KR20120125962A - Rankine cycle apparatus - Google Patents

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KR20120125962A
KR20120125962A KR1020120047916A KR20120047916A KR20120125962A KR 20120125962 A KR20120125962 A KR 20120125962A KR 1020120047916 A KR1020120047916 A KR 1020120047916A KR 20120047916 A KR20120047916 A KR 20120047916A KR 20120125962 A KR20120125962 A KR 20120125962A
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KR1020120047916A
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히데후미 모리
마사오 이구치
후미노부 에노키지마
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

PURPOSE: A rankine cycle device is provided to obtain the enough height and capacity of a receiver by flexibly setting the height of a cooling cycle condenser which does not exceed the height of the receiver. CONSTITUTION: A rankine cycle device comprises a rankine cycle circuit(11) and a cooling cycle circuit(30). The rankine cycle circuit comprises a rankine cycle condenser, a rankine cycle receiver(23), a cooling cycle condenser, and a cooling cylinder receiver(33). The two condensers are placed side by side. The condensers comprise first and second ends, respectively. A first receiver is placed outside the first end. A second receiver is placed outside the second end. [Reference numerals] (12) Engine; (13a) Radiator; (21) Expander; (22) Rankine cycle condenser; (25) Pump; (26) Heat exchanger; (28) Motor generator; (29) Battery; (31) Compressor; (32) Cooling cycle condenser; (34) Evaporator; (35) Expansion valve; (AA) Rear side; (BB) Front side

Description

랭킹 사이클 장치{RANKINE CYCLE APPARATUS}Ranking cycle device {RANKINE CYCLE APPARATUS}

본 발명은, 차량에 탑재됨과 아울러, 상하 방향으로 나란히 배치된 랭킹 사이클 응축기 및 냉동 사이클 응축기를 구비하는 랭킹 사이클 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a ranking cycle apparatus which is mounted on a vehicle and includes a ranking cycle condenser and a refrigeration cycle condenser arranged side by side in the vertical direction.

특허문헌 1에는 냉동 사이클 회로와 랭킹 사이클 회로를 조합하여 구비한 랭킹 사이클 장치로서의 역할을 하는 폐열 회수 시스템(waste heat recovery system)탑재 차량이 개시되어 있다. 폐열 회수 시스템 탑재 차량에서, 랭킹 사이클 회로는 펌프, 히터, 팽창기, 랭킹 사이클 응축기 및, 랭킹 사이클 기체-액체 분리기(리시버; receiver)를 포함한다. 냉동 사이클 회로는 압축기, 냉동 사이클 응축기, 냉동 사이클 기체-액체 분리기(리시버), 팽창 밸브 및, 증발기를 구비한다. Patent Literature 1 discloses a vehicle equipped with a waste heat recovery system serving as a ranking cycle apparatus provided by combining a refrigeration cycle circuit and a ranking cycle circuit. In a vehicle equipped with a waste heat recovery system, the ranking cycle circuit includes a pump, a heater, an expander, a ranking cycle condenser, and a ranking cycle gas-liquid separator (receiver). The refrigeration cycle circuit includes a compressor, a refrigeration cycle condenser, a refrigeration cycle gas-liquid separator (receiver), an expansion valve, and an evaporator.

랭킹 사이클 응축기와 냉동 사이클 응축기는 차량 전후방으로 나란히 배치된다. 제1 모터 팬은 랭킹 사이클 응축기와 냉동 사이클 응축기 근방에 배치된다. 제1 모터 팬은 응축기 내 작동 유체(냉매)의 방열을 촉진하기 위해 응축기를 향해 공기를 안내하며, 이에 따라 작동 유체가 액화된다. 액화된 작동 유체는 대응하는 기체-액체 분리기에 공급된다. 기체-액체 분리기는 공급된 작동 유체로부터 이물(foreign matter)과 수분을 제거하기 위해 각각 여과기와 건조제를 포함한다. 따라서, 각 기체-액체 분리기는 작동 유체로부터 이물과 수분을 제거하고, 작동 유체에서 기체와 액체를 분리하며, 분리된 액체의 작동 유체를 일시적으로 저류(retain)한다.The ranking cycle condenser and the refrigeration cycle condenser are arranged side by side in front of and behind the vehicle. The first motor fan is disposed near the ranking cycle condenser and the refrigeration cycle condenser. The first motor fan directs air toward the condenser to promote heat dissipation of the working fluid (refrigerant) in the condenser, whereby the working fluid is liquefied. Liquefied working fluid is supplied to a corresponding gas-liquid separator. Gas-liquid separators include filters and desiccants, respectively, to remove foreign matter and moisture from the supplied working fluid. Thus, each gas-liquid separator removes foreign matter and water from the working fluid, separates gas and liquid from the working fluid, and temporarily retains the working fluid of the separated liquid.

특허문헌 1에서 설명된 것처럼, 랭킹 사이클 기체-액체 분리기는 차량 폭방향으로 랭킹 사이클 응축기의 양측 중 한 쪽에 배치된다. 냉동 사이클 기체-액체 분리기는 차량 폭방향으로 냉동 사이클 응축기의 양측 중 한 쪽에 위치한다. 두 기체-액체 분리기는 차량 폭방향으로 대응하는 응축기의 동일한 쪽에 배치된다. 작동 유체는 일반적으로 각 기체-액체 분리기의 하부를 통해 도입되기 때문에, 기체-액체 분리기는 각 기체-액체 분리기 하단의 높이와 대응하는 응축기 하단의 높이가 동일하게 배치된다. As described in Patent Literature 1, the ranking cycle gas-liquid separator is disposed on one of both sides of the ranking cycle condenser in the vehicle width direction. The refrigeration cycle gas-liquid separator is located on either side of the refrigeration cycle condenser in the vehicle width direction. The two gas-liquid separators are arranged on the same side of the corresponding condenser in the vehicle width direction. Since the working fluid is generally introduced through the bottom of each gas-liquid separator, the gas-liquid separator is arranged so that the height of the bottom of each gas-liquid separator and the height of the corresponding condenser bottom are the same.

냉동 사이클과 랭킹 사이클을 조합하여 구비하는 랭킹 사이클 장치에서, 랭킹 사이클 응축기와 냉동 사이클 응축기는 차량의 공간을 절약하기 위해 상하 방향으로 나란히 배치될 수도 있다. 이러한 경우 특허문헌 1에서 설명한 것처럼, 차량 폭방향으로 대응하는 응축기의 동일한 쪽에 배치된 기체-액체 분리기는 상하 방향으로 중첩하는 위치에 배치된다. 각 기체-액체 분리기 하단의 높이는 대응하는 기체-액체 분리기의 높이와 동일하다. 그 결과, 양 응축기 중 상측에 위치하는 기체-액체 분리기로 인하여, 하측 응축기에 대응하는 기체-액체 분리기는 충분한 높이를 확보할 수 없다. In a ranking cycle apparatus having a combination of a refrigeration cycle and a ranking cycle, the ranking cycle condenser and the refrigeration cycle condenser may be arranged side by side in the vertical direction to save space of the vehicle. In this case, as described in Patent Document 1, the gas-liquid separator disposed on the same side of the condenser corresponding to the vehicle width direction is disposed at a position overlapping in the vertical direction. The height of the bottom of each gas-liquid separator is equal to the height of the corresponding gas-liquid separator. As a result, due to the gas-liquid separator located on the upper side of both condensers, the gas-liquid separator corresponding to the lower condenser cannot secure a sufficient height.

상술한 것처럼, 각 기체-액체 분리기의 기능은 이물 제거, 액체와 기체의 분리 및, 저류를 포함한다. 기체-액체 분리기는 기체-액체 분리기에서 작동 유체의 이동 거리를 증가시킴으로써 이물 제거 및 액체와 기체의 분리를 할 수 있게 된다. 기체-액체 분리기는 기체-액체 분리기의 용적을 증가시킴으로써 액체를 저류할 수 있게 된다. 따라서 기체-액체 분리기의 충분한 높이를 확보하는 것이 중요하다. 그러나, 두 기체-액체 분리기가 상하 방향으로 나란히 배치된다면, 하측 기체-액체 분리기의 높이를 확보할 수 없고, 이에 따라 하측 기체-액체 분리기의 성능이 감소된다.As mentioned above, the functions of each gas-liquid separator include debris removal, separation of liquid and gas, and storage. The gas-liquid separator allows for removal of foreign matter and separation of liquid and gas by increasing the travel distance of the working fluid in the gas-liquid separator. The gas-liquid separator makes it possible to store liquid by increasing the volume of the gas-liquid separator. It is therefore important to ensure a sufficient height of the gas-liquid separator. However, if two gas-liquid separators are arranged side by side in the up and down direction, the height of the lower gas-liquid separator cannot be secured, thereby reducing the performance of the lower gas-liquid separator.

