DE102005046206B4

DE102005046206B4 - Dampfkompressionskühlkreissystem mit einer Ejektorpumpe

Info

Publication number: DE102005046206B4
Application number: DE102005046206.5A
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Komatsu; Suteo Kobayashi; Hiroshi Oshitani; Katsuya Kusano
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2019-02-28
Anticipated expiration: 2025-09-28
Also published as: JP2006125823A; DE102005046206A1; US20060065011A1; JP4581720B2; US7059150B2

Abstract

Dampfkompressionskühlkreissystem, miteinem Kompressor (10), der ein Kältemittel ansaugt und komprimiert;einem Kältemittelkühler (11) zum Kühlen des von dem Kompressor (10) ausgegebenen Hochdruckkältemittels;einer Ejektorpumpe (13), die eine Düse (13a) zum Dekomprimieren und Expandieren des Kältemittels aus dem Kältemittelkühler (11), eine Kältemittelansaugöffnung (13c), von der ein gasförmiges Kältemittel durch einen von der Düse (13a) mit hoher Geschwindigkeit ausgestrahlten Kältemittelstrom angesaugt wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (13b), in dem der von der Düse mit hoher Geschwindigkeit ausgestrahlte Kältemittelstrom und das von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte gasförmige Kältemittel gemischt werden und ein Druck des Kältemittels durch Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie erhöht wird, enthält; einem ersten Verdampfapparat (14) zum Verdampfen des aus dem Druckerhöhungsabschnitt (13b) der Ejektorpumpe (13) ausströmenden Kältemittels, um so eine Kühlfunktion auszuführen, wobei der erste Verdampfapparat (14) stromab der Ejektorpumpe angeordnet ist und einen mit einer Saugseite des Kompressors (10) verbundenen Kältemittelauslass aufweist;einem zweiten Verdampfapparat (21) zum Verdampfen des in die Kältemittelansaugöffnung (13c) zu saugenden Kältemittels, um so eine Kühlfunktion auszuführen; einem Ventilelement (19) zum Öffnen und Schließen eines Kältemittelkanals des zweiten Verdampfapparats (21), wobei das Ventilelement (19) in einem Kältemittelstrom in Reihe mit dem zweiten Verdampfapparat (21) angeordnet ist;einem Kältemittelsaugrohr (25) mit einem mit einem Kältemittelauslass des zweiten Verdampfapparats (21) verbundenen ersten Ende und einem mit der Kältemittelansaugöffnung (13c) verbundenen zweiten Ende; undeiner Einrichtung zum Beschränken des Einleitens und Verbleibens eines in dem Kältemittel enthaltenen Schmieröls durch die Kältemittelansaugöffnung (13c) in das bzw. in dem Kältemittelsaugrohr (25), wenn das Ventilelement (19) geschlossen ist, wobeidas Kältemittelsaugrohr (25) als die Einrichtung einen aufrechten Abschnitt (25a) an einer stromabwärtigen Position aufweist und der aufrechte Abschnitt (25a) zu einer Position höher als die Kältemittelansaugöffnung nach oben verläuft.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dampfkompressionskühlkreissystem mit einer Ejektorpumpe, die als eine Kältemitteldekompressionseinheit und eine Kältemittelzirkulationseinheit benutzt wird. Das Dampfkompressionskühlkreissystem wird geeigneterweise zum Beispiel für eine Fahrzeug-Klimaanlage verwendet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Dampfkompressionskühlkreissystem (Ejektorpumpenkreissystem), das eine Ejektorpumpe als eine Kältemitteldekompressionseinheit und eine Kältemittelzirkulationseinheit benutzt, ist zum Beispiel in der JP 3322263 B1 (entspricht dem US 6,574,987 B und dem US 6,477,857 B) beschrieben. In diesem Dampfkompressionskühlkreissystem ist als ein Beispiel ein erster Verdampfapparat zwischen der Ejektorpumpe und einer stromab der Ejektorpumpe positionierten Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung angeordnet, und ein zweiter Verdampfapparat ist zwischen einer Flüssigkältemittelauslassseite der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung und einer Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe angeordnet.
Die Erfinder dieser Anmeldung studierten ein Beispiel zum Schalten einer Kühlfunktion des zweiten Verdampfapparats. In diesem Beispiel ist ein elektromagnetisches Ventil an einem stromaufwärtigen Abschnitt des zweiten Verdampfapparats vorgesehen, und das elektromagnetische Ventil wird geschlossen, wenn die Kühlfunktion des zweiten Verdampfapparats stoppt. In diesem Fall wird, wenn das elektromagnetische Ventil geschlossen wird, kein von dem zweiten Verdampfapparat in die Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe gesaugter Kältemittelstrom erzeugt. In diesem Beispiel fällt, falls die Kältemittelansaugöffnung an einem unteren Abschnitt der Ejektorpumpe geöffnet ist, ein Schmieröl (d.h. Kühleröl), das in einem durch das Innere der Ejektorpumpe strömenden Kältemittel enthalten ist, durch das Gewicht des Schmieröls in die Kältemittelansaugöffnung. Demgemäß bleibt das Schmieröl in einem mit der Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe und dem zweiten Verdampfapparat verbundenen Kältemittelansaugrohr, wenn das elektromagnetische Ventil geschlossen ist. In diesem Fall ist eine Rückführmenge des zum Kompressor zurückkehrenden Schmieröls reduziert, und im Kompressor kann ein Schmierölmangel verursacht werden.
Nach DE 103 30 608 A enthält ein Ejektorkreislauf mit einem Ejektor ein Leitungselement, durch welches eine Kältemittelauslasseite eines Niedrigdruckwärmetauschers an eine Kältemittelsaugseite eines Kompressors gekoppelt ist, und eine Umschalteinrichtung, die in dem Kältemitteldurchgang vorgesehen ist, um den Kältemitteldurchgang zu öffnen und zu schließen. In dem Ejektorkreislauf wird, wenn die Umschalteinrichtung den Kältemitteldurchgang öffnet zumindest Kältemittel in dem Niedrigdruckwärmetauscher in die Kältemittelsaugseite des Kompressors direkt durch den Pumpvorgang des Kompressors eingebracht, während der Ejektor umgangen wird.
US 6 630 552 B betrifft ein Gefriersystem mit zwei Verdampfern für einen Kühlschrank als Einzelschleifenzyklus und einem Ejektor.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dampfkompressionskühlkreissystem mit einer Ejektorpumpe vorzusehen, die eine Reduzierung einer Rückführmenge von zu einem Kompressor zurückkehrenden Schmieröl verhindern kann, wenn eine Kühlfunktion eines mit einer Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe verbundenen Verdampfapparats stoppt.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der neuen Ansprüche 1 bis 4 gelöst.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Dampfkompressionskühlkreis einen Kompressor, der ein Kältemittel komprimiert, einen Kältemittelkühler zum Kühlen eines von dem Kompressor ausgegebenen Hochdruckkältemittels, und eine Ejektorpumpe. Die Ejektorpumpe enthält eine Düse zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels aus dem Kältemittelkühler, eine Kältemittelansaugöffnung, von der ein gasförmiges Kältemittel durch einen von der Düse gestrahlten Kältemittelstrom angesaugt wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt, in dem das von der Düse ausgestrahlte Kältemittel und das von der Käftemittelansaugöffnung angesaugte gasförmige Kältemittel gemischt werden und ein Druck des Kältemittels durch Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie erhöht wird.
