루어지는 전항 [1]에 기재된 냉동 사이클용 리시버 탱크.

이 구성에 있어서는, 저항층을 냉매 중의 불순물을 제거하기 위한 필터로서도 겸용시킬 수 있다.

[6] 상기 저항층의 하면측에 있어서의 상기 냉매 유입 구멍의 상단 개구에 유입측 스트레너가 배치되어 이루어지는 전항 [1]에 기재된 냉동 사이클용 리시버 탱크.

이 구성에 있어서는, 유입측 스트레너에 의해 냉매 유입 구멍에 불순물이 유입되는 것을 방지할 수 있어 유입 구멍의 막힘 등을 방지할 수 있는 면에서, 탱크 본체 내로 유입되는 냉매에 대해 저항을 부여 가능하기 때문에, 냉매의 유속을 한층 더 저하시킬 수 있고, 보다 한층 안정된 상태로 액 저장소를 생성할 수 있다.

[7] 상기 냉매 유출 구멍의 상단 개구에 유출측 스트레너가 배치되어 이루어지는 전항 [1 내지 6] 중 어느 한 항에 기재된 냉동 사이클용 리시버 탱크.

이 구성에 있어서는, 유출측 스트레너에 의해 냉매 유출 구멍으로 불순물이 유입되는 것을 방지할 수 있어 유출 구멍의 막힘 등을 방지할 수 있다.

여기서, 상기의 유입측 및 유출측 스트레너로서는 금속제의 메시 시트로 이루어지는 것을 적합하게 이용할 수 있다.

[8] 상기 탱크 본체의 내부에 상기 저항층을 하방에 압박 상태로 보유 지지하기 위한 압박 부재가 설치되어 이루어지는 전항 [1]에 기재된 냉동 사이클용 리시버 탱크.

이 구성에 있어서는, 탱크 본체 내의 소정 위치에 저항층을 확실하게 부착할 수 있다.

[9] 상기 탱크 본체가, 그 하벽을 포함하는 하측부를 구성하는 출입구 부재와, 중간부로부터 상측부를 구성하는 주요 탱크 부재를 구비하기 전항 [1]에 기재된 냉동 사이클용 리시버 탱크.

이 구성에 있어서는, 전항 [1]의 구성을 보다 확실하게 실현할 수 있다.

[10] 상기 탱크 내 공간의 상측부에 건조제 충전층이 고정 상태로 배치되어 이루어지는 전항 [1]에 기재된 냉동 사이클용 리시버 탱크.

이 구성에 있어서는, 리시버 탱크 내에서 냉매 중의 수분을 제거할 수 있어, 본 제1 발명을 리시버 드라이어로서 이용할 수 있다.

[11] 상기 탱크 내 공간에 건조제 충전 부재가 유리 상태로 배치되어 이루어지는 전항 [1]에 기재된 냉동 사이클용 리시버 탱크.

이 구성에 있어서는, 전항 [10]의 구성과 마찬가지로 리시버 탱크 내에서 냉매 중의 수분을 제거할 수 있어, 본 제1 발명을 리시버 드라이어로서 이용할 수 있다. 게다가, 건조제 충전 부재를 고정하기 위한 고정 부재를 생략할 수 있으므로, 보다 한층 구조의 간소화를 도모할 수 있는 동시에, 탱크 조립 작업이나 보수 작업을 용이하게 행할 수 있다.

본 제2 발명은, 상기 제1 발명의 리시버 탱크를 이용한 리시버 탱크가 달린 열 교환기를 특정하는 것이며, 이하의 구성을 요지로 하고 있다.

[12] 간격을 두고 평행하게 배치되는 한 쌍의 헤더와, 양단부를 양쪽 헤더에 연통 접속하는 복수의 열 교환 튜브와, 상기 열 교환 튜브를 통과하여 응축된 냉매를 유출하기 위한 응축부 출구를 갖는 열 교환기 본체와,

하벽에 탱크 내 공간에 연통하는 리시버 탱크 유입 구멍 및 리시버 탱크 유출 구멍이 형성된 통형의 리시버 탱크와,

상기 응축부 출구로부터 유출된 냉매를 상기 리시버 탱크 유입 구멍으로 도입하기 위한 냉매 경로를 구비하고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구에 냉매의 투과에 의해 냉매의 유속을 저하시키는 저항층이 설치되고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍으로부터 유입된 냉매가 상기 저항층을 상향으로 투과하여, 상기 탱크 내 공간에 액 저장소를 생성시키는 동시에, 이 액 저장소의 액 냉매가 상기 리시버 탱크 유출 구멍을 통해 유출되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 리시버 탱크가 달린 열 교환기.

본 제2 발명의 리시버 탱크가 달린 열 교환기에 있어서는, 상기와 같이 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것이다.

본 제2 발명에 있어서는, 제1 발명과 같이 이하의 항 [13 내지 16]의 구성을 적합하게 채용할 수 있다.

[13] 상기 리시버 탱크의 하벽 상면측에 있어서의 상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 주변이 함몰되어 오목 단부가 형성되고, 그 오목 단부 내에 상기 저항층이 배치되어 이루어지는 전항 [12]에 기재된 리시버 탱크가 달린 열 교환기.

[14] 상기 저항층의 상면 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되어 이루어지는 전항 [12]에 기재된 리시버 탱크가 달린 열 교환기.

[15] 상기 저항층이 냉매를 상기 리시버 탱크의 직경 확장 방향으로 분산시키기 위한 다수의 분산 유로를 갖는 전항 [12]에 기재된 리시버 탱크가 달린 열 교환기.

[16] 상기 저항층이 섬유 착종체로 이루어지는 필터층에 의해 구성되어 이루어지는 전항 [12]에 기재된 리시버 탱크가 달린 열 교환기.

또, 본 제2 발명에 있어서는, 전항 [6 내지 11]의 구성도 적합하게 채용할 수 있다.

본 제3 발명은, 상기 제1 발명의 리시버 탱크를 이용한 서브쿨 시스템 컨덴서 등의 리시버 탱크가 달린 열 교환기를 특정하는 것이며, 이하의 구성을 요지로 하고 있다.