하측 기체-액체 분리기의 충분한 높이를 확보하기 위해서, 하측 기체-액체 분리기를 차량 전후방향으로 양 응축기의 전방에 배치할 수도 있다. 그러나 이러한 경우, 통상적인 구성의 차량은 응축기 전방에 제한된 공간만을 갖기 때문에, 기체-액체 분리기를 설치하기 위한 공간이 제공되어야 한다. 그 결과, 기체-액체 분리기가 차량에 탑재되는 경우, 응축기 전방에 기체-액체 분리기 중 하나를 배치하는 것은 불리하다. In order to ensure a sufficient height of the lower gas-liquid separator, the lower gas-liquid separator may be arranged in front of both condensers in the front-rear direction of the vehicle. In this case, however, since the vehicle of the conventional configuration has only a limited space in front of the condenser, a space for installing the gas-liquid separator must be provided. As a result, when the gas-liquid separator is mounted on a vehicle, it is disadvantageous to arrange one of the gas-liquid separators in front of the condenser.

일본공개특허공보 제2010-188949호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-188949

따라서 본 발명은, 리시버의 충분한 성능을 유지할 수 있고, 차량에 쉽게 탑재될 수 있는 랭킹 사이클 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a ranking cycle apparatus that can maintain sufficient performance of a receiver and can be easily mounted on a vehicle.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 차량에 탑재되는 랭킹 사이클 장치가 제공된다. 랭킹 사이클 장치는 랭킹 사이클 회로와 냉동 사이클 회로를 포함한다. 랭킹 사이클 회로는 랭킹 사이클 작동 유체를 냉각하기 위한 랭킹 사이클 응축기와, 랭킹 사이클 응축기에 연결된 랭킹 사이클 리시버를 포함한다. 냉동 사이클 회로는 냉동 사이클 작동 유체를 냉각하기 위한 냉동 사이클 응축기와, 냉동 사이클 응축기에 연결된 냉동 사이클 리시버를 포함한다. 상기 두 응축기는 상하 방향으로 나란히 배치된다. 각 응축기는 차량 폭방향으로 제1단과 제2단을 갖는다. 리시버 중 한쪽인 제1 리시버는 차량 폭방향으로 제1단의 바깥쪽에 배치되고, 리시버 중 다른 한쪽인 제2 리시버는 차량 폭방향으로 제2단의 바깥쪽에 위치한다.In order to achieve the above object, according to one embodiment of the present invention, there is provided a ranking cycle apparatus mounted on a vehicle. The ranking cycle apparatus includes a ranking cycle circuit and a refrigeration cycle circuit. The ranking cycle circuit includes a ranking cycle condenser for cooling the ranking cycle working fluid and a ranking cycle receiver coupled to the ranking cycle condenser. The refrigeration cycle circuit includes a refrigeration cycle condenser for cooling the refrigeration cycle working fluid and a refrigeration cycle receiver connected to the refrigeration cycle condenser. The two condensers are arranged side by side in the vertical direction. Each condenser has a first end and a second end in the vehicle width direction. The first receiver, which is one of the receivers, is disposed outside the first end in the vehicle width direction, and the second receiver, which is the other of the receivers, is located outside the second end in the vehicle width direction.

본 발명의 여타 실시 형태와 장점은 본 발명의 사상을 일 예로서 보여주는 첨부도면을 참조로 한 이하의 설명으로부터 명확하게 될 것이다.Other embodiments and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings which illustrate the spirit of the present invention as an example.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 랭킹 사이클 장치를 나타내는 회로도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 랭킹 사이클 장치를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 2b는 도 1에 도시된 랭킹 사이클 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 랭킹 사이클 장치를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 4는 랭킹 사이클 장치의 변형예를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 랭킹 사이클 장치의 다른 변형예를 개략적으로 나타내는 평면도이다.1 is a circuit diagram showing a ranking cycle apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a front view schematically showing the ranking cycle apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 2B is a plan view schematically illustrating the ranking cycle apparatus shown in FIG. 1. FIG.
3 is a front view schematically showing a ranking cycle apparatus according to a second embodiment of the present invention.
4 is a plan view schematically showing a modification of the ranking cycle apparatus.
5 is a plan view schematically showing another modification of the ranking cycle apparatus.

(제1 실시형태)(First embodiment)

본 발명의 제1 실시형태를 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다. 이하 설명에서, 차량의 진행방향으로 연장하는 방향을 전후 방향으로 정의한다. 전후 방향에 직교하는 방향을 차량 폭방향으로 정의한다.1st Embodiment of this invention is described with reference to FIGS. In the following description, the direction extending in the traveling direction of the vehicle is defined as the front-rear direction. The direction orthogonal to the front-back direction is defined as the vehicle width direction.

도 1에 도시된 것처럼, 차량에 탑재되는 랭킹 사이클 장치(11)는 냉동 사이클 회로(30)와 랭킹 사이클 회로(20)를 조합하여 포함한다. 냉동 사이클 회로(30)와 랭킹 사이클 회로(20)는 서로 독립적인 별개의 회로이다. 냉동 사이클 회로(30)에는 차량의 공기조화를 수행하기 위하여 냉동 사이클 작동 유체가 순환한다. 랭킹 사이클 회로(20)에는 랭킹 사이클 작동 유체가 순환한다.As shown in FIG. 1, the ranking cycle apparatus 11 mounted on the vehicle includes a refrigeration cycle circuit 30 and a ranking cycle circuit 20 in combination. The refrigeration cycle circuit 30 and the ranking cycle circuit 20 are separate circuits independent of each other. The refrigeration cycle circuit 30 circulates the refrigeration cycle working fluid to perform air conditioning of the vehicle. The ranking cycle working fluid circulates in the ranking cycle circuit 20.

냉각수 순환경로(13)는 차량의 엔진(12)과 연결된다. 냉각수 순환경로(13)에 라디에이터(13a)가 배치된다. 상기 라디에이터(13a)는 차량에 탑재되며 차량의 폭방향으로 연장한다. 라디에이터(13a)의 세로방향은 차량 폭방향에 평행하게 연장한다. 라디에이터(13a)의 후방에는 송풍팬(blower fan; 13b)이 배치된다. 엔진(12)을 냉각한 후에, 냉각수는 라디에이터(13a)에서 기류(air flow)를 이용하여 냉각되며, 상기 기류는, 차량 주행시에는 주로 차량의 움직임을 통하여 생성되고, 차량 정지시에는 송풍팬(13b)에 의하여 발생된다. The coolant circulation path 13 is connected to the engine 12 of the vehicle. The radiator 13a is disposed in the cooling water circulation path 13. The radiator 13a is mounted on a vehicle and extends in the width direction of the vehicle. The longitudinal direction of the radiator 13a extends parallel to the vehicle width direction. A blower fan 13b is disposed behind the radiator 13a. After cooling the engine 12, the coolant is cooled using air flow in the radiator 13a, which is generated mainly through the movement of the vehicle when the vehicle is running, and when the vehicle is stopped, a blowing fan ( 13b).

다음으로, 랭킹 사이클 회로(20)를 설명한다. 랭킹 사이클 회로(20)는 팽창기(21), 랭킹 사이클 응축기(22), 랭킹 사이클 리시버(23), 펌프(25) 및, 열교환기(26)을 구비한다. 이들 구성요소는 환상(loop-like)으로 서로 연결된다.Next, the ranking cycle circuit 20 will be described. The ranking cycle circuit 20 includes an expander 21, a ranking cycle condenser 22, a ranking cycle receiver 23, a pump 25, and a heat exchanger 26. These components are looped like one another.

구체적으로, 랭킹 사이클 회로(20)에서, 펌프(25)의 출구는 제1 랭킹 사이클 유로(20a)를 통해 열교환기(26)의 입구와 연결된다. 열교환기(26)는 엔진(12)에 연결된 배기통로(12a)에 배치된다. 펌프(25)로부터 펌핑된 후에, 랭킹 사이클 작동 유체는 엔진(12)에서 배출된 배기 가스와의 열교환을 통하여 열교환기(26)에 의해 가열된다.Specifically, in the ranking cycle circuit 20, the outlet of the pump 25 is connected to the inlet of the heat exchanger 26 through the first ranking cycle flow path 20a. The heat exchanger 26 is disposed in the exhaust passage 12a connected to the engine 12. After pumping from the pump 25, the ranking cycle working fluid is heated by the heat exchanger 26 through heat exchange with the exhaust gas exiting the engine 12.

열교환기(26)의 출구는 제2 랭킹 사이클 유로(20b)를 통하여 팽창기(21)의 입구와 연결된다. 팽창기(21)는 열교환기(26)에 의해 가열된 랭킹 사이클 작동 유체를 팽창시킨다. 팽창기(21)의 출구는 제3 랭킹 사이클 유로(20c)를 통하여 랭킹 사이클 응축기(22)의 입구와 연결된다. 랭킹 사이클 응축기(22)는 라디에이터(13a)의 전방에 배치된다. 팽창기(21)에 의해 팽창된 후, 랭킹 사이클 작동 유체는 랭킹 사이클 응축기(22)에서 기류를 이용하여 냉각되며, 상기 기류는, 차량 주행시에는 주로 차량의 움직임을 통해서 생성되고, 차량 정지시에는 송풍팬(13b)에 의해 공급된다. 랭킹 사이클 응축기(22)에서, 랭킹 사이클 작동 유체는 냉각되고 응축되고 액화된다. The outlet of the heat exchanger 26 is connected to the inlet of the expander 21 through the second ranking cycle flow path 20b. The expander 21 expands the ranking cycle working fluid heated by the heat exchanger 26. The outlet of the expander 21 is connected to the inlet of the ranking cycle condenser 22 through the third ranking cycle flow path 20c. The ranking cycle condenser 22 is disposed in front of the radiator 13a. After being inflated by the inflator 21, the ranking cycle working fluid is cooled using airflow in the ranking cycle condenser 22, which airflow is generated mainly through the movement of the vehicle when the vehicle is driven, and is blown when the vehicle is stopped. It is supplied by the fan 13b. In the ranking cycle condenser 22, the ranking cycle working fluid is cooled, condensed and liquefied.