In dem Dampfkompressionskühlkreissystem ist ein erster Verdampfapparat zum Verdampfen des aus dem Druckerhöhungsabschnitt der Ejektorpumpe strömenden Kältemittels an einer stromabwärtigen Seite der Ejektorpumpe positioniert, ein zweiter Verdampfapparat zum Verdampfen des in die Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe zu saugenden Kältemittels ist vorgesehen, ein Ventilelement zum Öffnen und Schließen eines Kältemittelkanals des zweiten Verdampfapparats ist in Reihe mit dem zweiten Verdampfapparat in einem Kältemittelstrom angeordnet, und ein Kältemittelsaugrohr ist so positioniert, dass es ein erstes Ende mit einem Kältemittelauslass des zweiten Verdampfapparats verbunden hat und ein zweites Ende mit der Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe verbunden hat. Ferner ist das System mit einer Einrichtung zum Beschränken einer Einleitung von in dem Kältemittel enthaltenem Schmieröl durch die Kältemittelansaugöffnung in das Kältemittelsaugrohr und des dortigen Verbleibens, wenn das Ventilelement geschlossen ist, vorgesehen. Somit kann verhindert werden, dass das zu dem Kompressor zurückkehrende Schmieröl unzureichend ist, wenn das Ventilelement geschlossen ist, und eine Schmiereigenschaft des Kompressors kann verbessert werden.
Zum Beispiel ist die Kältemittelansaugöffnung an einer oberen Seite der Ejektorpumpe vorgesehen. In diesem Fall kann sie ein Fallen des Schmieröls in die Kältemittelansaugöffnung in der Ejektorpumpe mit einer einfachen Konstruktion verhindern.
Alternativ kann das Kältemittelansaugrohr an einer stromabwärtigen Position angrenzend an die Kältemittelansaugöffnung mit einem aufrechten Abschnitt versehen sein, und der aufrechte Abschnitt erstreckt sich bis zu einer Position höher als die Kältemittelansaugöffnung nach oben. In diesem Fall kann die in dem Kältemittelansaugrohr verbleibende Schmierölmenge auf ein kleineres Maß gesteuert werden, selbst wenn die Kältemittelansaugöffnung an einem unteren Abschnitt der Ejektorpumpe vorgesehen ist.
Alternativ kann ein Rückschlagventil an einem Einlassabschnitt der Kältemittelansaugöffnung angeordnet sein, um einen Kältemittelstrom nur von dem Kältemittelansaugrohr in die Kältemittelansaugöffnung zu erlauben. Deshalb verhindert das Rückschlagventil, selbst wenn die Kältemittelansaugöffnung an einem unteren Abschnitt der Ejektorpumpe vorgesehen ist, ein Strömen des Schmieröls von der Kältemittelansaugöffnung in das Kältemittelansaugrohr.
In dem Dampfkompressionskühlkreissystem kann ein Hilfsventilelement in einem Kältemittelkanal angeordnet sein, durch welches das Kältemittel von dem zweiten Verdampfapparat zu der Kältemittelansaugöffnung des Kompressors eingeleitet wird. In diesem Fall ist das Ventilelement an einem Einlassabschnitt der Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe positioniert, und das Hilfsventilelement wird geöffnet, wenn das Ventilelement geschlossen wird, sodass das aus dem zweiten Verdampfapparat strömende Kältemittel in die Saugseite des Kompressors strömt. Demgemäß wird, selbst wenn die Kältemittelansaugöffnung an einem unteren Abschnitt der Ejektorpumpe vorgesehen ist, ein Verbleiben des Schmieröls in dem Kältemittelsaugrohr durch das Ventilelement und das Hilfsventilelement verhindert.
Der zweite Verdampfapparat kann angeordnet sein, um einen Kühlbetrieb zum Kühlen von Luft durchzuführen, und es kann ein Gebläse zum Blasen von Luft zum zweiten Verdampfapparat vorgesehen sein. In diesem Fall ist das Ventilelement geöffnet, sodass das Kältemittel immer in den zweiten Verdampfapparat strömt, wenn der Kompressor arbeitet, und das Gebläse wird gestoppt, wenn die Kühlfunktion des zweiten Verdampfapparats gestoppt wird. Weil das Kältemittel immer in den zweiten Verdampfapparat strömt, kann ein Kältemittelstrom von dem zweiten Verdampfapparat zu der Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe immer gebildet werden, wodurch ein Verbleiben des Schmieröls in dem Kältemittelansaugrohr verhindert wird.
Alternativ kann das Ventilelement zwangsweise geöffnet werden, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem das Ventilelement geschlossen ist, während der Kompressor arbeitet. Deshalb kann ein Schmierölmangel im Kompressor verhindert werden.
Ferner wird, wenn der Kühlbetrieb des zweiten Verdampfapparats gestoppt wird, wenn der Kompressor zu arbeiten beginnt, das Ventilelement einmal für eine vorbestimmte Zeit geöffnet. Demgemäß kann selbst zu einer Startzeit des Kompressors das in dem zweiten Verdampfapparat und dem Kältemittelsaugrohr verbleibende Schmieröl zu dem Kompressor zurückgeleitet werden, wodurch ein Mangel des Schmieröls in dem Kompressor verhindert wird.
In dem Dampfkompressionskühlkreissystem kann ein Bypasskanal vorgesehen sein, durch welchen das Kältemittel von dem Kältemittelkühler an dem zweiten Verdampfapparat und dem Ventilelement vorbei in die Kältemittelansaugöffnung strömt. In diesem Fall ist ein Hilfsventilelement in dem Bypasskanal zum Öffnen und Schließen des Bypasskanals angeordnet, und das Hilfsventilelement wird geöffnet, wenn das Ventilelement geschlossen ist, während der Kompressor arbeitet. Demgemäß kann verhindert werden, wenn die Kältemittelverdampfungsfunktion (z.B. Kühlfunktion) des zweiten Verdampfapparats gestoppt wird, dass das Schmieröl in dem Kompressor unzureichend ist, und die Schmiereigenschaft des Kompressors kann effektiv verbessert werden.