[17] 간격을 두고 평행하게 배치되는 한 쌍의 헤더와, 양단부를 양쪽 헤더에 연통 접속하는 복수의 열 교환 튜브와, 상기 양쪽 헤더의 내부를 경계하여, 상기 복수의 열 교환 튜브를 응축부 및 과냉각부로 구분하는 경계 부재와, 상기 응축부를 통과하여 응축된 냉매를 유출하기 위한 응축부 출구와, 상기 과냉각부에 냉매를 유입하기 위한 과냉각부 입구를 갖는 열 교환기 본체와,

상기 응축부 출구로부터 유출된 냉매를 상기 리시버 탱크 유입 구멍으로 도입하는 동시에, 상기 리시버 탱크 유출 구멍으로부터 유출된 냉매를 상기 과냉각부 입구로 도입하기 위한 냉매 경로를 구비하고,

본 제3 발명의 리시버 탱크가 달린 열 교환기에 있어서는, 상기와 같이 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것이다.

본 제3 발명에 있어서는, 제1 발명과 같이 이하의 항 [18 내지 21]의 구성을 적합하게 채용할 수 있다.

[18] 상기 리시버 탱크의 하벽 상면측에 있어서의 상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 주변이 함몰되어 오목 단부가 형성되고, 그 오목 단부 내에 상기 저항층이 배치되어 이루어지는 전항 [17]에 기재된 리시버 탱크가 달린 열 교환기.

[19] 상기 저항층의 상면 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되어 이루어지는 전항 [17]에 기재된 리시버 탱크가 달린 열 교환기.

[20] 상기 저항층이 냉매를 상기 리시버 탱크의 직경 확장 방향으로 분산시키기 위한 다수의 분산 유로를 갖는 전항 [17]에 기재된 리시버 탱크가 달린 열 교환기.

[21] 상기 저항층이 섬유 착종체로 이루어지는 필터층에 의해 구성되어 이루어지는 전항 [17]에 기재된 리시버 탱크가 달린 열 교환기.

또, 본 제3 발명에 있어서는 전항 [6 내지 11]의 구성도 적합하게 채용할 수 있다.

본 제4 발명은, 상기 제1 발명의 리시버 탱크를 이용한 냉동 사이클용 응축 장치를 특정하는 것이며, 이하의 구성을 요지로 하고 있다.

[22] 냉매를 응축하기 위한 응축부를 갖고, 그 응축부에 의해 응축된 냉매를 유출하기 위한 응축부 출구가 설치된 응축기와,

상기 리시버 탱크 유입 구멍으로부터 유입된 냉매가 상기 저항층을 상향으로 투과하여, 상기 탱크 내 공간에 액 저장소를 생성시키는 동시에, 이 액 저장소의 액 냉매가 상기 리시버 탱크 유출 구멍을 통해 유출되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클용 응축 장치.

본 제4 발명의 냉동 사이클용 응축 장치에 있어서는, 상기와 같이 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것이다.

본 제4 발명에 있어서는, 제1 발명과 같이 이하의 항 [23 내지 26]의 구성을 적합하게 채용할 수 있다.

[23] 상기 리시버 탱크의 하벽 상면측에 있어서의 상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 주변이 함몰되어 오목 단부가 형성되고, 그 오목 단부 내에 상기 저항층이 배치되어 이루어지는 전항 [22]에 기재된 냉동 사이클용 응축 장치.

[24] 상기 저항층의 상면 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되어 이루어지는 전항 [22]에 기재된 냉동 사이클용 응축 장치.

[25] 상기 저항층이 냉매를 상기 리시버 탱크의 직경 확장 방향으로 분산시키기 위한 다수의 분산 유로를 갖는 전항 [22 내지 24] 중 어느 한 항에 기재된 냉동 사이클용 응축 장치.

[26] 상기 저항층이 섬유 착종체로 이루어지는 필터층에 의해 구성되어 이루어지는 전항 [22]에 기재된 냉동 사이클용 응축 장치.

또, 본 제4 발명에 있어서는 전항 [6 내지 11]의 구성도 적합하게 채용할 수 있다.

본 제5 발명은, 상기 제1 발명의 리시버 탱크를 이용한 과냉각기가 달린 냉동 사이클용 응축 장치를 특정하는 것이며, 이하의 구성을 요지로 하고 있다.

[27] 냉매를 응축하기 위한 응축부를 갖고, 그 응축부에 의해 응축된 냉매를 유출하기 위한 응축부 출구가 설치된 응축기와,

액 냉매를 과냉각하기 위한 과냉각부를 갖고, 그 과냉각부에 액 냉매를 유입하기 위한 과냉각부 입구가 설치된 과냉각기와,

상기 응축부 출구로부터 유출된 냉매를 상기 리시버 탱크 유입 구멍으로 도입하기 위한 제1 냉매 경로와,

상기 리시버 탱크 유출 구멍으로부터 유출된 냉매를 상기 과냉각기 입구에 공급하기 위한 제2 냉매 경로를 구비하고,

본 제5 발명의 냉동 사이클용 응축 장치에 있어서는, 상기와 같이 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것이다.

본 제5 발명에 있어서는, 제1 발명과 같이 이하의 항 [28 내지 31]의 구성을 적합하게 채용할 수 있다.

[28] 상기 리시버 탱크의 하벽 상면측에 있어서의 상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 주변이 함몰되어 오목 단부가 형성되고, 그 오목 단부 내에 상기 저항층이 배치되어 이루어지는 전항 [27]에 기재된 냉동 사이클용 응축 장치.

[29] 상기 저항층의 상면 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되어 이루어지는 전항 [27]에 기재된 냉동 사이클용 응축 장치.

[30] 상기 저항층이 냉매를 상기 리시버 탱크의 직경 확장 방향으로 분산시키기 위한 다수의 분산 유로를 갖는 전항 [27]에 기재된 냉동 사이클용 응축 장치.

[31] 상기 저항층이 섬유 착종체로 이루어지는 필터층에 의해 구성되어 이루어지는 전항 [27]에 기재된 냉동 사이클용 응축 장치.