랭킹 사이클 응축기(22)의 출구는 제4 랭킹 사이클 유로(20d)를 통해서 랭킹 사이클 리시버(23)의 입구와 연결된다. 랭킹 사이클 응축기(22)에 의해 냉각된(액화된) 후에, 랭킹 사이클 작동 유체는 랭킹 사이클 리시버(23)로 보내진다. 랭킹 사이클 리시버(23)는 랭킹 사이클 회로(20)를 통한 기계적 에너지의 출력에 따라 랭킹 사이클 작동 유체를 펌프(25)로 공급하기 위하여 랭킹 사이클 작동 유체를 일시적으로 보유한다(저류기능).The outlet of the ranking cycle condenser 22 is connected to the inlet of the ranking cycle receiver 23 through the fourth ranking cycle flow path 20d. After cooling (liquefied) by the ranking cycle condenser 22, the ranking cycle working fluid is sent to the ranking cycle receiver 23. The ranking cycle receiver 23 temporarily holds the ranking cycle working fluid for supplying the ranking cycle working fluid to the pump 25 according to the output of the mechanical energy through the ranking cycle circuit 20 (reservation function).

랭킹 사이클 리시버(23) 내에는, 이물과 수분을 랭킹 사이클 작동 유체로부터 제거하기 위한 여과기와 건조제(모두 미도시)가 밀봉되어 있다(이물 제거 기능). 랭킹 사이클 응축기(22)에서 랭킹 사이클 작동 유체의 일부가 액화되지 않은 경우, 액화되지 않은 랭킹 사이클 작동 유체는, 경우에 따라서 기체로서 랭킹 사이클 리시버(23)로 도입된다. 따라서, 랭킹 사이클 리시버(23)는 바닥부(하부)에는 액화된 랭킹 사이클 작동 유체를 보유하고, 천장부(상부)에는 기체의 랭킹 사이클 작동 유체를 보유한다. 따라서, 랭킹 사이클 리시버(23)는 액체와 기체 랭킹 사이클 작동 유체를 분리한다(기체-액체 분리기능). 랭킹 사이클 리시버(23)의 바닥부는 액체 랭킹 사이클 작동 유체를 보내기 위해 제5 랭킹 사이클 유로(20e)와 연결된다. 제5 랭킹 사이클 유로(20e)는 펌프(25)의 입구와 연결된다.In the ranking cycle receiver 23, a filter and a desiccant (both not shown) for removing foreign matter and water from the ranking cycle working fluid are sealed (foreign matter removing function). If some of the ranking cycle working fluid is not liquefied in the ranking cycle condenser 22, the non-liquefied ranking cycle working fluid is optionally introduced into the ranking cycle receiver 23 as a gas. Thus, the ranking cycle receiver 23 holds the liquefied ranking cycle working fluid at the bottom (bottom) and the ranking cycle working fluid of the gas at the ceiling (top). Thus, the ranking cycle receiver 23 separates the liquid and gas ranking cycle working fluid (gas-liquid separation function). The bottom of the ranking cycle receiver 23 is connected with the fifth ranking cycle flow path 20e for sending the liquid ranking cycle working fluid. The fifth ranking cycle flow path 20e is connected to the inlet of the pump 25.

제1 실시형태에서, 팽창기(21)와 펌프(25)는 복합 유체 기계(F)의 하우징에 배치된다. 상기 하우징은 모터 혹은 제너레이터로 기능하는 모터-제너레이터(28)를 수용한다. 모터-제너레이터(28)는 배터리(29)와 연결된다. 모터-제너레이터(28)에 의해 생성된 전력은 배터리(29)에 저장된다.In the first embodiment, the inflator 21 and the pump 25 are arranged in the housing of the complex fluid machine F. The housing houses a motor-generator 28 that functions as a motor or generator. The motor-generator 28 is connected with the battery 29. Power generated by the motor-generator 28 is stored in the battery 29.

랭킹 사이클 회로(20)에서, 배터리(29)로부터 모터-제너레이터(28)로 전력이 공급되면, 모터-제너레이터(28)는 펌프(25)를 구동하는 전기 모터로서 작동된다. 펌프(25)가 랭킹 사이클 작동 유체를 펌핑하면, 랭킹 사이클 작동 유체는 열교환기(26)에서 엔진(12)으로부터의 배기 가스와 열교환을 통하여 가열되어, 열에너지를 받는다. 가열된 랭킹 사이클 작동 유체는 팽창기(21)에 의해 팽창된다. 상기 팽창을 통하여, 팽창기(21)는 기계적 에너지(구동력)를 출력한다. 상기 구동력은 팽창기(21)를 구동하며, 펌프(25)를 작동시키기 위하여 모터-제너레이터(28)를 구동한다. 이때, 모터-제너레이터(28)의 회전 속도는 엔진(12)에서의 폐열량에 따라 제어된다. 팽창기(21)에 의해 생산된 동력은, 펌프(25)를 작동하기 위한 동력을 제외하고는, 전력으로 변환되어 배터리(29)에 충전된다.In the ranking cycle circuit 20, once power is supplied from the battery 29 to the motor-generator 28, the motor-generator 28 is operated as an electric motor for driving the pump 25. When the pump 25 pumps the ranking cycle working fluid, the ranking cycle working fluid is heated through heat exchange with the exhaust gas from the engine 12 in the heat exchanger 26 to receive thermal energy. The heated ranking cycle working fluid is expanded by the expander 21. Through the expansion, the expander 21 outputs mechanical energy (driving force). This driving force drives the inflator 21 and drives the motor-generator 28 to operate the pump 25. At this time, the rotation speed of the motor-generator 28 is controlled according to the amount of waste heat in the engine 12. The power produced by the inflator 21 is converted to electric power and charged in the battery 29 except for the power for operating the pump 25.

랭킹 사이클 작동 유체에서 팽창으로 압력저하가 일어난 후에, 랭킹 사이클 작동 유체는 랭킹 사이클 응축기(22)에 의해 냉각되고 액화되며, 일시적으로 랭킹 사이클 리시버(23)에 저류된다. 랭킹 사이클 리시버(23)에 저류된 랭킹 사이클 작동 유체는 팽창기(21)의 출력에 따라 펌프(25)에 흘러들어간다. 그 다음에는 전술한 것처럼, 랭킹 사이클 작동 유체는 팽창기(21), 랭킹 사이클 응축기(22), 랭킹 사이클 리시버(23), 펌프(25) 및, 열교환기(26)을 통하여 흘러가며, 이에 따라 랭킹 사이클을 순환한다. After the pressure drop occurs due to expansion in the ranking cycle working fluid, the ranking cycle working fluid is cooled and liquefied by the ranking cycle condenser 22 and temporarily stored in the ranking cycle receiver 23. The ranking cycle working fluid stored in the ranking cycle receiver 23 flows into the pump 25 according to the output of the expander 21. The ranking cycle working fluid then flows through the expander 21, the ranking cycle condenser 22, the ranking cycle receiver 23, the pump 25, and the heat exchanger 26, as described above, accordingly. Cycle through cycles.

다음으로, 냉동 사이클 회로(30)를 설명한다.Next, the refrigeration cycle circuit 30 will be described.

냉동 사이클 회로(30)는 압축기(31), 냉동 사이클 응축기(32), 냉동 사이클 리시버(33), 팽창 밸브(35) 및, 증발기(34)를 구비한다. 이들 구성요소들은 환상으로 서로 연결된다. 구체적으로, 냉동 사이클 회로(30)에서, 압축기(31)의 출구는 제1 냉동 사이클 유로(30a)를 통해 냉동 사이클 응축기(32)의 입구와 연결된다. 냉동 사이클 응축기(32)는 라디에이터(13a)의 전방에 위치한다. 압축기(31)에 의해 압축된 후에, 냉동 사이클 작동 유체는 냉동 사이클 응축기(32)에서 기류를 이용하여 냉각되며, 상기 기류는, 차량 주행시에는 주로 차량의 움직임을 통해 생성되고, 차량 정지시에는 송풍팬(13b)에 의해 공급된다. 냉동 사이클 응축기(32)에서, 냉동 사이클 작동 유체는 냉각되고 응축되고 액화된다.The refrigeration cycle circuit 30 includes a compressor 31, a refrigeration cycle condenser 32, a refrigeration cycle receiver 33, an expansion valve 35, and an evaporator 34. These components are connected to each other in an annular fashion. Specifically, in the refrigeration cycle circuit 30, the outlet of the compressor 31 is connected to the inlet of the refrigeration cycle condenser 32 through the first refrigeration cycle flow path 30a. The refrigeration cycle condenser 32 is located in front of the radiator 13a. After being compressed by the compressor 31, the refrigeration cycle working fluid is cooled using air flow in the refrigeration cycle condenser 32, which is generated mainly by the movement of the vehicle when the vehicle is driven, and blown when the vehicle is stopped. It is supplied by the fan 13b. In refrigeration cycle condenser 32, refrigeration cycle working fluid is cooled, condensed and liquefied.