Figurenliste
Obige sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Dampfkompressionskühlkreissystems mit einer Ejektorpumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht entlang Linie II-II in 1;
3 eine Querschnittsansicht eines Dampfkompressionskühlkreissystems mit einer Ejektorpumpe in einem Vergleichsbeispiel;
4 eine schematische Darstellung eines Dampfkompressionskühlkreissystems mit einer Ejektorpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Darstellung eines Dampfkompressionskühlkreissystems mit einer Ejektorpumpe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine schematische Darstellung eines Dampfkompressionskühlkreissystems mit einer Ejektorpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 eine schematische Darstellung eines Dampfkompressionskühlkreissystems mit einer Ejektorpumpe gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Darstellung eines Dampfkompressionskühlkreissystems mit einer Ejektorpumpe gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
9 ein Diagramm eines Betriebs des Dampfkompressionskühlkreissystems im sechsten Ausführungsbeispiel;
10 ein Diagramm einer Beziehung zwischen einer verstrichenen Zeit, nachdem ein elektromagnetisches Ventil geschlossen wird, und einer Umlaufrate des Schmieröls;
11 ein Flussdiagramm eines Steuerbetriebs einer Steuervorrichtung in einem siebten Ausführungsbeispiel;
12 eine schematische Darstellung eines Dampfkompressionskühlkreissystems mit einer Ejektorpumpe gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
13 eine schematische Darstellung eines Dampfkompressionskühlkreissystems mit einer Ejektorpumpe gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
14 eine schematische Darstellung eines Dampfkompressionskühlkreissystems mit einer Ejektorpumpe gemäß einer Modifikation der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Im ersten Ausführungsbeispiel wird ein in 1 dargestelltes Dampfkompressionskühlkreissystem mit einer Ejektorpumpe als ein Beispiel typischerweise für eine Fahrzeug-Klimaanlage verwendet. Das Dampfkompressionskühlkreissystem enthält einen Hauptkältemittelpfad 15, in dem ein Kältemittel von einer Ausgabeseite eines Kompressors 10 zu einem Kältemittelkühler 11, einem Strömungseinstellventil 12, einer Ejektorpumpe 13, einem ersten Verdampfapparat 14 und einer Saugseite des Kompressors 10 in dieser Reihenfolge strömt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Kompressor 10 zum Komprimieren des Kältemittels durch einen Fahrzeugmotor durch einen Riemen und eine elektromagnetische Kupplung 10a und dergleichen angetrieben und gedreht. Der Betrieb des Kompressors 10 wird durch die elektromagnetische Kupplung 10a geschaltet und gesteuert. In diesem Fall kann durch Steuern eines Ein/Aus-Betriebsverhältnisses des Kompressors 10 eine Kältemittelausgabekapazität des Kompressors 10 gesteuert werden.
Der Kältemittelkühler 11 kühlt das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochdruckkältemittel durch Durchführen eines Wärmeaustausches zwischen dem Hochdruckkältemittel und einer durch einen Kühllüfter (nicht dargestellt) geblasenen Außenluft (d.h. Luft außerhalb einer Fahrgastzelle). In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kältemittelkühler 11 als ein Beispiel ein mit einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 11a integrierter Kondensator. Der mit der Trennvorrichtung integrierte Kondensator 11 ist mit einem Kondensationsabschnitt zum Kühlen und Kondensieren des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Hochdruckkältemittels, der Gas / Flüssigkeit-Trennvorrichtung 11a, in welcher das Kältemittel aus dem Kondensationsabschnitt in ein gasförmiges Kältemittel und ein flüssiges Kältemittel getrennt wird, und einem Unterkühlungsabschnitt, in welchem das in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 11a getrennte flüssige Kältemittel unterkühlt wird, aufgebaut.
Das Strömungseinstellventil 12 ist an einer stromabwärtigen Seite des Kältemittelkühlers 11 angeordnet, um eine Kältemittelströmungsmenge im ersten Verdampfapparat 14 einzustellen. Als ein Beispiel wird ein thermisches Expansionsventil als das Strömungseinstellventil 12 in diesem Ausführungsbeispiel verwendet. In diesem Fall wird ein Öffnungsgrad des Strömungseinstellventils 12 (thermisches Expansionsventil) so eingestellt, dass ein Überhitzungsgrad des Kältemittels an einem Kältemittelauslass des ersten Verdampfapparats 14 zu einem vorbestimmten Wert wird. Die Ejektorpumpe 13 ist eine kinetische Pumpe (siehe JIS Z 8126 Nr. 2.1.2.3) zum Durchführen eines Transports eines Fluids durch Mitreißen eines Strahlstroms eines mit einer hohen Geschwindigkeit eingespritzten Antriebsfluids.
Insbesondere enthält die Ejektorpumpe 13 einen Düsenabschnitt 13a und einen Diffusorabschnitt 13b. Der Düsenabschnitt 13a dekomprimiert und expandiert das aus dem Strömungseinstellventil 12 strömende Kältemittel im Wesentlichen isentropisch durch Verkleinern einer Kältemittelkanalfläche. Die Kältemittelströmungsgeschwindigkeit wird in dem Düsenabschnitt 13a durch Umwandeln der Druckenergie des Kältemittels in Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels erhöht.
Die Ejektorpumpe 13 hat eine Kältemittelansaugöffnung 13c, von welcher das gasförmige Kältemittel aus dem zweiten Verdampfapparat 21 durch den von dem Düsenabschnitt 13a ausgestrahlten Hochgeschwindigkeitskältemittelstrom angesaugt wird.
Im Diffusorabschnitt 13b wird die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels (dynamischer Druck) durch allmähliches Vergrößern einer Kanalquerschnittsfläche des Diffusorabschnitts 13b in die Druckenergie des Kältemittels (stationärer Druck) umgewandelt. Demgemäß wird der Kältemitteldruck in dem Diffusorabschnitt 13b erhöht.
Das aus dem Diffusorabschnitt 13b strömende Kältemittel strömt in den ersten Verdampfapparat 14. Zum Beispiel ist der erste Verdampfapparat 14 in einem Luftkanal einer vorderen Klimaeinheit zum Kühlen von zu einer Vorderseite in der Fahrgastzelle zu blasender Luft angeordnet.
In diesem Fall ist ein erstes Gebläse 16 (z.B. elektrisches Gebläse) in der vorderen Klimaeinheit so angeordnet, dass die zur vorderen Seite der Fahrgastzelle zu blasende Luft zum ersten Verdampfapparat 14 geschickt wird. Deshalb wird das in der Ejektorpumpe 13 dekomprimierte Niederdruckkältemittel in dem ersten Verdampfapparat 14 durch Absorbieren von Wärme aus der durch den ersten Verdampfapparat 14 strömenden Luft verdampft, wodurch die zur Vorderseite der Fahrgastzelle zu blasende Luft entfeuchtet und gekühlt wird. Das in dem ersten Verdampfapparat 14 verdampfte gasförmige Kältemittel wird in den Kompressor 10 gesaugt und in dem Hauptkältemittelzirkulationspfad 15 zirkuliert.
Ein erster und ein zweiter Zweigkanal 17, 18, die von dem Hauptkältemittelumlaufpfad 15 abzweigen, sind an einem Kältemittelauslassabschnitt des Kältemittelkühlers 11 vorgesehen. Der erste Zweigkanal 17 ist ein Kältemittelkanal von dem Kältemittelauslassabschnitt des Kältemittelkühlers 11 zu der Kältemittelansaugöffnung 13c der Ejektorpumpe 13. Im ersten Zweigkanal 17 sind ein elektromagnetisches Ventil 19, ein Drosselmechanismus 20 und ein zweiter Verdampfapparat 21 in dieser Reihenfolge von einer kältemittelstromaufwärtigen Seite zu einer kältemittelstromabwärtigen Seite in Reihe vorgesehen.
Das elektromagnetische Ventil 19 ist ein Schaltventil zum Schalten eines Kältemittelstroms im ersten Zweigkanal 17. Der Drosselmechanismus 20 dekomprimiert das Hochdruckkältemittel aus dem Kältemittelauslassabschnitt des Kältemittelkühlers 11 in ein Gas/Flüssigkeit-Zweiphasen-Kältemittel mit einer niedrigen Temperatur und einem niedrigen Druck und stellt auch eine Strömungsmenge des in den zweiten Verdampfapparat 21 strömenden Kältemittels ein.