또, 본 제5 발명에 있어서는 전항 [6 내지 11]의 구성도 적합하게 채용할 수 있다.

이상과 같이, 본 제1 발명의 냉동 사이클용 리시버 탱크에 따르면, 응축된 기액 혼합 상태의 냉매는 탱크 내 공간에 있어서 흐트러지는 일 없이 액 저장소를 생성시키는 동시에, 가스 냉매는 온화한 기포가 되어 액체 속을 상승시키고, 액면을 혼란시키지 않고 원활하게 거품 고갈된다. 따라서, 안정된 액 냉매만을 유출할 수 있으므로, 냉동 사이클에 있어서의 냉매 봉입량을 빠른 단위로 적정 봉입량으로 할 수 있게 되고, 소형 경량화 및 성냉매화를 도모할 수 있는 면에서 안정된 냉매를 다음 사이클 부위에 공급할 수 있다. 또한 탱크 내에는, 냉매 흡입관 등의 배관류를 배치할만한 것이 아니기 때문에, 부품 개수가 삭감되어 구조를 간소화할 수 있어 비용을 삭감할 수 있다는 효과가 있다.

본 제2 내지 제5 발명의 리시버 탱크가 달린 열 교환기 및 냉동 사이클용 응축 장치에 따르면, 상기 제1 발명의 리시버 탱크를 이용하는 것이기 때문에, 상기와 같이 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

도1은 본 발명의 실시 형태인 리시버 탱크가 달린 열 교환기의 양측부를 도시하는 정면도이다. 상기 도면에 도시한 바와 같이, 이 열 교환기는 멀티 프로식의 열 교환기 본체(10)와, 리시버 탱크(3)와, 리시버 탱크(3)를 열 교환기 본체(10)에 결합하기 위한 결합 부재를 이루는 블록 플랜지(4)를 구비하고 있다.

열 교환기 본체(10)는 이격하여 대치한 좌우 한 쌍의 수직 방향에 따르는 헤더(11)가 설치되어 있다. 이 한 쌍의 헤더(11) 사이에는 열 교환 튜브로서의 다수개의 수평 방향에 따르는 편평 튜브(12)가, 이들의 각 양단부를 양쪽 헤더(11)에 연통 접속한 상태에서, 상하 방향으로 소정의 간격을 두고 병렬 형상으로 배치된다. 또 편평 튜브(12)의 각 사이 및 최외측의 편평 튜브(12)의 외측에는 콜게이트 핀(13)이 배치되는 동시에, 최외측의 콜게이트 핀(13)의 외측에는 사이드 플레이트(14)가 설치되어 있다.

열 교환기 본체(l0)에 있어서의 한 쪽의 헤더(11)의 소정 높이 위치에는, 다음에 상세하게 서술하는 블록 플랜지(4)의 플랜지형 경계편(50)이 설치되는 동시에, 다른 쪽의 헤더(11)에 있어서의 상기 경계편(50)과 동일한 높이 위치에는 경계판(16)이 설치되어 있다. 그리고, 이러한 경계편(50) 및 경계판(16) 등의 경계 부재에 의해, 양쪽 헤더(11)가 동위로 경계되고, 이 경계 부재(16, 50)를 경계로 하여 상측의 편평 튜브(12)가 응축부(1)로 구성되는 동시에, 하측의 편평 튜브(12)가 상기 응축부(1)에 대해 독립하는 과냉각부(2)로 구성되어 있다.

또한, 응축부(1)에 있어서의 헤더(11)의 내부에는 적절한 높이 위치에 냉매 턴용 경계판(17)이 설치되어 있고, 본 실시 형태의 열 교환기 본체(10)에 있어서는 응축부(1)가 제1 내지 제3의 3개의 버스(P1 내지 P3)로 구분되어 있다.

또, 열 교환기 본체(10)의 다른 쪽의 헤더(11)의 상부에는 제1 패스(P1)에 대응하여 응축부 입구(1a)가 설치되는 동시에, 하부에는 과냉각부(2)에 대응하여 과냉각부 출구(2b)가 설치되어 있다.

도2에 도시한 바와 같이, 리시버 탱크(3)는 탱크 본체(30)로 이루어지고, 탱크 본체(30)의 상단부로부터 중간부를 구성하는 주요 탱크 부재(31)와, 탱크 본체(30)의 하단부를 구성하는 출입구 부재(32)를 구비하고 있다.

주요 탱크 부재(31)는 상단부가 폐색되고, 하단부가 개구된 세로 길이 통형의 형상을 갖고 있다. 출입구 부재(32)는 상단부가 개구되고, 하단부가 하벽(321)에 따라서 폐색된 통형의 형상을 갖고 있다.

도2 내지 도6에 도시한 바와 같이, 출입구 부재(32)는 하벽(321)의 상면측에 있어서의 한 쪽 절반의 영역이 하방으로 함몰 형성되어, 그 한 쪽 절반이 낮은 위치의 오목 단부(330)로 구성되는 동시에, 남은 절반이 고위부(340)로 구성되어 있다.

출입구 부재(32)의 하벽(321)에는 오목 단부(330)에 대응하여, 상하 방향으로 관통하는 리시버 탱크 유입 구멍(3a)이 형성되어 있다. 이 레지스터 유입 구멍(3a)의 상단부가 오목 단부(330)의 바닥면에 있어서 개구되어 있다. 또 하벽(321)에 있어서의 리시버 탱크 유입 구멍(3a)에 대응하는 영역에는 하방 돌출 형상으로 입구측 돌출부(332)가 형성되고, 이 돌출부(332)의 하단부면에 있어서, 리시버 탱크 유입 구멍(3a)의 하단부가 개구되어 있다.

또한 출입구 부재(32)의 하벽(321)에는 고위부(340)에 대응하여, 상하 방향으로 관통하는 리시버 탱크 유출 구멍(3b)이 형성되어 있다. 이 리시버 탱크 유출 구멍(3b)의 상단부가 고위부(340)에 있어서 개구되어 있다. 또 하벽(321)에 있어서의 리시버 탱크 유출 구멍(3b)에 대응하는 영역에는 상방으로 함몰하도록 출구측 함몰부(342)가 형성되고, 이 함몰부(342)의 바닥면에 있어서, 리시버 탱크 유출 구멍(3b)의 하단부가 개구되어 있다.