냉동 사이클 응축기(32)의 출구는 제2 냉동 사이클 유로(30b)를 통해 냉동 사이클 리시버(33)와 연결된다. 냉동 사이클 응축기(32)가 냉동 사이클 작동 유체를 냉각(액화)한 후에, 냉동 사이클 리시버(33)는 냉동 부하(refrigerating load)에 따라 냉동 사이클 작동 유체를 증발기(34)에 공급하기 위해 냉동 사이클 작동 유체를 일시적으로 보유한다(저류기능).The outlet of the refrigeration cycle condenser 32 is connected with the refrigeration cycle receiver 33 through the second refrigeration cycle flow path 30b. After refrigeration cycle condenser 32 cools (liquefies) the refrigeration cycle working fluid, refrigeration cycle receiver 33 operates refrigeration cycle operation to supply refrigeration cycle working fluid to evaporator 34 according to the refrigeration load. Hold fluid temporarily (retention function).

냉동 사이클 리시버(33) 내에는, 이물과 수분을 냉동 사이클 회로(30)로부터 제거하기 위하여, 여과기와 건조제(모두 미도시)가 밀봉되어 있다(이물 제거 기능). 냉동 사이클 응축기(32)에서 냉동 사이클 작동 유체의 일부가 액화되지 않은 경우, 액화되지 않은 냉동 사이클 작동 유체는, 경우에 따라서 기체로서 냉동 사이클 리시버(33)로 공급된다. 따라서, 냉동 사이클 리시버(33)는, 바닥부(하부)에는 액화된 냉동 사이클 작동 유체를 보유하고, 천장부(상부)에는 기체 냉동 사이클 작동 유체를 보유한다. 따라서, 냉동 사이클 리시버(33)는 액체와 기체 냉동 사이클 작동 유체를 분리한다(기체-액체 분리기능). 냉동 사이클 리시버(33)의 바닥부는 액체 냉동 사이클 작동 유체를 보내기 위해 제3 냉동 사이클 유로(30c)와 연결된다. 제3 냉동 사이클 유로(30c)는 팽창 밸브(35)의 입구와 연결된다. In the refrigeration cycle receiver 33, a filter and a desiccant (both not shown) are sealed in order to remove foreign substances and moisture from the refrigeration cycle circuit 30 (foreign substance removal function). If a portion of the refrigeration cycle working fluid is not liquefied in the refrigeration cycle condenser 32, the unliquefied refrigeration cycle working fluid is optionally supplied to the refrigeration cycle receiver 33 as a gas. Therefore, the refrigeration cycle receiver 33 holds the refrigeration cycle working fluid liquefied in the bottom part (lower part), and the gas refrigeration cycle working fluid in the ceiling part (upper part). Thus, the refrigeration cycle receiver 33 separates the liquid and gas refrigeration cycle working fluid (gas-liquid separation function). The bottom of the refrigeration cycle receiver 33 is connected with the third refrigeration cycle flow path 30c for sending the liquid refrigeration cycle working fluid. The third refrigeration cycle flow path 30c is connected to the inlet of the expansion valve 35.

팽창 밸브(35)는 냉동 사이클 응축기(32)에 의해 냉각된 냉동 사이클 작동 유체를 감압하고 팽창시킨다. 팽창 밸브(35)의 출구는 제4 냉동 사이클 유로(30d)와 연결된다. 제4 냉동 사이클 유로(30d)는 증발기(34)의 입구와 연결된다. 증발기(34)는 팽창 밸브(35)에 의해 감압된 냉동 사이클 작동 유체를 증발시킨다. 증발기(34)의 출구는 제5 냉동 사이클 유로(30e)와 연결된다. 제5 냉동 사이클 유로(30e)는 압축기(31)의 입구에 연결된다.Expansion valve 35 depressurizes and expands the refrigeration cycle working fluid cooled by refrigeration cycle condenser 32. The outlet of the expansion valve 35 is connected with the fourth refrigeration cycle flow path 30d. The fourth refrigeration cycle flow path 30d is connected to the inlet of the evaporator 34. Evaporator 34 evaporates the refrigeration cycle working fluid depressurized by expansion valve 35. The outlet of the evaporator 34 is connected with the fifth refrigeration cycle flow path 30e. The fifth refrigeration cycle flow path 30e is connected to the inlet of the compressor 31.

랭킹 사이클 응축기(22), 냉동 사이클 응축기(32), 랭킹 사이클 리시버(23) 및, 냉동 사이클 리시버(33)는 이하 설명하는 방법으로 배치된다.The ranking cycle condenser 22, the refrigeration cycle condenser 32, the ranking cycle receiver 23, and the refrigeration cycle receiver 33 are arranged in the manner described below.

도 2a를 참조하면, 랭킹 사이클 응축기(22)는 차량 폭방향으로 연장하는 랭킹 사이클 열교환부(22a)와 한쌍의 헤더 탱크(header tanks; 22b)를 구비한다. 헤더 탱크(22b)는 차량 폭방향으로 랭킹 사이클 열교환부(22a)의 양측에 배치된다. 랭킹 사이클 열교환부(22a)의 세로 방향은 차량 폭방향과 평행하다. 랭킹 사이클 열교환부(22a)와 2개의 헤더 탱크(22b)는 일체화되어 있다. 랭킹 사이클 열교환부(22a)는 핀(미도시)과, 핀을 통해 통과되는 튜브(미도시)를 구비한다. 상기 튜브의 내부는 헤더 탱크(22b)의 내부와 연통(communication)한다. 헤더 탱크(22b) 중 하나인 제1 헤더 탱크(22b) 내의 랭킹 사이클 작동 유체는 튜브를 통해 랭킹 사이클 열교환부(22a)내를 흐른 후 제2 헤더 탱크(22b)에 도달한다. 랭킹 사이클 열교환부(22a)는, 핀 근방의 기체와 튜브의 랭킹 사이클 작동 유체 사이의 열교환을 통해 냉각된다. Referring to FIG. 2A, the ranking cycle condenser 22 includes a ranking cycle heat exchanger 22a extending in the vehicle width direction and a pair of header tanks 22b. The header tank 22b is arrange | positioned at both sides of the ranking cycle heat exchange part 22a in the vehicle width direction. The longitudinal direction of the ranking cycle heat exchange part 22a is parallel to the vehicle width direction. The ranking cycle heat exchange part 22a and the two header tanks 22b are integrated. The ranking cycle heat exchanger 22a includes a fin (not shown) and a tube (not shown) passed through the fin. The interior of the tube is in communication with the interior of the header tank 22b. The ranking cycle working fluid in the first header tank 22b, which is one of the header tanks 22b, flows through the tube into the ranking cycle heat exchanger 22a and then reaches the second header tank 22b. The ranking cycle heat exchanger 22a is cooled through heat exchange between the gas near the fin and the ranking cycle working fluid of the tube.

냉동 사이클 응축기(32)는 차량 폭방향으로 연장하는 냉동 사이클 열교환부(32a)와 한쌍의 헤더 탱크(32b)를 구비한다. 해더 탱크(32b)는 차량 폭방향으로 냉동 사이클 열교환부(32a)의 양측에 배치된다. 냉동 사이클 열교환부(32a)의 세로 방향은 차량 폭방향과 평행하다. 냉동 사이클 열교환부(32a)와 두개의 헤더 탱크(32b)는 일체화되어 있다. 냉동 사이클 열교환부(32a)는 핀(미도시)과, 핀을 통해 통과되는 튜브(미도시)를 구비한다. 상기 튜브의 내부는 헤더 탱크(32b)의 내부와 연통한다. 헤더 탱크(32b) 중 하나인 제1 헤더 탱크(32b) 내의 냉동 사이클 작동 유체는 튜브를 통해 랭킹 사이클 열교환부(32a)내를 흐른 후, 제2 헤더 탱크(32b)에 도달한다. 냉동 사이클 열교환부(32a)는 핀 근방의 기체와 튜브의 랭킹 사이클 작동 유체 사이의 열교환을 통해 냉각된다. The refrigeration cycle condenser 32 includes a refrigeration cycle heat exchanger 32a extending in the vehicle width direction and a pair of header tanks 32b. The header tank 32b is disposed on both sides of the refrigeration cycle heat exchanger 32a in the vehicle width direction. The longitudinal direction of the refrigeration cycle heat exchanger 32a is parallel to the vehicle width direction. The refrigeration cycle heat exchanger 32a and the two header tanks 32b are integrated. The refrigeration cycle heat exchanger 32a has a fin (not shown) and a tube (not shown) passed through the fin. The inside of the tube communicates with the inside of the header tank 32b. The refrigeration cycle working fluid in the first header tank 32b, which is one of the header tanks 32b, flows through the tube into the ranking cycle heat exchanger 32a and then reaches the second header tank 32b. The refrigeration cycle heat exchanger 32a is cooled through heat exchange between the gas near the fin and the ranking cycle working fluid of the tube.