Zum Beispiel ist der zweite Verdampfapparat 21 in einem an einem Fahrzeug montierten Kühler angeordnet und kühlt Luft, die durch ein in dem Kühler angeordnetes zweites Gebläse 22 (z.B. elektrisches Gebläse) geblasen wird. Im Allgemeinen ist eine Schwankung einer Wärmelast des Kühlers klein, weshalb als Drosselmechanismus 20 eine feste Drossel benutzt werden kann. Jedoch kann als Drosselmechanismus 20 auch eine geeignete variable Drossel benutzt werden, und das elektromagnetische Ventil 19 und der Drosselmechanismus 20 können aus einem Element aufgebaut sein.
Der zweite Zweigkanal 18 ist ein Kältemittelkanal von dem Kältemittelauslassabschnitt des Kältemittelkühlers 11 zur Saugseite des Kompressors 10. Im zweiten Zweigkanal 18 sind ein Drosselmechanismus 23 und ein dritter Verdampfapparat 24 in dieser Reihenfolge in Reihe angeordnet. Zum Beispiel ist der dritte Verdampfapparat 24 in einem Luftkanal einer hinteren Klimaeinheit (nicht dargestellt) zum Kühlen von zu einer Rücksitzseite in der Fahrgastzelle zu blasenden Luft angeordnet.
Zum Beispiel wird die Luft durch ein drittes Gebläse (z.B. elektrisches Gebläse) 24a, das in der hinteren Klimaeinheit angeordnet ist, zu dem dritten Verdampfapparat 24 geschickt, und die gekühlte Luft aus dem dritten Verdampfapparat 24 wird zu der Rücksitzseite in der Fahrgastzelle geblasen. Das Niederdruckkältemittel nach der Dekompression in dem Drosselmechanismus 23 wird in dem dritten Verdampfapparat 24 durch Absorbieren von Wärme aus der zur Rücksitzseite der Fahrgastzelle zu blasenden Luft verdampft, sodass die zur Rücksitzseite der Fahrgastzelle zu blasende Luft gekühlt wird und man eine Kühlfunktion erhalten kann. In diesem in 1 gezeigten Beispiel wird ein thermisches Expansionsventil als der Drosselmechanismus 23 benutzt, und eine Strömungsmenge des in den dritten Verdampfapparat 24 strömenden Kältemittels wird durch den Drosselmechanismus 23 eingestellt. In diesem Fall kann ein Ventilöffnungsgrad des Drosselmechanismus 23 so eingestellt werden, dass ein Überhitzungsgrad des Kältemittels am Auslass des Verdampfapparats 24 zu einem vorbestimmten Wert wird.
2 ist eine Querschnittsansicht der Ejektorpumpe 13 entlang Linie II-II in 1. Die Oben/Unten-Richtung in 2 entspricht der Oben/Unten-Richtung, wenn die Ejektorpumpe 13 an einem Fahrzeug montiert ist. Wie in 2 dargestellt, besitzt die Ejektorpumpe 13 ein zylindrisches Gehäuse 13d, und die Kältemittelansaugöffnung 13c ist in dem Gehäuse 13d an einem oberen Abschnitt geöffnet.
Ein Kältemittelsaugrohr 25 hat einen vertikal verlaufenden Abschnitt, der mit der Kältemittelansaugöffnung 13c verbunden ist und eine Höhe H1 besitzt. Das Kältemittelsaugrohr 25 ist ein Kältemittelrohr vom Auslassabschnitt des zweiten Verdampfapparats 21 zur Kältemittelansaugöffnung 13c der Ejektorpumpe 13, wie in 1 dargestellt. In 2 bildet ein innerhalb des Gehäuses 13d positionierter zylindrischer Abschnitt 13e durch einen vorbestimmten Abstand einen Einlasskanal des Düsenabschnitts 13a.
Die elektromagnetische Kupplung 10a des Kompressors 10, die ersten bis dritten Gebläse 16, 22, 24a und das elektromagnetische Ventil 19, usw. werden durch Steuersignale von einem Steuergerät 26 elektrisch gesteuert. Das Steuergerät 26 ist mit einem Mikrocomputer und Schaltungen um den Mikrocomputer aufgebaut.
Messsignale einer Sensorgruppe (nicht dargestellt) und Betriebssignale eines Bedienelements einer Klimabedientafel werden dem Steuergerät 26 eingegeben.
Als nächstes wird eine Funktionsweise des Dampfkompressionskühlkreissystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Wenn für das am Fahrzeug montierte Kühlgerät ein Kühlbetrieb (Kühlfunktion) notwendig ist, wird durch einen Fahrgast ein Kühlgeräteschalter (nicht dargestellt) der Klimabedientafel eingeschaltet. Im Kühlbetrieb des Kühlgeräts wird der Betrieb des elektromagnetischen Ventils 19 durch das Steuergerät 26 so gesteuert, dass das elektromagnetische Ventil 19 geöffnet wird. In diesem Zustand komprimiert der Kompressor 10 das Kältemittel zu einem Zustand hohen Drucks und hoher Temperatur, wenn der Kompressor 10 durch den Fahrzeugmotor betrieben wird. Das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochdruck- und Hochtemperatur-Kältemittel strömt in den Kältemittelkühler 11 und wird durch die Außenluft gekühlt und kondensiert.
Das aus dem Kältemittelkühler 11 ausströmende gekühlte Kältemittel wird in einen durch den Hauptkältemittelumlaufpfad 15 strömenden Kältemittelstrom, einen durch den ersten Zweigkanal 17 strömenden Kältemittelstrom und einen durch den zweiten Zweigkanal 18 strömenden Kältemittelstrom verzweigt.
Der Kältemittelstrom durch den Hauptkältemittelumlaufpfad 15 gelangt durch das Strömungseinstellventil 12 und strömt in die Ejektorpumpe 13. Das von dem Strömungseinstellventil 12 in die Ejektorpumpe 13 strömende Kältemittel wird im Düsenabschnitt 13a dekomprimiert und expandiert. Das heißt, die Druckenergie des Kältemittels wird im Düsenabschnitt 13a in Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels umgewandelt, und das Hochgeschwindigkeitskältemittel wird aus einer Strahlöffnung des Düsenabschnitts 13a ausgestrahlt. Hierbei wird ein Kältemitteldruck um den Auslass des Düsenabschnitts 13a durch den Hochgeschwindigkeitsstrahlstrom des Kältemittels reduziert, sodass ein in dem zweiten Verdampfapparat 21 verdampftes gasförmiges Kältemittel von der Kältemittelansaugöffnung 13c angesaugt wird.
Das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestrahlte Kältemittel und das von der Kältemittelansaugöffnung 13c angesaugte Kältemittel werden stromab des Düsenabschnitts 13a vermischt und strömen in den Diffusorabschnitt 13b. Weil die Kanalquerschnittsfläche im Diffusorabschnitt 13b vergrößert ist, wird die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels im Diffusorabschnitt 13b in Druckenergie umgewandelt, sodass der Druck des Kältemittels im Diffusorabschnitt 13b erhöht wird. Das aus einer Auslassöffnung des Diffusorabschnitts 13b ausströmende Kältemittel strömt in den ersten Verdampfapparat 14.