출입구 부재(32)의 하벽(321) 상면에 있어서의 오목 단부(330)에는, 리시버 탱크 유입 구멍(3a)을 폐색하도록 하여, 금속제의 메시 시트로 이루어지는 유입측 스트레너(333)가 배치되어 있다. 또한 이 스트레너(333)의 상면에는 냉매의 유속을 저하시키기 위한 저항층으로서의 부직포로 된 필터층(335)이 오목 단부(330)를 충전하도록 배치되어 있다.

또 출입구 부재(32)의 하벽(321)에 있어서의 고위부(340)에는 리시버 탱크 유출 구멍(3b)의 상단부를 폐색하도록 하여, 금속제의 메시 시트로 이루어지는 중모자 형태의 유출측 스트레너(343)가 배치되어 있다.

또 출입구 부재(32)의 하벽 상면측에는 압박 부재(350)가 설치되어 있다.

이 압박 부재(350)는 원형 바닥판의 외주연부에 수직 상승 형상으로 주벽부가 설치된 금속제의 프레스 성형품에 의해 구성되어 있다. 이 압박 부재(350)는 출입구 부재(320)의 내부에 적합 상태에서 수용할 수 있는 크기로 형성되어 있다.

또한, 압박 부재(350)에 있어서의 바닥판의 한 쪽 절반의 제1 영역(353)은 오목 단부(330)에 대응하여 하방 돌출 형상으로 형성되고, 이 영역(353)에는 다수의 냉매 통과 구멍(353a)이 형성되어 있다. 또 남은 절반의 제2 영역(354)에는 상기 리시버 탱크 유출 구멍(3b)에 대응하여 개구 구멍(354a)이 형성되어 있다.

이 압박 부재(350)가 출입구 부재(32)의 내부에 그 상단 개구부로부터 끼워 넣어져 제1 영역(353)에 따라, 필터층(335)이 상방으로부터 압박된다. 또 제2 영역(353)의 개구 구멍(354a)에 유출측 스트레너(343)가 향하도록 하여 제2 영역(353)의 개구 구멍 주연부에 의해, 유출측 스트레너(343)의 주연부가 상방으로부터 압박된다. 그리고, 출입구 부재(32)의 내주면에 설치된 돌기(325)가 압박 부재(350)의 주벽부 상단부에 결합됨으로써, 압박 부재(350)가 출입구 부재(32)의 하벽(321)측에 압박된 상태로 보유 지지된다.

여기서 본 실시 형태에 있어서는, 필터층(335)의 상면 위치는 리시버 탱크 유출 구멍(3b)의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되어 있다.

도2에 도시한 바와 같이, 주요 탱크 부재(31)의 상부에는 고정 부재(315)를 통해 다공판(311)이 고정되는 동시에, 다공판(411)의 상방에 몰레큘러 시브 등의 구상 입자 형상의 건조제가 소정량 충전되어 건조제 장전 부재로서의 상부 건조제 충전층(312)이 형성되어 있다.

이 주요 탱크 부재(31)의 하단 개구부에 상기 출입구 부재(32)의 상단 개구부가 고정되고, 본 실시 형태에 있어서의 리시버 탱크(3)가 형성되어 있다.

한편, 도7 내지 도11에 도시한 바와 같이 리시버 탱크(3)를 열 교환기 본체(10)에 결합하는 블록 플랜지(4)는 본체(41)와, 그 본체(41)의 측면에 측방 돌출 형상으로 일체로 설치된 매립 설치부(42)를 갖고 있다.

플랜지 본체(41)의 상면에는, 상기 리시버 탱크(3)의 입구측 돌출부(332)를 적합할 수 있는 입구측 함몰부(45)가 형성되는 동시에, 상기 리시버 탱크(3)의 출구측 함몰부(342)에 적합할 수 있는 출구측 돌출부(46)가 형성되어 있다.

이 블록 플랜지(4)의 내부에는 응축부(1) 및 리시버 탱크(3) 사이를 연통하기 위한 유입로(4a)와, 리시버 탱크(3) 및 과냉각부(3) 사이를 연통하기 위한 유출로(4b)가 설치되어 있다.

유입로(4a)는 그 일단부(유입측 단부)가 매립 설치부(42)의 상단부면에 개구되고, 타단부(유출측 단부)가 입구용 오목 단부(45) 내의 바닥면에 개구되어 있다.

이 유입로(4a)는 유입측 절반부가 경사 하방을 향해 강하하는 냉매 강하 유로(40a)로 구성되어 있는 동시에, 유출측 절반부가 수직으로 상승시키는 냉매 상승 유로로 구성되어 있다.

게다가 이 유입로(4a)는 그 유입측 단부가 유출측 단부보다도 높은 위치에 배치되도록 구성되어 있다.

유출로(4b)는 그 일단부(유입측 단부)가 출구측 돌출부(46)의 상단부면에 개구되고, 타단부(유출측 단부)가 매립 설치부(42)의 측부 외표면에 개구되어 있다.

또한 블록 플랜지(4)에 있어서의 매립 설치부(42)의 상단부 외주에는, 외측으로 돌출하도록 하여 외향 플랜지형의 경계편(50)이 일체로 형성되어 있다. 이 플랜지형 경계편(50)은 외주 형상이 한 쪽의 헤더(11)의 내주 형상으로 적합하도록 형성되어 있다.