랭킹 사이클 응축기(22)와 냉동 사이클 응축기(32)는 상하 방향으로 중첩한 위치에 나란히 배치된다. 제1 실시형태에서, 랭킹 사이클 응축기(22)는 차량의 장착면(G)에 고정된다. 랭킹 사이클 응축기(22)의 위에 냉동 사이클 응축기(32)가 배치된다. 차량 전후방향으로 랭킹 사이클 응축기(22)의 두께는 차량 전후방향으로 냉동 사이클 응축기(32)의 두께와 동일하다. 그 결과 도 2b를 참조하면, 위에서는 냉동 사이클 응축기(32)만 볼 수 있다. The ranking cycle condenser 22 and the refrigeration cycle condenser 32 are arranged side by side in the overlapping position in the vertical direction. In the first embodiment, the ranking cycle condenser 22 is fixed to the mounting surface G of the vehicle. A refrigeration cycle condenser 32 is disposed above the ranking cycle condenser 22. The thickness of the ranking cycle condenser 22 in the vehicle front and rear direction is the same as the thickness of the refrigeration cycle condenser 32 in the vehicle front and rear direction. As a result, referring to FIG. 2B, only the refrigeration cycle condenser 32 can be seen from above.

도 2a에 도시된 것처럼, 차량 폭방향으로 각 응축기(22, 32)의 양단 중 한쪽인, 차량 폭방향으로 두 응축기(22, 32) 각각의 우측단(제1단)에 대하여 바깥쪽에 랭킹 사이클 리시버(23)가 배치된다. 랭킹 사이클 리시버(23)의 상단은 상측 고정 부재(24a)에 의해, 냉동 사이클 응축기(32) 우측의 헤더 탱크(32b)에 고정된다. 랭킹 사이클 리시버(23)의 하단은 하측 고정 부재(24b)에 의해, 랭킹 사이클 응축기(22) 우측의 헤더 탱크(22b)에 고정된다. 우측에 있는 헤더 탱크(22b)의 하부와 랭킹 사이클 리시버(23)의 하부는 제4 랭킹 사이클 유로(20d)에 의해 연결된다. As shown in FIG. 2A, a ranking cycle outward with respect to the right end (first end) of each of the two condensers 22, 32 in the vehicle width direction, which is one of both ends of each condenser 22, 32 in the vehicle width direction. The receiver 23 is arranged. The upper end of the ranking cycle receiver 23 is fixed to the header tank 32b on the right side of the refrigeration cycle condenser 32 by the upper fixing member 24a. The lower end of the ranking cycle receiver 23 is fixed to the header tank 22b on the right side of the ranking cycle condenser 22 by the lower fixing member 24b. The lower part of the header tank 22b on the right side and the lower part of the ranking cycle receiver 23 are connected by the fourth ranking cycle flow path 20d.

랭킹 사이클 리시버(23)의 높이(H1)는 두 응축기(22, 32) 높이의 합인 전체 높이(H)보다 작거나 같다. 랭킹 사이클 리시버(23)는, 랭킹 사이클 리시버(23)의 하단이 랭킹 사이클 응축기(22) 하단의 높이와 동일한 높이에 있도록, 그리고 랭킹 사이클 리시버(23)의 상단이 냉동 사이클 응축기(32)의 상단보다 낮고, 냉동 사이클 응축기(32)의 하단보다 높게 위치하도록 배치된다. 다시 말해서, 랭킹 사이클 리시버(23)는 랭킹 사이클 리시버(23)의 상단이 냉동 사이클 응축기(32)의 높이를 따르는 지점에 대응하는 위치에 위치하도록 배치된다. The height H1 of the ranking cycle receiver 23 is less than or equal to the total height H, which is the sum of the heights of the two condensers 22, 32. The ranking cycle receiver 23 is such that the lower end of the ranking cycle receiver 23 is at the same height as the height of the lower end of the ranking cycle condenser 22, and the upper end of the ranking cycle receiver 23 is the upper end of the refrigeration cycle condenser 32. Lower and higher than the lower end of the refrigeration cycle condenser 32. In other words, the ranking cycle receiver 23 is arranged such that the top of the ranking cycle receiver 23 is located at a position corresponding to the point along the height of the refrigeration cycle condenser 32.

차량 폭방향으로 각 응축기(22, 32)의 양단 중 한쪽인, 차량 폭방향으로 응축기(22, 32) 각각의 좌측단(제2단)에 대하여 바깥쪽에 냉동 사이클 리시버(33)가 배치된다. 냉동 사이클 리시버(33)의 상단은 상측 고정 부재(19a)에 의해 냉동 사이클 응축기(32) 좌측의 헤더 탱크(32b)에 고정된다. 냉동 사이클 리시버(33)의 하단은 하측 고정 부재(19b)에 의해 냉동 사이클 응축기(32) 좌측의 헤더 탱크(32b)에 고정된다. 좌측에 있는 헤더 탱크(32b)의 하부와 냉동 사이클 리시버(33)의 하부는 제2 냉동 사이클 유로(30b)에 의해 연결된다. A refrigeration cycle receiver 33 is disposed outside the left end (second end) of each of the condensers 22 and 32 in the vehicle width direction, which is one of both ends of the condensers 22 and 32 in the vehicle width direction. The upper end of the refrigeration cycle receiver 33 is fixed to the header tank 32b on the left side of the refrigeration cycle condenser 32 by the upper fixing member 19a. The lower end of the refrigeration cycle receiver 33 is fixed to the header tank 32b on the left side of the refrigeration cycle condenser 32 by the lower fixing member 19b. The lower part of the header tank 32b on the left side and the lower part of the refrigeration cycle receiver 33 are connected by the second refrigeration cycle flow path 30b.

냉동 사이클 리시버(33)의 높이(H2)는, 두 응축기(22, 32) 높이의 합인 전체 높이(H)보다 작거나 동일하다. 냉동 사이클 리시버(33)는 냉동 사이클 리시버(33)의 상단과 하단이 각각 냉동 사이클 응축기(32)의 상단과 하단 높이와 동일한 높이에 위치하도록 배치된다. The height H2 of the refrigeration cycle receiver 33 is less than or equal to the total height H, which is the sum of the heights of the two condensers 22, 32. The refrigeration cycle receiver 33 is arranged such that the top and bottom of the refrigeration cycle receiver 33 are located at the same height as the top and bottom heights of the refrigeration cycle condenser 32, respectively.

도 2b를 참조하면, 응축기(32, 22)의 세로방향으로, 냉동 사이클 응축기(32)와 랭킹 사이클 응축기(22)를 통해 연장하는 차량 폭방향의 평면을 기준면(N)으로 정의한다. 랭킹 사이클 리시버(23)의 중심부와 냉동 사이클 리시버(33)의 중심부는 기준면(N)에 위치한다. 랭킹 사이클 리시버(23)와 냉동 사이클 리시버(33)는 응축기(22, 32)의 대응하는 수평측에 배치된다. Referring to FIG. 2B, the plane in the vehicle width direction extending through the refrigeration cycle condenser 32 and the ranking cycle condenser 22 in the longitudinal direction of the condenser 32, 22 is defined as the reference plane N. FIG. The center of the ranking cycle receiver 23 and the center of the refrigeration cycle receiver 33 are located at the reference plane N. The ranking cycle receiver 23 and the refrigeration cycle receiver 33 are arranged on the corresponding horizontal sides of the condensers 22, 32.

다음으로, 랭킹 사이클 장치(11)의 작용을 설명한다.Next, the operation of the ranking cycle apparatus 11 will be described.

랭킹 사이클 장치(11)의 랭킹 사이클 회로(20)를 순환하는 동안, 랭킹 사이클 작동 유체는 랭킹 사이클 응축기(22)에 의해 냉각되고 액화되어, 랭킹 사이클 리시버(23)로 도입된다. 랭킹 사이클 리시버(23)는 랭킹 사이클 응축기(22)와 냉동 사이클 응축기(32)의 우측단에 대하여 바깥쪽에 위치한다. 랭킹 사이클 리시버(23) 상단의 높이가 냉동 사이클 응축기(32) 상단의 높이를 초과하지 않는 범위에서 랭킹 사이클 리시버(23)의 높이는 충분히 확보된다. 또한, 랭킹 사이클 리시버(23)의 용량도 충분히 확보된다. 그 결과, 랭킹 사이클 리시버(23)에서 랭킹 사이클 작동 유체가 순환하는 거리가 충분히 확보된다. 따라서, 랭킹 사이클 작동 유체로부터의 이물 제거와, 랭킹 사이클 작동 유체의 기체-액체의 분리가 이뤄진다. 더욱이, 충분한 용량의 랭킹 사이클 작동 유체가 랭킹 사이클 리시버(23)에 일시적으로 저류된다. While circulating the ranking cycle circuit 20 of the ranking cycle apparatus 11, the ranking cycle working fluid is cooled and liquefied by the ranking cycle condenser 22 and introduced into the ranking cycle receiver 23. The ranking cycle receiver 23 is located outward with respect to the right ends of the ranking cycle condenser 22 and the refrigeration cycle condenser 32. The height of the ranking cycle receiver 23 is sufficiently secured so that the height of the upper end of the ranking cycle receiver 23 does not exceed the height of the upper end of the refrigeration cycle condenser 32. In addition, the capacity of the ranking cycle receiver 23 is also sufficiently secured. As a result, the distance that the ranking cycle working fluid circulates in the ranking cycle receiver 23 is sufficiently secured. Thus, foreign material removal from the ranking cycle working fluid and gas-liquid separation of the ranking cycle working fluid are achieved. Moreover, sufficient capacity of the ranking cycle working fluid is temporarily stored in the ranking cycle receiver 23.