Im ersten Verdampfapparat 14 wird das Kältemittel durch Absorbieren von Wärme aus der durch den ersten Verdampfapparat 14 strömenden Luft verdampft, sodass die zur Vordersitzseite in der Fahrgastzelle zu blasende Luft gekühlt wird. Das gasförmige Kältemittel aus dem ersten Verdampfapparat 14 wird in den Kompressor 10 gesaugt und im Kompressor 10 komprimiert, um in dem Hauptkältemittelumlaufpfad 15 zirkuliert zu werden. Die in dem Verdampfapparat 14 gekühlte Kühlluft wird durch das erste Gebläse 16 zur Vordersitzseite in der Fahrgastzelle geblasen. Demgemäß kann ein Kühlbetrieb zum Kühlen des Vordersitzbereichs der Fahrgastzelle durchgeführt werden.
Wenn das Strömungseinstellventil 12 ein thermisches Expansionsventil ist, kann ein Ventilöffnungsgrad des Strömungseinstellventils 12 so eingestellt werden, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels am Auslassabschnitt des ersten Verdampfapparats 14 zu einem vorbestimmten Wert wird, und eine in dem ersten Verdampfapparat 14 strömende Kältemittelmenge kann eingestellt werden.
Das von dem Hauptkältemittelumlaufpfad 15 in den zweiten Zweigkanal 18 verzweigte Kältemittel wird im Drosselmechanismus 23 dekomprimiert. Das in dem Drosselmechanismus 23 dekomprimierte Niederdruckkältemittel strömt in den dritten Verdampfapparat 14 und wird durch Absorbieren von Wärme aus der zur Rücksitzseite der Fahrgastzelle zu blasenden Luft verdampft. Das verdampfte gasförmige Kältemittel aus dem dritten Verdampfapparat 24 wird in die Saugseite des Kompressors 10 gesaugt und im Kompressor 10 komprimiert. Die durch den dritten Verdampfapparat 24 gekühlte Kühlluft wird durch das dritte Gebläse 24a zum Rücksitzbereich in der Fahrgastzelle geblasen, um so den Rücksitzbereich in der Fahrgastzelle zu kühlen.
Das Kältemittel aus dem ersten Verdampfapparat 14 und das Kältemittel aus dem dritten Verdampfapparat 24 werden auf einer stromabwärtigen Kältemittelseite des ersten Verdampfapparats 14 und des dritten Verdampfapparats 24 vereint, bevor das Kältemittel in den Kompressor 10 strömt. Deshalb ist ein Kältemittelverdampfungsdruck des ersten Verdampfapparats 14 gleich einem Kältemittelverdampfungsdruck des dritten Verdampfapparats 24. Als Ergebnis ist eine Kältemittelverdampfungstemperatur am ersten und am dritten Verdampfapparat 10 und 24 gleich, und eine Kühlleistung mit dem gleichen Temperaturniveau kann in sowohl dem ersten als auch dem dritten Verdampfapparat 14 und 24 erzielt werden.
Das von dem Hauptkältemittelumlaufpfad 15 in den ersten Zweigkanal 17 strömende Kältemittel gelangt zu dem geöffneten elektromagnetischen Ventil und wird dann im Drosselmechanismus 20 dekomprimiert. Das Niederdruckkältemittel nach der Dekompression im Drosselmechanismus 20 strömt in den zweiten Verdampfapparat 21 und wird im zweiten Verdampfapparat 21 durch Absorbieren von Wärme aus der durch das zweite Gebläse 22 in den Kühler geblasenen Luft verdampft. Deshalb kann eine Kühlfunktion des Kühlgeräts durch den zweiten Verdampfapparat 21 erzielt werden. Das in dem zweiten Verdampfapparat 21 verdampfte gasförmige Kältemittel wird in die Kältemittelansaugöffnung 13c des Verdampfapparats 13 gesaugt.
Der Kältemittelverdampfungsdruck des ersten Verdampfapparats 14 entspricht dem Druck nach der Druckerhöhung im Diffusorabschnitt 13b. Weil die Kältemittelauslassseite des zweiten Verdampfapparats 21 mit der Kältemittelansaugöffnung 13c der Ejektorpumpe 13 verbunden ist, wird dagegen ein reduzierter Druck unmittelbar nach der Dekompression am Düsenabschnitt 13a an den zweiten Verdampfapparat 21 angelegt.
Demgemäß kann der Kältemittelverdampfungsdruck des zweiten Verdampfapparats 21 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck des ersten Verdampfapparats 14 und des dritten Verdampfapparats 24 gemacht werden. Deshalb kann die Kältemittelverdampfungstemperatur des zweiten Verdampfapparats 21 niedriger als die Kältemittelverdampfungstemperatur des ersten Verdampfapparats 14 und des dritten Verdampfapparats 24 gemacht werden. So kann eine Kühlfunktion in einem relativ niedrigen Temperaturbereich, der für den Kühlbetrieb im Kühlgerät geeignet ist, erzielt werden, während eine Kühlfunktion in einem relativ hohen Temperaturbereich, die für den Kühlbetrieb der Fahrgastzelle geeignet ist, durch den ersten Verdampfapparat 14 und den dritten Verdampfapparat 24 erzielt werden kann.
Wenn der Kühlbetrieb zum Kühlen des Kühlgeräts unnötig ist, wird der Kühlgeräteschalter der Klimabedientafel durch den Fahrgast ausgeschaltet. In diesem Fall wird die Stromzufuhr zum elektromagnetischen Ventil 19 durch das Steuergerät 26 unterbrochen, und das elektromagnetische Ventil 19 wird geschlossen. Mit diesem Betrieb wird der Betrieb des zweiten Gebläses 22 durch das Steuergerät 26 gestoppt.
Das in den ersten Zweigkanal 17 strömende Kältemittel wird gesperrt, weil das elektromagnetische Ventil 19 geschlossen ist. In diesem Fall strömt das Kältemittel durch den Hauptkältemittelumlaufpfad 15 und den zweiten Zweigkanal 18, und eine Kühlfunktion zum Kühlen der Fahrgastzelle kann durch den ersten Verdampfapparat 14 und den zweiten Verdampfapparat 24 erzielt werden.
Wenn der Kältemittelstrom des ersten Zweigkanals 17 gesperrt wird, wird das Kältemittel nicht in die Kältemittelansaugöffnung 13c der Ejektorpumpe 13 gesaugt. Weil in diesem Fall die Dichte des in dem Kältemittel enthaltenen Schmieröls in einem stromabwärtigen Raum des Düsenabschnitts 13a in der Ejektorpumpe 13 größer wird, neigt das Schmieröl dazu, sich an einem unteren Abschnitt in der Ejektorpumpe 13 stromab des Düsenabschnitts 13a zu sammeln.
3 ist ein Vergleichsbeispiel, bei dem die mit dem zweiten Verdampfapparat 21 verbundene Kältemittelansaugöffnung 13c an einer unteren Seite der Ejektorpumpe 13 angeordnet ist und das Kältemittelsaugrohr 25 mit der Kältemittelansaugöffnung 13c unter der Ejektorpumpe 13 verbunden ist. In diesem Fall fällt das Schmieröl durch sein Gewicht in die Kältemittelansaugöffnung 13c und bleibt in dem Kältemittelsaugrohr 25.