도7 및 도12에 도시한 바와 같이, 이 블록 플랜지(4)에 있어서의 매립 설치부(42)가, 한 쪽의 헤더(11)의 내부에 있어서의 응축부(1) 및 과냉각부(2) 사이에 측방으로부터 끼워 넣도록 매립 설치되어, 플랜지 본체(41)에 있어서의 매립 설치부측의 주연부(41a, 41a)가 헤더(11)에 기밀 상태로 접합 고정된다. 또 도7 및 도12에 도시한 바와 같이, 매립 설치부 상단부에 있어서의 플랜지형 경계편(50)의 외주 에지가 헤더(11)의 내주면에 주위 방향으로 연속한 상태로 접합 고정되고, 이 플랜지형 경계편(50)이 상기한 바와 같이 한 쪽의 헤더(11)의 내부에 있어서 응축부(1) 및 과냉각부(2) 사이를 경계하기 위한 경계 부재로 구성되어 있다.

게다가 이 접합 상태에 있어서는, 유입로(4a)의 유입측 단부가 응축부(1)에 개구 연통되어 응축부 출구(1b)로 구성되는 동시에, 유출로(4b)의 유출측 단부가 과냉각부(2)에 개구 연통되어 과냉각부 입구(2a)로 구성되어 있다.

여기서, 본 실시 형태에 있어서 유입로(4a)의 유출측 단부는, 그 높이 위치가 과냉각부(2)의 상단부에 대응하는 위치에 배치되고, 또 유입로(4a)의 유출측 단부는 유입로(4a)의 유입측 단부보다도, 즉 응축부 출구(1b)보다도 낮은 위치에 배치된다.

도7 및 도8에 도시한 바와 같이, 이 블록 플랜지(4)의 함몰부(45) 및 돌출부(46)에 상기 리시버 탱크(3)의 돌출부(332) 및 함몰부(342)가 적합 기밀 상태에 끼워 넣어 리시버 탱크(3)의 하단부가 블록 플랜지(4)에 부착된다.

또한 도1에 도시한 바와 같이, 리시버 탱크(3)의 상부가 한 쪽의 헤더(11)에 브래킷(6)을 통해 고정된다.

또 본 실시 형태에 있어서는 블록 플랜지(4)의 유입로(4a) 및 유출로(4b)에 의해, 냉매 경로가 구성되는 것이다.

본 실시 형태의 리시버 탱크부가 달린 열 교환기에 있어서, 헤더(11), 편평 튜브(12), 핀(13), 사이드 플레이트(14), 리시버 탱크(3) 및 블록 플랜지(4) 등의 각 코어 구성 부품은 알루미늄(그 합금을 포함함)이나 알루미늄 블레이징 시트 등에 의해 구성되어 있고, 적절하게 납땜재가 개재 장착되면서, 이들이 임시 조립된 상태로 노 속에서 일괄 고온 납땜됨으로써, 전체가 연결 일체화되는 것이다.

또 본 실시 형태에 있어서는, 이 일괄 고온 납땜시에 블록 플랜지(4)의 플랜지형 경계편(50)을 헤더(11) 내주면에 접합 고정하는 것이다.

이상 구성의 리시버 탱크가 달린 열 교환기는 압축기 및 팽창 밸브 등의 감압 수단 및 증발기와 같이, 자동차의 공기 조화용 냉동 시스템의 응축기로서 이용된다. 그리고, 이 냉동 사이클에 있어서, 압축기에 의해 압축된 고온 고압의 가스 냉매는 응축부 입구(1a)에서 응축부(1)로 유입되어 제1 내지 제3 패스(P1 내지 P3)를 사행 형상으로 유통하고, 그 동안에 외기 사이에서 열 교환되어 응축된다.

이 응축 냉매는 응축부 출구(1b)로부터 블록 플랜지(4)의 유입로(4a)로 도입되고, 그 유입로(4a)를 통해 리시버 탱크 유입 구멍(3a)으로부터 리시버 탱크(3)로 도입된다.

리시버 탱크 유입 구멍(3a)으로 유입된 냉매는 유입 구멍(3a)의 상단부로부터 탱크 내로 유입된 직후에, 오목 단부(330)에 있어서 급격하게 광역으로 확산하여 유속을 저하시키고 유입측 스트레너(333)를 투과하여 필터층(335)을 투과 상승해 간다. 또 이 상승시에 있어서, 필터층(335)은 냉매의 흐름에 대해 저항층으로서 기능하기 때문에, 냉매는 더욱 상승 속도를 현저히 저하시키는 동시에, 필터층(335)을 구성하는 부직포의 섬유 사이를 통과하여 방향을 변경하면서 상승시킴으로써, 정류 작용을 받아 국부적인 고속류도 소멸하여 편류가 방지되고, 전체적으로 균질한 상승류가 되어 압박 부재(350)의 냉매 통과 구멍(353a)을 통과하고, 탱크 내 공간(310)으로 유입된다.

이렇게 하여 탱크 내 공간(310)으로 도입된 액 냉매는 흐트러지는 일 없이 액 저장소(R)를 형성해 간다. 또, 필터층(335)을 상승시키는 액 냉매로 혼입 혹은 발생한 기체(가스 냉매)는, 필터층(335)을 상승시킬 때에 급격히 유속을 저하시켜 액 저장소(R)에 도달한 후, 액체 속을 상승시켜 가고 액면을 혼란시키지 않고 원활하게 거품 고갈되어 기액 계면의 상방으로 빠져 나와 가스 냉매로서 체류한다.

액 저장소(R)에 저류된 액 냉매 중, 바닥부에 저류하는 안정 상태의 액 냉매만이 압박 부재(350)의 유출측 스트레너(343)를 통과하여 리시버 탱크 유출 구멍(3b)으로 도입된다.

이렇게 해서 리시버 탱크 유출 구멍(3b)으로 도입된 냉매는 블록 플랜지(4)의 유출로(4b)로 도입되고, 그 유출로(4b)를 통해 과냉각부(2) 내로 도입된다.

과냉각부(2) 내로 도입된 액 냉매는 과냉각부(2)를 유통하면서, 외기에 의해 과냉각된 후, 과냉각부 출구(2b)를 통해 유출된다.