랭킹 사이클 장치(11)의 냉동 사이클 회로(30)를 순환하는 동안, 냉동 사이클 작동 유체는 냉동 사이클 응축기(32)에 의해 냉각되고 액화되어, 냉동 사이클 리시버(33)로 도입된다. 냉동 사이클 리시버(33)는 랭킹 사이클 응축기(22)와 냉동 사이클 응축기(32)의 좌측단에 대하여 바깥쪽에 위치한다. 냉동 사이클 리시버(33) 상단의 높이가 냉동 사이클 응축기(32) 상단의 높이를 초과하지 않는 범위에서 냉동 사이클 리시버(33)의 높이는 충분히 확보된다. 이로 인해, 냉동 사이클 리시버(33)에서 냉동 사이클 작동 유체가 순환하는 거리가 충분히 확보된다. 따라서, 냉동 사이클 작동 유체로부터의 이물 제거 및 냉동 사이클 작동 유체의 기체-액체 분리가 이뤄진다. 더욱이, 충분한 용량의 냉동 사이클 작동 유체가 냉동 사이클 리시버(33)에 일시적으로 저류된다. While circulating the refrigeration cycle circuit 30 of the ranking cycle apparatus 11, the refrigeration cycle working fluid is cooled and liquefied by the refrigeration cycle condenser 32 and introduced into the refrigeration cycle receiver 33. The refrigeration cycle receiver 33 is located outward with respect to the left end of the ranking cycle condenser 22 and the refrigeration cycle condenser 32. The height of the refrigerating cycle receiver 33 is sufficiently secured so that the height of the upper end of the refrigerating cycle receiver 33 does not exceed the height of the upper end of the refrigerating cycle condenser 32. This ensures a sufficient distance for the refrigeration cycle working fluid to circulate in the refrigeration cycle receiver 33. Thus, debris removal from the refrigeration cycle working fluid and gas-liquid separation of the refrigeration cycle working fluid are achieved. Moreover, a refrigeration cycle working fluid of sufficient capacity is temporarily stored in the refrigeration cycle receiver 33.

제1 실시형태는 이하의 장점을 갖는다.The first embodiment has the following advantages.

(1) 랭킹 사이클 회로(20)와 냉동 사이클 회로(30)의 조합을 구비한 랭킹 사이클 장치(11)에서, 냉동 사이클 응축기(32)는 랭킹 사이클 응축기(22) 위에 나란히 배치된다. 차량 폭방향으로, 랭킹 사이클 리시버(23)는 랭킹 사이클 응축기(22)와 냉동 사이클 응축기(32)의 우측단에 대하여 바깥쪽에 위치하고, 냉동 사이클 리시버(33)는 응축기(22, 32)의 좌측단에 대하여 바깥쪽에 배치된다. 이로 인해, 랭킹 사이클 리시버(23)와 냉동 사이클 리시버(33)가 상하 방향으로 나란히 배치될 필요가 없다. 하측에 배치된 랭킹 사이클 리시버(23) 위에 냉동 사이클 리시버(33)가 위치하지 않기 때문에, 냉동 사이클 리시버(33)는 랭킹 사이클 리시버(23)의 높이를 제한하지 않는다. 그 결과, 심지어 리시버(23, 33)의 하단이 응축기(22, 32) 하단의 높이와 동일 높이일 때에도, 각 리시버(23, 33) 상단의 높이는, 상측에 위치하는 냉동 사이클 응축기(32) 상단 높이를 리시버(23, 33)의 상단 높이가 초과하지 않는 범위에서 유연하게 설정될 수 있다. 이로 인해, 리시버(23, 33)의 높이와 용량이 충분히 확보되고, 이에 따라 이물 제거, 기체-액체 분리 및, 저류 기능이 확실히 보장된다. (1) In the ranking cycle apparatus 11 provided with the combination of the ranking cycle circuit 20 and the refrigeration cycle circuit 30, the refrigeration cycle condenser 32 is disposed side by side on the ranking cycle condenser 22. In the vehicle width direction, the ranking cycle receiver 23 is located outward with respect to the right ends of the ranking cycle condenser 22 and the refrigeration cycle condenser 32, and the refrigeration cycle receiver 33 is the left end of the condenser 22, 32. Is placed outward with respect to. For this reason, the ranking cycle receiver 23 and the refrigeration cycle receiver 33 do not need to be arranged side by side in the vertical direction. Since the refrigeration cycle receiver 33 is not positioned above the ranking cycle receiver 23 disposed below, the refrigeration cycle receiver 33 does not limit the height of the ranking cycle receiver 23. As a result, even when the lower ends of the receivers 23 and 33 are flush with the heights of the lower ends of the condensers 22 and 32, the heights of the upper ends of the receivers 23 and 33 are at the upper end of the refrigeration cycle condenser 32 located above. The height can be set flexibly in a range in which the top heights of the receivers 23 and 33 do not exceed. As a result, the height and capacity of the receivers 23 and 33 are sufficiently secured, whereby foreign matter removal, gas-liquid separation, and storage functions are assuredly ensured.

(2) 두 리시버(23, 33)가 상하 방향으로 나란히 배치되는 경우, 하측에 위치하며 충분한 높이를 갖는 랭킹 사이클 리시버(23)는 랭킹 사이클 리시버(23)의 충분한 높이를 확실하게 유지하기 위해 응축기(22, 32)의 전방에 배치될 수도 있다. 그러나, 통상의 구성을 갖는 차량은 차량의 응축기(22, 32) 전방에 극도로 제한된 공간을 갖는다. 따라서, 랭킹 사이클 리시버(23)가 응축기(22, 32)의 전방에 배치되어야 할 경우, 랭킹 사이클 리시버(23)를 배치하기 위한 공간이 제공되어야 한다. 제1 실시형태에서는, 랭킹 사이클 리시버(23)와 냉동 사이클 리시버(33)가 차량 폭방향으로 양단의 바깥쪽의 위치에 하나씩 배치된다. 이로 인해, 응축기(22, 32) 전방 위치에 랭킹 사이클 리시버(23)를 설치할 공간을 확보할 필요가 없고, 이에 따라 랭킹 사이클 리시버(23)의 탑재가 용이해진다.(2) When the two receivers 23 and 33 are arranged side by side in the up and down direction, the ranking cycle receiver 23 positioned at the lower side and having a sufficient height ensures that the condenser is securely maintained at a sufficient height of the ranking cycle receiver 23. It may be disposed in front of the 22 and 32. However, a vehicle having a conventional configuration has an extremely limited space in front of the condenser 22, 32 of the vehicle. Therefore, when the ranking cycle receiver 23 is to be disposed in front of the condenser 22, 32, a space for placing the ranking cycle receiver 23 should be provided. In the first embodiment, the ranking cycle receiver 23 and the refrigeration cycle receiver 33 are arranged one by one at positions outside of both ends in the vehicle width direction. As a result, it is not necessary to secure a space for installing the ranking cycle receiver 23 in the front positions of the condensers 22 and 32, thereby facilitating the mounting of the ranking cycle receiver 23.

(3) 차량 전방부가 자동차 사고로 충격을 받은 경우, 응축기(22, 32)의 전방부가 직접적인 영향을 받을 수 있다. 제1 실시형태에서는, 충분한 높이를 가진 랭킹 사이클 리시버(23)와 냉동 사이클 리시버(33)가 응축기(22, 32)의 전방이 아닌, 차량 폭방향으로 양측에 각기 배치된다. 이로 인해, 자동차 사고시 리시버(23, 33)의 손상이 방지된다. (3) If the front part of the vehicle is impacted by an automobile accident, the front part of the condenser 22, 32 may be directly affected. In the first embodiment, the ranking cycle receiver 23 and the refrigeration cycle receiver 33 having sufficient heights are respectively disposed on both sides in the vehicle width direction, not in front of the condensers 22 and 32. This prevents damage to the receivers 23 and 33 during an automobile accident.