Im Gegensatz dazu ist im ersten Ausführungsbeispiel die Kältemittelansaugöffnung 13c der Ejektorpumpe 13 am oberen Abschnitt (z.B. der obere Abschnitt in 2) des Gehäuses 13d der Ejektorpumpe 13 positioniert und der um die vorbestimmte Höhe H1 vertikal verlaufende Abschnitt ist in dem Kältemittelsaugrohr 25 vorgesehen. Deshalb kann verhindert werden, dass das in dem Kältemittel enthaltene Schmieröl in die Kältemittelansaugöffnung 13c in einem stromabwärtigen Bereich des Düsenabschnitts 13a in der Ejektorpumpe 13 fällt.
Demgemäß wird verhindert, dass das Schmieröl in dem Kältemittelsaugrohr 25 bleibt, wenn das elektromagnetische Ventil 19 geschlossen wird. Als Ergebnis kann ein Mangel des Schmieröls im Kompressor 10 verhindert werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Kältemittelansaugöffnung 13c am oberen Abschnitt des Gehäuses 13d der Ejektorpumpe 13 angeordnet. Die Kältemittelansaugöffnung 13c der Ejektorpumpe 13 kann jedoch auch an den Positionen „a“ und „b“, die durch die gestrichelte Linie in 2 dargestellt sind, unterhalb des oberen Abschnitts und höher als der mittlere Abschnitt angeordnet sein. In diesem Fall kann das Kältemittelsaugrohr 25 mit der Kältemittelansaugöffnung 13c in einem schrägen Zustand verbunden sein, wie in 2 dargestellt. Auch in diesem Fall kann verhindert werden, dass das Schmieröl in die Kältemittelansaugöffnung 13c fällt, und dadurch kann verhindert werden, dass das Schmieröl in dem Kältemittelsaugrohr 25 bleibt.
Ferner kann die Kältemittelansaugöffnung 13c an einem oberen Abschnitt des Gehäuses 13d der Ejektorpumpe 13 in dem in 2 gezeigten Bereich „c“ (dem Oberseitenbereich von 180°) angeordnet werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
In dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist die Kältemittelansaugöffnung 13c der Ejektorpumpe 13 an einem oberen Abschnitt des Gehäuses 13d vorgesehen. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch die Kältemittelansaugöffnung 13c an einem unteren Abschnitt des Gehäuses 13d vorgesehen, und ein in einer vertikalen Richtung verlaufender aufrechter Abschnitt 25a ist an einem stromabwärtigen Abschnitt in dem Kältemittelsaugrohr 25 ausgebildet, wie in 4 dargestellt. Der aufrechte Abschnitt 25a kann von einem untersten Abschnitt der Ejektorpumpe 13 um eine vorbestimmte Höhe vertikal nach oben verlaufen. In 4 gibt H2 die Höhe des vertikal verlaufenden aufrechten Abschnitts 25a an.
In diesem Ausführungsbeispiel kann ein stromabwärtiger Rohrabschnitt stromab des aufrechten Abschnitts 25a in dem Kältemittelsaugrohr 25 kürzer gemacht werden. Demgemäß kann, selbst wenn der Kältemittelansaugabschnitt 13c an dem unteren Abschnitt (z.B. Bodenabschnitt) des Gehäuses 13d angeordnet ist, die in dem Kältemittelsaugrohr 25 verbleibende Schmierölmenge auf eine geringe Menge gesteuert werden.
In 4 sind der aufrechte Abschnitt 25a und der stromaufwärtige Abschnitt stromauf des aufrechten Abschnitts 25a senkrecht gebogen, sie können jedoch auch in einer Kreisbogenform gebogen sein. Weiter kann die Höhe des aufrechten Abschnitts 25a nur verändert werden, wenn der obere Abschnitt des aufrechten Abschnitts 25a höher als die Kältemittelansaugöffnung 13c ist. Ferner kann, wenn der obere Abschnitt des aufrechten Abschnitts 25a höher als ein Mittelabschnitt der Ejektorpumpe 13 gesetzt ist, die in dem Kältemittelsaugrohr 25 verbleibende Schmierölmenge effektiv reduziert werden.
Im zweiten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
5 zeigt ein Dampfkompressionskühlkreissystem des dritten Ausführungsbeispiels. Im dritten Ausführungsbeispiel ist das elektromagnetische Ventil 19 im ersten Zweigkanal 17 nicht vorgesehen, und das aus dem Hauptkältemittelumlaufpfad 15 strömende Kältemittel strömt im ersten Zweigkanal 17 nach Durchlaufen des Drosselmechanismus 20 in den zweiten Verdampfapparat 21. Deshalb strömt das Kältemittel, wenn der Kompressor 10 arbeitet, im ersten Zweigkanal 17 immer in den zweiten Verdampfapparat 21.
So wird in diesem Ausführungsbeispiel, wenn die Kühlerfunktion (Kühlergerätekühlbetrieb) gestoppt wird, der Betrieb des zweiten Gebläses 22 gestoppt. Wenn das zweite Gebläse 22 gestoppt wird, ist eine Wärmeabsorptionsmenge des Kältemittels im zweiten Verdampfapparat 21 sehr klein, und eine große Menge des flüssigen Kältemittels nach Durchströmen des Drosselmechanismus 20 wird in die Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe 13 gesaugt, ohne im zweiten Verdampfapparat 21 zu verdampfen.
Im dritten Ausführungsbeispiel wird ein Kältemittelansaugstrom von dem Kältemittelsaugrohr 25 zur Kältemittelansaugöffnung 13c immer gebildet, wenn der Kompressor 10 arbeitet. Demgemäß fällt das Schmieröl, selbst wenn die Kältemittelansaugöffnung 13c an einem unteren Abschnitt (z.B. Bodenabschnitt) angeordnet ist, nicht durch sein Gewicht in die Kältemittelansaugöffnung 13c.
Im dritten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels gesetzt werden. Ferner kann auch im dritten Ausführungsbeispiel die Kältemittelansaugöffnung 13c an einem oberen Abschnitt des Gehäuses 13d der Ejektorpumpe 13 angeordnet werden.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
6 zeigt ein Dampfkompressionskühlkreissystem des vierten Ausführungsbeispiels. In diesem Dampfkompressionskühlkreissystem ist die Kältemittelansaugöffnung 13c an einem unteren Abschnitt (z.B. Bodenabschnitt) der Ejektorpumpe 13 vorgesehen, und ein Rückschlagventil 27 ist an einem Einlassabschnitt der Kältemittelansaugöffnung 13c vorgesehen. Das heißt, das Rückschlagventil 27, das einen Kältemittelstrom nur in einer Richtung von dem Kältemittelsaugrohr 25 zu der Kältemittelansaugöffnung 13c erlaubt, ist an einem stromabwärtigen Endabschnitt des Kältemittelsaugrohrs 25 angeordnet. Deshalb verhindert das Rückschlagventil 27 einen Rückstrom des Kältemittels und des Schmieröls von der Kältemittelansaugöffnung 13c zu dem Kältemittelsaugrohr 25.