이렇게 해서 리시버 탱크가 달린 열 교환기로부터 유출된 액 냉매는 팽창 밸브에 의해 감압 팽창된 후, 증발기에 있어서 외기로부터 열을 흡수하여 증발기화하여 상기 압축기로 복귀한다. 이와 같이 냉매가 냉동 시스템의 냉동 사이클 내를 순환하여 소정의 냉동 성능이 얻어지는 것이다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 리시버 탱크(3)로 도입된 응축 냉매가 저속으로 온화하게 액 저장소(R)를 형성하는 동시에, 효율적으로 원활하게 거품 고갈되므로, 냉매 봉입량의 안정 영역을 확대할 수 있어 안정된 액 냉매만을 확실하게 추출할 수 있다. 따라서, 그 액 냉매를 열 교환기의 과냉각부에 안정 공급할 수 있으므로, 냉동 사이클을 안정 상태로 운전할 수 있어 우수한 냉동 성능을 얻을 수 있다. 또 안정 영역의 확대에 의해 액 냉매를 안정 공급할 수 있으므로, 리시버 탱크(3)의 소형 세직경화 및 고성능화, 나아가서는 냉동 시스템 전체의 소형 경량화 및 고성능화를 도모할 수 있는 동시에, 성냉매화를 도모할 수 있다.

또 리시버 탱크(3) 내에, 냉매 흡입관 등의 배관류를 일체 설치하는 것이 아니기 때문에, 부품 개수가 삭감되어 구조의 간소화 및 비용의 삭감을 도모할 수 있어 조립 작업도 용이하게 행하는 것이 가능하다.

또한 본 실시 형태에 있어서는, 필터층(335)을 저항층으로 형성하고 있기 때문에, 별도 저항층을 설치할 필요가 없어, 보다 한층 부품 개수의 삭감, 구조의 간소화 및 비용의 삭감을 도모할 수 있다.

또한 본 실시 형태에 있어서는, 리시버 탱크 결합용의 블록 플랜지(4)를, 그 매립 설치부(42)를 열 교환기 본체(10)의 헤더(11)에 매립 설치한 상태에 접합하는 것이기 때문에, 매립 설치부(42)의 설치 스페이스를 생략할 수 있어 소형 컴팩트화를 도모할 수 있다.

또 매립 설치부(42)의 상단부면에 있어서의 유입로(4a)의 유입구 주변에 플랜지형 경계편(50)을 일체로 설치하고, 그 경계편(50)에 의해 한 쪽의 헤더(11) 내를 경계하여 응축부(1)와 과냉각부(2)로 구분하도록 하고 있기 때문에, 응축부(1) 및 과냉각부(2) 사이를 경계하기 위한 경계 부재를, 별도 개별로 부착할 필요가 없어, 그 만큼 부품 개수를 삭감할 수 있는 동시에, 조립 작업을 간단하게 행할 수 있고, 나아가서는 비용의 삭감을 도모할 수 있다.

또한 블록 플랜지(4)의 일부(42)를 한 쪽의 헤더(11)에 매립 설치하고 있기 때문에, 블록 플랜지(4)에 접합되는 리시버 탱크(4)를 한 쪽의 헤더(11)에 가급적으로 근접시킬 수 있어, 열 교환기 전체를 보다 소형화할 수 있다.

또한 본 실시 형태에 있어서는, 블록 플랜지(4)에 있어서의 유입로(4a)의 유입측을 하방에 강하시켜 유입로(4a)에 있어서의 유출측 단부를 유입측 단부보다도 낮은 위치에 배치하는 것이기 때문에, 리시버 탱크(3)의 설치 위치를 전체적으로 하방으로 배치할 수 있어, 그 만큼 리시버 탱크(3)로서 긴 사이즈인 것을 사용할 수 있다. 따라서, 리시버 탱크(3)의 탱크 용량을 충분히 크게 확보할 수 있어 냉매의 과냉각 상태에서의 안정 영역이 넓게 되고, 냉매의 봉입량 과다 및 봉입량 부족을 방지할 수 있고, 안정된 냉동 성능을 얻을 수 있어 냉동 성능을 향상시킬 수 있다.

또 리시버 탱크(3)로서 긴 사이즈인 것을 이용할 수 있으므로, 탱크 용량을 충분히 확보하면서도 직경 치수가 작은 것을 사용할 수 있어, 한층 소형 컴팩트화를 도모할 수 있다.

또한 본 실시 형태에 있어서는, 블록 플랜지(4)의 유입로(4a)에 있어서의 강하 유로(40a)를 헤더(11)의 축심에 대해 경사지게 하는 동시에, 강하 유로(40a)의 상단 개구면을 헤더(11)의 축심에 대해 직교시키고 있기 때문에, 강하 유로(40a)의 상단 개구 면적을 강하 유로(40a) 도중의 유로 면적보다도 크게 형성할 수 있다. 이와 같이 강하 유로(40a)의 상단 개구 면적을 크게 형성할 수 있으므로, 냉매의 도입을 효율적으로 원활하게 행할 수 있어 압력 손실을 저감 가능하고, 냉매를 보다 안정된 상태로 공급할 수 있어, 한층 더 냉동 성능을 향상시킬 수 있다.

참고로, 본 실시 형태에 있어서 유하 유로(40a)의 상단 개구 면적[응축부 출구(1b)]은 62 ㎟ 정도로 크게 설정되어 있다.

또, 상기 실시 형태에서는 출입구 부재가 탱크 본체에 대해, 별개로 형성되어 있지만, 본 발명은 그것만으로 한정되지 않으며, 출입구 부재가 탱크 본체에 일체로 형성된 것에도 적용할 수 있다.

또한 물론, 열 교환기 본체의 패스 수나, 각 패스의 열 교환 튜브 수 등은 상기한 것에 한정되는 것은 아니다.

또한 상기 실시 형태에 있어서는, 리시버 탱크(3)를 과냉각부 일체형의 열 교환기에 부착하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 그것만큼 한정되지 않으며, 본 리시버 탱크(3)를 과냉각부를 갖지 않은 응축기 등의 열 교환기에 부착하도록 해도 좋다.

또한 리시버 탱크(3)를 열 교환기에 부착할 때에, 반드시 블록 플랜지를 이용할 필요는 없으며, 냉매관 등을 이용하여 연결하도록 해도 좋다.