(4) 랭킹 사이클 리시버(23)는 냉동 사이클 응축기(32)와 랭킹 사이클 응축기(22) 우측단에, 각각 상측 고정 부재(24a)와 하측 고정 부재(24b)를 통해 고정된다. 냉동 사이클 리시버(33)는 상측 고정 부재(19a)와 하측 고정 부재(19b)를 통해, 냉동 사이클 응축기(32) 좌측단에 고정된다. 따라서, 리시버(23, 33)는 차량의 장착면(G) 대신, 대응하는 응축기(22, 32)에 고정된다. 이러한 배열은 차량으로부터 리시버(23, 33)로의 진동 전달을 막아, 리시버(23, 33)의 진동을 방지한다. (4) The ranking cycle receiver 23 is fixed to the refrigeration cycle condenser 32 and the right end of the ranking cycle condenser 22 via the upper fixing member 24a and the lower fixing member 24b, respectively. The refrigeration cycle receiver 33 is fixed to the left end of the refrigeration cycle condenser 32 through the upper fixing member 19a and the lower fixing member 19b. Thus, the receivers 23 and 33 are fixed to the corresponding condensers 22 and 32 instead of the mounting surface G of the vehicle. This arrangement prevents the transmission of vibrations from the vehicle to the receivers 23, 33, thereby preventing vibrations of the receivers 23, 33.

(5) 랭킹 사이클 응축기(22)와 냉동 사이클 응축기(32)를 통과해 차량 폭방향으로 연장하는 것으로 정의된 기준면(N)은 리시버(23, 33)를 통과하도록 연장한다. 이로 인해, 두 리시버(23, 33)와, 대응하는 차량 전후방향의 응축기(22, 32) 설치를 위한 공간의 크기가 감소된다. (5) The reference plane N defined as extending in the vehicle width direction through the ranking cycle condenser 22 and the refrigeration cycle condenser 32 extends through the receivers 23 and 33. This reduces the size of the space for the installation of the two receivers 23 and 33 and the corresponding condenser 22 and 32 in the vehicle front and rear directions.

(6) 랭킹 사이클 응축기(22)는, 랭킹 사이클 열교환부(22a)와, 차량 폭방향으로 랭킹 사이클 열교환부(22a)의 양측에 배치된 두 개의 헤더 탱크(22b)로 구성된다. 냉동 사이클 응축기(32)는, 냉동 사이클 열교환부(32a)와, 차량 폭방향으로 냉동 사이클 열교환부(32b)의 양측에 형성된 두 개의 헤더 탱크(32b)로 구성된다. 랭킹 사이클 리시버(23)는 랭킹 사이클 응축기(22) 우측의 헤더 탱크(22b) 바깥쪽에 배치된다. 냉동 사이클 리시버(33)는 냉동 사이클 응축기(32) 좌측의 헤더 탱크(32b) 바깥쪽에 위치한다. 이러한 배열로 인해, 헤더 탱크(22b, 32b)로부터의 작동 유체는 대응하는 리시버(23, 33)로 신속하게 공급된다. (6) The ranking cycle condenser 22 includes a ranking cycle heat exchanger 22a and two header tanks 22b disposed on both sides of the ranking cycle heat exchanger 22a in the vehicle width direction. The refrigeration cycle condenser 32 is composed of a refrigeration cycle heat exchanger 32a and two header tanks 32b formed on both sides of the refrigeration cycle heat exchanger 32b in the vehicle width direction. The ranking cycle receiver 23 is disposed outside the header tank 22b on the right side of the ranking cycle condenser 22. The refrigeration cycle receiver 33 is located outside the header tank 32b on the left side of the refrigeration cycle condenser 32. Due to this arrangement, the working fluid from the header tanks 22b and 32b is quickly supplied to the corresponding receivers 23 and 33.

(7) 냉동 사이클 리시버(33)는, 하측에 위치된 랭킹 사이클 리시버(23) 위에 배치되지 않는다. 따라서, 랭킹 사이클 리시버(23)는 냉동 사이클 리시버(33)의 높이에 제한되지 않는다. 이로 인해, 각 리시버(23, 33)의 높이가 충분히 확보된다. 그 결과, 랭킹 사이클 리시버(23)는 랭킹 사이클 작동 유체의 기체-액체 분리를 충분히 수행한다. 따라서, 펌프(25)는 기체의 랭킹 사이클 작동 유체를 공급받는 것을 피할 수 있으며, 이에 따라 펌프(25)의 체적 효율의 감소가 방지된다. (7) The refrigeration cycle receiver 33 is not disposed above the ranking cycle receiver 23 located below. Thus, the ranking cycle receiver 23 is not limited to the height of the refrigeration cycle receiver 33. For this reason, the height of each receiver 23 and 33 is fully secured. As a result, the ranking cycle receiver 23 sufficiently performs gas-liquid separation of the ranking cycle working fluid. Thus, the pump 25 can avoid being fed with a ranking cycle working fluid of gas, whereby a decrease in the volume efficiency of the pump 25 is prevented.

(제2 실시형태)(Second Embodiment)

본 발명의 제2 실시형태를 도 3을 참조하여 설명한다. 이하 설명에서, 제1 실시형태의 대응하는 구성요소와 동일하거나 유사한 제2 실시형태의 구성요소에 동일하거나 유사한 참조 번호가 부여된다. 이들 구성요소의 반복되는 설명은 여기에서 간략화되거나 생략된다. A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3. In the following description, the same or similar reference numerals are given to the components of the second embodiment that are the same or similar to the corresponding components of the first embodiment. Repeated descriptions of these components are simplified or omitted herein.

도 3에 도시된 것처럼, 랭킹 사이클 응축기(22)는 랭킹 사이클 응축기(22) 하부에 형성된 랭킹 사이클 서브 쿨러(22c)를 구비한다. 랭킹 사이클 열교환부(22a), 두 헤더 탱크(22b) 및 랭킹 사이클 서브 쿨러(22c)는 일체화되어 있다. 랭킹 사이클 서브 쿨러(22c)와 랭킹 사이클 리시버(23)는 연통 유로(communication passage; 22d)를 통하여 서로 연결된다. 랭킹 사이클 응축기(22)는 랭킹 사이클 열교환부(22a)를 통하여 랭킹 사이클 작동 유체를 열교환시킨다. 그 다음에, 랭킹 사이클 작동 유체는 두 헤더 탱크(22b)로 흘러가며, 랭킹 사이클 리시버(23)를 통하여 랭킹 사이클 서브 쿨러(22c)로 공급된다. 랭킹 사이클 열교환부(22a)에서 일부 랭킹 사이클 작동 유체가 액화되지 않은 후에, 랭킹 사이클 서브 쿨러(22c)는 이러한 랭킹 사이클 작동 유체를 액화시킨다. 그 다음에, 랭킹 사이클 작동 유체는 랭킹 사이클 서브 쿨러(22c)에서 펌프(25)로 도입된다. As shown in FIG. 3, the ranking cycle condenser 22 has a ranking cycle sub cooler 22c formed below the ranking cycle condenser 22. The ranking cycle heat exchange part 22a, the two header tanks 22b, and the ranking cycle sub cooler 22c are integrated. The ranking cycle sub cooler 22c and the ranking cycle receiver 23 are connected to each other through a communication passage 22d. The ranking cycle condenser 22 heats the ranking cycle working fluid through the ranking cycle heat exchanger 22a. The ranking cycle working fluid then flows into both header tanks 22b and is supplied to the ranking cycle sub cooler 22c through the ranking cycle receiver 23. After some of the ranking cycle working fluid has not been liquefied in the ranking cycle heat exchanger 22a, the ranking cycle sub cooler 22c liquefies this ranking cycle working fluid. The ranking cycle working fluid is then introduced into the pump 25 in the ranking cycle sub cooler 22c.

냉동 사이클 응축기(32)는 냉동 사이클 응축기(32) 하부에 형성된 냉동 사이클 서브 쿨러(32c)를 구비한다. 냉동 사이클 열교환부(32a), 두 헤더 탱크(32b) 및, 냉동 사이클 서브 쿨러(32c)는 일체화되어 있다. 냉동 사이클 서브 쿨러(32c)와 냉동 사이클 리시버(33)는 연통 유로(32d)를 통해 서로 연결된다. 냉동 사이클 응축기(32)는 냉동 사이클 열교환부(32a)를 통하여 냉동 사이클 작동 유체를 열교환시킨다. 그 다음에, 냉동 사이클 작동 유체는 헤더 탱크(32b)로 흘러가며, 냉동 사이클 리시버(33)를 통해 냉동 사이클 서브 쿨러(32c)에 공급된다. 냉동 사이클 서브 쿨러(32c)는 냉동 사이클 회로의 냉동 성능 향상을 위해 냉동 사이클 작동 유체를 냉각한다. 그 다음에, 냉동 사이클 작동 유체는 냉동 사이클 서브 쿨러(32c)에서 팽창 밸브(35)로 도입된다. The refrigeration cycle condenser 32 has a refrigeration cycle sub cooler 32c formed below the refrigeration cycle condenser 32. The refrigeration cycle heat exchange part 32a, the two header tanks 32b, and the refrigeration cycle sub cooler 32c are integrated. The refrigeration cycle sub cooler 32c and the refrigeration cycle receiver 33 are connected to each other through the communication flow path 32d. The refrigeration cycle condenser 32 heat exchanges the refrigeration cycle working fluid through the refrigeration cycle heat exchanger 32a. Then, the refrigeration cycle working fluid flows into the header tank 32b and is supplied to the refrigeration cycle sub cooler 32c through the refrigeration cycle receiver 33. The refrigeration cycle sub cooler 32c cools the refrigeration cycle working fluid to improve the refrigeration performance of the refrigeration cycle circuit. The refrigeration cycle working fluid is then introduced to expansion valve 35 in refrigeration cycle sub cooler 32c.