Demgemäß verhindert das Rückschlagventil 27, dass das Schmieröl in dem Kältemittelsaugrohr 25 verbleibt, wenn das elektromagnetische Ventil 19 schließt. Das heißt, wenn die Kühlgerätefunktion (Kühlgerätekühlbetrieb) gestoppt wird, verhindert das Rückschlagventil 27 einen Strom des Schmieröls von der Kältemittelansaugöffnung 13c in das Kältemittelsaugrohr 25, selbst wenn die Kältemittelansaugöffnung 13c am Bodenabschnitt des Gehäuses 13d vorgesehen ist.
Im vierten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
7 zeigt ein Dampfkompressionskühlkreissystem des fünften Ausführungsbeispiels. Im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist das elektromagnetische Ventil 19 im ersten Zweigkanal 17 stromauf des Drosselmechanismus 20 vorgesehen. In diesem fünften Ausführungsbeispiel ist die Kältemittelansaugöffnung 13c an einem unteren Abschnitt (z.B. Bodenabschnitt) des Gehäuses 13d vorgesehen, und das elektromagnetische Ventil 19 ist an einem Einlassabschnitt der Kältemittelansaugöffnung 13c positioniert. Das heißt, das elektromagnetische Ventil 19 ist an einem stromabwärtigen Endabschnitt des Kältemittelsaugrohrs 25 positioniert. Ferner ist ein mit der Saugseite des Kompressors 10 verbundener Bypasskanal 28 mit dem ersten Zweigkanal 17 stromab des zweiten Verdampfapparats 21 verbunden. Ein mit dem elektromagnetischen Ventil 19 wirkverbundenes elektromagnetisches Hilfsventil 29 ist in dem Bypasskanal 28 angeordnet.
Im fünften Ausführungsbeispiel wird, wenn der Schalter des Kühlgeräts ausgeschaltet und ein Kühlgerätestoppzustand gesetzt wird, das elektromagnetische Ventil 19 durch den Steuerausgang des Steuergeräts 26 geschlossen und das elektromagnetische Hilfsventil 29 wird geöffnet. Ferner wird der Betrieb des zweiten Gebläses 22 durch den Steuerausgang des Steuergeräts 26 gestoppt.
Weil das am Einlassabschnitt der Kältemittelansaugöffnung 13c positionierte elektromagnetische Ventil 19 geschlossen wird, kann es verhindern, dass das Schmieröl in dem Kältemittelsaugrohr 25 bleibt, selbst wenn die Kältemittelansaugöffnung 13c am unteren Abschnitt in der Ejektorpumpe 13 vorgesehen ist. Ferner kann, weil das in den ersten Zweigkanal 17 eingeleitete Kältemittel durch den Bypasskanal 28 zur Saugseite des Kompressors 10 strömt, verhindert werden, dass das Schmieröl in dem zweiten Verdampfapparat 21 bleibt, wenn das elektromagnetische Ventil 19 geschlossen wird.
Im fünften Ausführungsbeispiel wird, wenn der Schalter des Kühlgeräts eingeschaltet und das Kühlgerät betrieben wird, das elektromagnetische Ventil 19 geöffnet, das elektromagnetische Hilfsventil wird geschlossen, und das zweite Gebläse 22 wird durch den Steuerausgang des Steuergeräts 26 betrieben.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
8 zeigt ein Dampfkompressionskühlkreissystem des sechsten Ausführungsbeispiels. Im sechsten Ausführungsbeispiel ist die Kältemittelansaugöffnung 13c am unteren Abschnitt der Ejektorpumpe 13 vorgesehen, und das Kältemittelsaugrohr 25 ist mit dem Kältemittelansaugabschnitt an der Unterseite der Ejektorpumpe 13 verbunden, ähnlich dem Vergleichsbeispiel von 3.
Im sechsten Ausführungsbeispiel wird der Ein- und Ausschaltbetrieb des elektromagnetischen Ventils 19 im Kühlgerätestoppzustand gesteuert. Insbesondere ist im Steuergerät 26 ein Timer 26a vorgesehen. Die Funktion des Timers 26a wird gestartet, wenn der Kühlgeräteschalter der Klimabedientafel ausgeschaltet wird und der Kühlgerätestoppzustand gesetzt wird, während der Kompressor 10 arbeitet.
Die Funktion des Timers 26a wird Bezug nehmend auf 9 beschrieben. Die Abszisse von 9 zeigt eine verstrichene Zeit seit dem Setzen des Kühlgerätestoppzustandes an. Wenn eine vorbestimmte Zeit t1 nach dem Setzen des Kühlgerätestoppzustandes verstrichen ist, d.h. nach dem Fortsetzen eines Schließzustandes des elektromagnetischen Ventils 19 für die vorbestimmte Zeit, wird das elektromagnetische Ventil 19 basierend auf einem Signal vom Timer 26a des Steuergeräts 26 mit einer vorbestimmten Anzahl zwangsgeschaltet (geöffnet und geschlossen).
Das heißt, der Betrieb des elektromagnetischen Ventils 19 wird durch den Timer 26a des Steuergeräts 26 so gesteuert, dass der für eine erste vorbestimmte Zeit „ton“ durchgeführte offene Zustand des elektromagnetischen Ventils 19 und der für eine zweite vorbestimmte Zeit „toff“ durchgeführte geschlossene Zustand des elektromagnetischen Ventils 19 zu vorbestimmten Malen abwechselnd wiederholt werden. In diesem Fall kann das Kältemittel intermittierend in den ersten Zweigkanal 17 strömen und das in dem Kältemittelsaugrohr 25 verbleibende Schmieröl kann zur Kältemittelansaugöffnung 13c der Ejektorpumpe 13 geschickt werden.
10 zeigt einen Fall, bei dem das elektromagnetische Ventil 19 während des Kühlgerätestoppzustandes geschlossen wird. Die Abszisse von 10 zeigt eine verstrichene Zeit nach dem Setzen des Kühlgerätestoppzustandes an. Wenn das elektromagnetische Ventil 19 geschlossen wird, wird die in dem Kältemittelsaugrohr 25 verbleibende Schmierölmenge größer, wenn die verstrichene Zeit länger wird. Deshalb wird eine Umlaufrate R1 (Ölumlaufrate) des in den Kompressor 10 gesaugten Schmieröls verringert. Die Ölumlaufrate R1 kann durch die folgende Gleichung berechnet werden: $R1 = A1/ (A1 + A2) \times 100 (%)$
wobei A1 eine zu dem Kompressor 10 zurück kehrende Schmierölmenge zeigt, und A2 eine zu dem Kompressor 10 zurück kehrende Kältemittelmenge zeigt.
Wie in 10 dargestellt, wird nach dem Verstreichen der Zeit t1 nach dem Schließen des elektromagnetischen Ventils 19 der Ölmangel des Kompressors 10 verursacht. Deshalb wird die Temperatur des Kompressors 10 auf eine Grenztemperatur erhöht, und der Kompressor 10 gelangt in einen maximalen heißen Zustand (Wärmegrenze).
Demgemäß werden im sechsten Ausführungsbeispiel nach Verstreichen der vorbestimmten Zeit t1 nach dem Schließen des elektromagnetischen Ventils 19 das Öffnen und Schließen des elektromagnetischen Ventils 19 durch die vorbestimmte Zeit abwechselnd wiederholt, wie in 9 dargestellt. In diesem Fall kann die Ölumlaufrate auf ein notwendiges Niveau erhöht werden, und ein Mangel des Schmieröls im Kompressor 10 kann verhindert werden.