또 상기 실시 형태에 있어서는, 건조제층(312)을 탱크 본체(30)의 상단부에 설치하도록 하고 있지만, 본 발명은 그것만큼 한정되지 않으며, 건조제층(3l2)을 탱크 본체(30)의 중간부나 하부에 고정하도록 해도 좋고, 또는 건조제층을 탱크 본체 내에 유리 상태로 배치하도록 해도 좋다.

또한 필터층(335)으로서는 반드시 부직포를 이용할 필요는 없으며, 다른 섬유 착종체, 예를 들어 직포나 부직포 등을 이용해도 좋고, 또한 섬유 제품 이외로도 몰레큘러 시브 등의 건조제로 이루어지는 것을 이용해도 좋다. 요는, 냉매의 흐름에 대해 저항을 부여할 수 있는 것이면 어떠한 것을 이용해도 좋다.

본 발명에 관한 냉동 사이클용 리시버 탱크, 리시버 탱크가 달린 열 교환기 및 냉동 사이클용 응축 장치는 자동차용, 가정용, 업무용의 공조 시스템 등에 적합하게 이용할 수 있다.

Claims

응축 냉매를 저류하고, 액 냉매만을 추출하도록 한 냉동 사이클용 리시버 탱크이며,

하벽에 탱크 내 공간에 연통하는 냉매 유입 구멍 및 냉매 유출 구멍이 형성된 통형의 탱크 본체를 구비하고,

상기 냉매 유입 구멍의 상단 개구 위치가 상기 냉매 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되고,

상기 냉매 유입 구멍의 상단 개구에 냉매의 투과에 의해 냉매의 유속을 저하시키는 저항층이 설치되고,

상기 냉매 유입 구멍으로부터 유입된 냉매가 상기 저항층을 상향으로 투과하여, 상기 탱크 내 공간에 액 저장소를 생성시키는 동시에, 이 액 저장소의 액 냉매가 상기 냉매 유출 구멍을 통해 유출되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클용 리시버 탱크.
제1항에 있어서, 상기 탱크 본체의 하벽 상면측에 있어서의 상기 냉매 유입 구멍의 상단 개구 주변이 함몰되어 오목 단부가 형성되고, 그 오목 단부 내에 상기 저항층이 배치되어 이루어지는 냉동 사이클용 리시버 탱크.
제1항에 있어서, 상기 저항층의 상면 위치가 상기 냉매 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되어 이루어지는 냉동 사이클용 리시버 탱크.
제1항에 있어서, 상기 저항층이 냉매를 상기 탱크 본체의 직경 확장 방향으로 분산시키기 위한 다수의 분산 유로를 갖는 냉동 사이클용 리시버 탱크.
제1항에 있어서, 상기 저항층이 섬유 착종체로 이루어지는 필터층에 의해 구성되어 이루어지는 냉동 사이클용 리시버 탱크.
제1항에 있어서, 상기 저항층의 하면측에 있어서의 상기 냉매 유입 구멍의 상단 개구에 유입측 스트레너가 배치되어 이루어지는 냉동 사이클용 리시버 탱크.
제1항에 있어서, 상기 냉매 유출 구멍의 상단 개구에 유출측 스트레너가 배치되어 이루어지는 냉동 사이클용 리시버 탱크.
제1항에 있어서, 상기 탱크 본체의 내부에 상기 저항층을 하방에 압박 상태로 보유 지지하기 위한 압박 부재가 설치되어 이루어지는 냉동 사이클용 리시버 탱크.
제1항에 있어서, 상기 탱크 본체가 그 하벽을 포함하는 하측부를 구성하는 출입구 부재와, 중간부로부터 상측부를 구성하는 주요 탱크 부재를 구비하는 냉동 사이클용 리시버 탱크.
제1항에 있어서, 상기 탱크 내 공간의 상측부에 건조제 충전층이 고정 상태로 배치되어 이루어지는 냉동 사이클용 리시버 탱크.
제1항에 있어서, 상기 탱크 내 공간에 건조제 충전 부재가 유리 상태로 배치되어 이루어지는 냉동 사이클용 리시버 탱크.
간격을 두고 평행하게 배치되는 한 쌍의 헤더와, 양단부를 양쪽 헤더에 연통 접속하는 복수의 열 교환 튜브와, 상기 열 교환 튜브를 통과하여 응축된 냉매를 유출하기 위한 응축부 출구를 갖는 열 교환기 본체와,

하벽에 탱크 내 공간에 연통하는 리시버 탱크 유입 구멍 및 리시버 탱크 유출 구멍이 형성된 통형의 리시버 탱크와,

상기 응축부 출구로부터 유출된 냉매를 상기 리시버 탱크 유입 구멍으로 도입하기 위한 냉매 경로를 구비하고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구에 냉매의 투과에 의해 냉매의 유속을 저하시키는 저항층이 설치되고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍으로부터 유입된 냉매가 상기 저항층을 상향으로 투과하여, 상기 탱크 내 공간에 액 저장소를 생성시키는 동시에, 이 액 저장소의 액 냉매가 상기 리시버 탱크 유출 구멍을 통해 유출되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 리시버 탱크부가 달린 열 교환기.
제12항에 있어서, 상기 리시버 탱크의 하벽 상면측에 있어서의 상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 주변이 함몰되어 오목 단부가 형성되고, 그 오목 단부 내에 상기 저항층이 배치되어 이루어지는 리시버 탱크가 달린 열 교환기.
제12항에 있어서, 상기 저항층의 상면 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개부 위치보다도 낮은 위치에 배치되어 이루어지는 리시버 탱크가 달린 열 교환기.
제12항에 있어서, 상기 저항층이 냉매를 상기 리시버 탱크의 직경 확장 방향으로 분산시키기 위한 다수의 분산 유로를 갖는 리시버 탱크가 달린 열 교환기.
제12항에 있어서, 상기 저항층이 섬유 착종체로 이루어지는 필터층에 의해 구성되어 이루어지는 리시버 탱크가 달린 열 교환기.
간격을 두고 평행하게 배치되는 한 쌍의 헤더와, 양단부를 양쪽 헤더에 연통 접속하는 복수의 열 교환 튜브와, 상기 양쪽 헤더의 내부를 경계하여, 상기 복수의 열 교환 튜브를 응축부 및 과냉각부로 구분하는 경계 부재와, 상기 응축부를 통과하여 응축된 냉매를 유출하기 위한 응축부 출구와, 상기 과냉각부에 냉매를 유입하기 위한 과냉각부 입구를 갖는 열 교환기 본체와,