제2 실시형태는 제1 실시형태의 (1) 내지 (7)의 장점과 동일한 장점에 더하여 이하의 장점을 갖는다. The second embodiment has the following advantages in addition to the same advantages as those of (1) to (7) of the first embodiment.

(8) 랭킹 사이클 서브 쿨러(22c)는 랭킹 사이클 작동 유체가 펌프(25)에 들어가기 전에 랭킹 사이클 작동 유체를 냉각한다. 이로 인해, 펌프(25) 입구에서 랭킹 사이클 작동 유체의 재가열 또는 흡입 압력 감소를 통해 발생한 기체가 펌프(25)로 공급되는 것이 방지된다. 따라서, 펌프(25)의 체적 효율은 감소없이 유지된다. (8) The ranking cycle sub cooler 22c cools the ranking cycle working fluid before the ranking cycle working fluid enters the pump 25. This prevents the gas generated from reheating the ranking cycle working fluid or reducing the suction pressure at the inlet of the pump 25 to the pump 25. Thus, the volumetric efficiency of the pump 25 is maintained without reduction.

예시된 실시형태는 이하 설명된 형태로 변형될 수도 있다.The illustrated embodiment may be modified in the form described below.

도 4에 도시된 것처럼, 랭킹 사이클 리시버(23)는 차량 폭방향으로 응축기(22, 32) 우측단의 바깥쪽이며, 응축기(22, 32)의 전방에 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 냉동 사이클 리시버(33)는 차량 폭방향으로 응축기(22, 32) 좌측단의 바깥쪽이며, 응축기(22, 32)의 전방에 위치한다. As shown in FIG. 4, the ranking cycle receiver 23 is outside the right end of the condenser 22, 32 in the vehicle width direction, and may be disposed in front of the condenser 22, 32. In this case, the refrigeration cycle receiver 33 is outside the left end of the condenser 22, 32 in the vehicle width direction, and is located in front of the condenser 22, 32.

도 5를 참조하면, 랭킹 사이클 리시버(23)는 차량 폭방향으로 응축기(22, 32) 우측단의 바깥쪽이며, 응축기(22, 32) 후방에 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 냉동 사이클 리시버(33)는 차량 폭방향으로 응축기(22, 32) 좌측단의 바깥쪽이며, 응축기(22, 32)의 후방에 위치한다.Referring to FIG. 5, the ranking cycle receiver 23 is outside the right end of the condenser 22 and 32 in the vehicle width direction, and may be disposed behind the condenser 22 and 32. In this case, the refrigeration cycle receiver 33 is outside the left end of the condenser 22 and 32 in the vehicle width direction and is located behind the condenser 22 and 32.

랭킹 사이클 리시버(23)는 차량 폭방향으로 각 응축기(22, 32) 우측단의 바깥쪽이며, 응축기(22, 32)의 전후방 중 일방에 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 냉동 사이클 리시버(33)는 차량 폭방향으로 응축기(22, 32) 좌측단의 바깥쪽이며, 응축기(22, 32)의 전후방 중 타방에 위치한다. The ranking cycle receiver 23 is the outer side of the right end of each condenser 22,32 in the vehicle width direction, and may be arrange | positioned in the front and back of the condenser 22,32. In this case, the refrigeration cycle receiver 33 is outside of the left end of the condenser 22 and 32 in the vehicle width direction, and is located in the other of front and rear of the condenser 22 and 32.

예시된 실시형태에서, 랭킹 사이클 리시버(23)는 차량 폭방향으로 응축기(22, 32) 우측단의 바깥쪽에 배치되고, 냉동 사이클 리시버(33)는 응축기(22, 32) 좌측단의 바깥쪽에 위치한다. 그러나, 랭킹 사이클 리시버(23)와 냉동 사이클 리시버(33)의 좌우 위치는 뒤바뀔 수도 있다. In the illustrated embodiment, the ranking cycle receiver 23 is disposed outside the right end of the condenser 22, 32 in the vehicle width direction, and the refrigeration cycle receiver 33 is located outside the left end of the condenser 22, 32. do. However, the left and right positions of the ranking cycle receiver 23 and the refrigeration cycle receiver 33 may be reversed.

제2 실시형태에서, 랭킹 사이클 응축기(22)만이 랭킹 사이클 서브 쿨러(22c)를 포함할 수도 있다. 즉, 냉동 사이클 응축기(32)는 냉동 사이클 서브 쿨러(32c)를 필수적으로 포함하지 않는다. In the second embodiment, only the ranking cycle condenser 22 may include the ranking cycle sub cooler 22c. That is, refrigeration cycle condenser 32 does not necessarily include refrigeration cycle sub cooler 32c.

비록 예시된 실시형태에서 냉동 사이클 응축기(32)는 랭킹 사이클 응축기(22) 위에 나란히 배치되지만, 응축기(32, 22)의 위치는 뒤바뀔 수도 있다. 다시 말해서, 랭킹 사이클 응축기(22)가 냉동 사이클 응축기(32) 위에 나란히 배치될 수도 있다.
Although the refrigeration cycle condenser 32 is arranged side by side above the ranking cycle condenser 22 in the illustrated embodiment, the position of the condenser 32, 22 may be reversed. In other words, the ranking cycle condenser 22 may be arranged side by side above the refrigeration cycle condenser 32.

Claims (5)

차량에 탑재되며, 랭킹 사이클 회로와 냉동 사이클 회로를 구비하는 랭킹 사이클 장치로서,
상기 랭킹 사이클 회로는,
랭킹 사이클 작동 유체를 냉각하기 위한 랭킹 사이클 응축기와,
상기 랭킹 사이클 응축기와 연결된 랭킹 사이클 리시버(receiver)를 포함하고,
상기 냉동 사이클 회로는,
냉동 사이클 작동 유체를 냉각하기 위한 냉동 사이클 응축기와,
상기 냉동 사이클 응축기와 연결된 냉동 사이클 리시버를 포함하며,
2개의 상기 응축기는 상하 방향으로 나란히 배치되고,
상기 응축기는 각각 차량 폭방향으로 제1단과 제2단을 가지며,
상기 리시버 중 한쪽인 제1 리시버는 상기 차량 폭방향으로 상기 제1단의 바깥쪽에 배치되고, 상기 리시버 중 다른 한쪽인 제2 리시버는 상기 차량 폭방향으로 상기 제2단의 바깥쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 랭킹 사이클 장치.A ranking cycle device mounted on a vehicle and having a ranking cycle circuit and a refrigeration cycle circuit,
The ranking cycle circuit,
A ranking cycle condenser for cooling the ranking cycle working fluid,
A ranking cycle receiver connected to the ranking cycle condenser,
The refrigeration cycle circuit,
A refrigeration cycle condenser for cooling the refrigeration cycle working fluid,
A refrigeration cycle receiver connected to the refrigeration cycle condenser,
The two condensers are arranged side by side in the vertical direction,
The condenser each has a first end and a second end in the vehicle width direction,
A first receiver, one of the receivers, is disposed outside the first end in the vehicle width direction, and a second receiver, the other of the receivers, is located outside the second end in the vehicle width direction. Ranking cycle apparatus. 제1항에 있어서,
2개의 상기 응축기를 통과하여 차량 폭방향으로 연장하는 기준면이, 상기 제1 리시버 및 상기 제2 리시버를 통과하여 연장하는 것을 특징으로 하는 랭킹 사이클 장치. The method of claim 1,
And a reference plane extending through the two condensers in the vehicle width direction extends through the first receiver and the second receiver. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 응축기는 각각 열교환부와, 상기 차량 폭방향으로 상기 열교환부의 양측에 배치된 한 쌍의 헤더 탱크를 포함하며,
상기 제1 리시버는 상기 차량 폭방향으로 상기 제1단에 대응하는 헤더 탱크의 바깥쪽에 배치되고,
상기 제2 리시버는 상기 차량 폭방향으로 상기 제2단에 대응하는 헤더 탱크의 바깥쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 랭킹 사이클 장치.The method according to claim 1 or 2,
Each of the condenser includes a heat exchanger and a pair of header tanks disposed at both sides of the heat exchanger in the vehicle width direction.
The first receiver is disposed outside the header tank corresponding to the first end in the vehicle width direction,
And the second receiver is located outside the header tank corresponding to the second end in the vehicle width direction. 제1항에 있어서,
상기 랭킹 사이클 응축기는 서브 쿨러를 일체로 포함하는 것을 특징으로 하는 랭킹 사이클 장치.The method of claim 1,
And the ranking cycle condenser comprises a sub cooler integrally. 제1항에 있어서,
상기 냉동 사이클 응축기는 서브 쿨러를 일체로 포함하는 것을 특징으로 하는 랭킹 사이클 장치.The method of claim 1,
And said refrigeration cycle condenser comprises a sub cooler integrally.
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