하벽에 탱크 내 공간에 연통하는 리시버 탱크 유입 구멍 및 리시버 탱크 유출 구멍이 형성된 통형의 리시버 탱크와,

상기 응축부 출구로부터 유출된 냉매를 상기 리시버 탱크 유입 구멍으로 도입하는 동시에, 상기 리시버 탱크 유출 구멍으로부터 유출된 냉매를 상기 과냉각부 입구로 도입하기 위한 냉매 경로를 구비하고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구에 냉매의 투과에 의해 냉매의 유속을 저하시키는 저항층이 설치되고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍으로부터 유입된 냉매가 상기 저항층을 상향으로 투과하여, 상기 탱크 내 공간에 액 저장소를 생성시키는 동시에, 이 액 저장소의 액 냉매가 상기 리시버 탱크 유출 구멍을 통해 유출되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 리시버 탱크가 달린 열 교환기.
제17항에 있어서, 상기 리시버 탱크의 하벽 상면측에 있어서의 상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 주변이 함몰되어 오목 단부가 형성되고, 그 오목 단부 내에 상기 저항층이 배치되어 이루어지는 리시버 탱크가 달린 열 교환기.
제17항에 있어서, 상기 저항층의 상면 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되어 이루어지는 리시버 탱크가 달린 열 교환기.
제17항에 있어서, 상기 저항층이 냉매를 상기 리시버 탱크의 직경 확장 방향으로 분산시키기 위한 다수의 분산 유로를 갖는 리시버 탱크부가 달린 열 교환기.
제17항에 있어서, 상기 저항층이 섬유 착종체로 이루어지는 필터층에 의해 구성되어 이루어지는 리시버 탱크가 달린 열 교환기.
냉매를 응축하기 위한 응축부를 갖고, 그 응축부에 의해 응축된 냉매를 유출하기 위한 응축부 출구가 설치된 응축기와,

하벽에 탱크 내 공간에 연통하는 리시버 탱크 유입 구멍 및 리시버 탱크 유출 구멍이 형성된 통형의 리시버 탱크와,

상기 응축부 출구로부터 유출된 냉매를 상기 리시버 탱크 유입 구멍으로 도입하기 위한 냉매 경로를 구비하고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구에 냉매의 투과에 의해 냉매의 유속을 저하시키는 저항층이 설치되고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍으로부터 유입된 냉매가 상기 저항층을 상향으로 투과하여, 상기 탱크 내 공간에 액 저장소를 생성시키는 동시에, 이 액 저장소의 액 냉매가 상기 리시버 탱크 유출 구멍을 통해 유출되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클용 응축 장치.
제22항에 있어서, 상기 리시버 탱크의 하벽 상면측에 있어서의 상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 주변이 함몰되어 오목 단부가 형성되고, 그 오목 단부 내에 상기 저항층이 배치되어 이루어지는 냉동 사이클용 응축 장치.
제22항에 있어서, 상기 저항층의 상면 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되어 이루어지는 냉동 사이클용 응축 장치.
제22항에 있어서, 상기 저항층이 냉매를 상기 리시버 탱크의 직경 확장 방향으로 분산시키기 위한 다수의 분산 유로를 갖는 냉동 사이클용 응축 장치.
제22항에 있어서, 상기 저항층이 섬유 착종체로 이루어지는 필터층에 의해 구성되어 이루어지는 냉동 사이클용 응축 장치.
냉매를 응축하기 위한 응축부를 갖고, 그 응축부에 의해 응축된 냉매를 유출하기 위한 응축부 출구가 설치된 응축기와,

하벽에 탱크 내 공간에 연통하는 리시버 탱크 유입 구멍 및 리시버 탱크 유출 구멍이 형성된 통형의 리시버 탱크와,

액 냉매를 과냉각하기 위한 과냉각부를 갖고, 그 과냉각부에 액 냉매를 유입하기 위한 과냉각부 입구가 설치된 과냉각기와,

상기 응축부 출구로부터 유출된 냉매를 상기 리시버 탱크 유입 구멍으로 도입하기 위한 제1 냉매 경로와,

상기 리시버 탱크 유출 구멍으로부터 유출된 냉매를 상기 과냉각기 입구에 공급하기 위한 제2 냉매 경로를 구비하고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구에 냉매의 투과에 의해 냉매의 유속을 저하시키는 저항층이 설치되고,

상기 리시버 탱크 유입 구멍으로부터 유입된 냉매가 상기 저항층을 상향으로 투과하여, 상기 탱크 내 공간에 액 저장소를 생성시키는 동시에, 이 액 저장소의 액 냉매가 상기 리시버 탱크 유출 구멍을 통해 유출되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클용 응축 장치.
제27항에 있어서, 상기 리시버 탱크의 하벽 상면측에 있어서의 상기 리시버 탱크 유입 구멍의 상단 개구 주변이 함몰되어 오목 단부가 형성되고, 그 오목 단부 내에 상기 저항층이 배치되어 이루어지는 냉동 사이클용 응축 장치.
제27항에 있어서, 상기 저항층의 상면 위치가 상기 리시버 탱크 유출 구멍의 상단 개구 위치보다도 낮은 위치에 배치되어 이루어지는 냉동 사이클용 응축 장치.
제27항에 있어서, 상기 저항층이 냉매를 상기 리시버 탱크의 직경 확장 방향으로 분산시키기 위한 다수의 분산 유로를 갖는 냉동 사이클용 응축 장치.
제27항에 있어서, 상기 저항층이 섬유 착종체로 이루어지는 필터층에 의해 구성되어 이루어지는 냉동 사이클용 응축 장치.