In 9 ist die Wiederholung der Zwangsöffnung des elektromagnetischen Ventils 19 auf drei Mal gesetzt. Die Wiederholung kann jedoch auch auf mehrere Male als ein Mal gesetzt werden.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
Das siebte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun Bezug nehmend auf 11 beschrieben. 11 zeigt einen Steuerbetrieb des Steuergeräts 26 gemäß einer Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels. Im siebten Ausführungsbeispiel ist der Betrieb von Schritt S12 im Steuerbetrieb des sechsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Das heißt, die anderen Schritte außer Schritt S12 können ähnlich dem Steuerbetrieb des oben beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiels durchgeführt werden.
Es wird nun der Steuerbetrieb des siebten Ausführungsbeispiels beschrieben. Zuerst wird in Schritt S11 bestimmt, ob ein Kühlbetrieb des zweiten Verdampfapparats 21 durchgeführt wird. Wenn der Kühlbetrieb des zweiten Verdampfapparats 21 nicht durchgeführt wird, wird der Betrieb in Schritt S12 durchgeführt.
In Schritt S12 wird eine Ölrückführsteuerung nur einmal durchgeführt, nachdem das Dampfkompressionskühlkreissystem (der Kompressor 10) betrieben wird. Während der Ölrücksteuerung wird das als Schaltventil benutzte elektromagnetische Ventil 19 für eine vorbestimmte Zeit geöffnet. Nachdem die Ölrückführsteuerung durchgeführt ist, wird das elektromagnetische Ventil 19 geschlossen, und gleichzeitig geht das Steuerprogramm zu Schritt S13. Zum Beispiel in dem in 8 dargestellten Dampfkompressionskühlkreissystem kann, selbst wenn die Kühlfunktion des zweiten Verdampfapparats 21 zur Zeit des Starts des Dampfkompressionskühlkreissystems gestoppt ist, das in dem zweiten Verdampfapparat 21 und in den Kältemittelrohren auf der Seite des zweiten Verdampfapparats 21 verbleibende Schmieröl in die Kältemittelansaugöffnung 13c gesaugt werden und kann zur Saugseite des Kompressors 10 zurückgeführt werden.
Als nächstes wird in Schritt S13 der im sechsten Ausführungsbeispiel beschriebene Timer 26a des Steuergeräts 26 betrieben. Dann wird in Schritt S14 bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit nach dem Setzen des Timers 26a verstrichen ist.
Nachdem die vorbestimmte Zeit in Schritt S14 verstrichen ist, wird die Ölrückführsteuerung für eine vorbestimmte Zeitdauer in Schritt S15 durchgeführt. Das heißt, das elektromagnetische Ventil 19 wird für die vorbestimmte Zeitdauer während der Ölrückführsteuerung geöffnet. Nachdem das elektromagnetische Ventil 19 für die vorbestimmte Zeitdauer geöffnet ist, wird das elektromagnetische Ventil 19 geschlossen und das Steuerprogramm schreitet zu Schritt S16 fort.
In Schritt S16 wird der Timer 26a zurückgesetzt, sodass das in 11 gezeigte Steuerprogramm wiederholt werden kann.
Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel wird, wenn die Kühlfunktion des zweiten Verdampfapparats 21 beim Starten des Dampfkompressionskühlkreissystems gestoppt ist, das elektromagnetische Ventil 19 für eine vorbestimmte Zeitdauer geöffnet. Deshalb kann, selbst wenn die Kühlfunktion des zweiten Verdampfapparats 21 bei einem Start des Dampfkompressionskühlkreissystems nicht durchgeführt wird, das in dem zweiten Verdampfapparat 21 und in den Kältemittelrohren auf der Seite des zweiten Verdampfapparats 21 verbleibende Schmieröl einmal in die Kältemittelansaugöffnung 13c gesaugt werden und kann zur Saugseite des Kompressors 10 zurückgeführt werden.
Demgemäß kann ein Mangel der zum Kompressor 10 zurück kehrenden Ölmenge verhindert werden, wenn die Kühlfunktion des zweiten Verdampfapparats 21 stoppt, und der Kompressor 10 kann stabil und effektiv betrieben werden. Nachdem der Ölrückführbetrieb einmal durchgeführt wird, wird das elektromagnetische Ventil 19 nach dem Fortsetzen des Schließzustandes des elektromagnetischen Ventils 19 für eine Zeitdauer ähnlich dem sechsten Ausführungsbeispiel zwangsgeöffnet.
(Achtes Ausführungsbeispiel)
12 zeigt ein Dampfkompressionskühlkreissystem des achten Ausführungsbeispiels. In dem in 12 dargestellten Dampfkompressionskühlkreissystem sind ein Bypasskanal 31 und ein elektromagnetisches Hilfsventil 32 zum Öffnen und Schließen des Bypasskanals 31 im Vergleich zum Aufbau des Vergleichsbeispiels von 3 zusätzlich vorgesehen. Durch den Bypasskanal 31 strömt das Kältemittel von dem Hauptkältemittelumlaufpfad 15 an dem elektromagnetischen Ventil 19 und dem zweiten Verdampfapparat 21 vorbei in die Kältemittelansaugöffnung 13c.
Im achten Ausführungsbeispiel wird, wenn der Kühlbetrieb des zweiten Verdampfapparats 21 nicht durchgeführt wird, das elektromagnetische Hilfsventil 32 geöffnet, sodass das Kältemittel in einer vorbestimmten Menge durch den Bypasskanal 31 strömt. Das elektromagnetische Ventil 19 und das elektromagnetische Hilfsventil 32 werden durch das Steuergerät 26 gesteuert. Die Strömungsmenge des Kältemittels im Bypasskanal 31 ist so gesetzt, dass sie nur ein Fallen des Schmieröls durch das Gewicht des Schmieröls in die Kältemittelansaugöffnung 13c verhindert. Deshalb kann die Strömungsmenge des Kältemittels im Bypasskanal 31 klein gesetzt werden, und als Bypasskanal 31 kann ein Kapillarrohr verwendet werden.
Gemäß dem achten Ausführungsbeispiel strömt das Kältemittel, wenn der Kühlbetrieb des zweiten Verdampfapparats 21 durch Schließen des elektromagnetischen Ventils 19 gestoppt wird, in einer vorbestimmten Strömungsmenge durch den Bypasskanal 31. Deshalb strömt das Kältemittel immer von dem Bypasskanal 31 in die Kältemittelansaugöffnung 13c der Ejektorpumpe 13, wodurch ein Fallen des Schmieröls durch sein Gewicht in die Kältemittelansaugöffnung verhindert wird.
Als Ergebnis kann verhindert werden, dass die Rückführmenge des Schmieröls zu dem Kompressor 10 unzureichend ist, wenn der Kühlbetrieb des zweiten Verdampfapparats 21 gestoppt ist. Deshalb kann die Schmiereigenschaft des Kompressors 10 effektiv beibehalten werden.
(Neuntes Ausführungsbeispiel)
In den oben beschriebenen ersten bis achten Ausführungsbeispielen ist der erste Zweigkanal 17 vorgesehen, durch welchen die stromabwärtige Seite des Kältemittelkühlers 11 mit der Kältemittelansaugöffnung 13c der Ejektorpumpe 13 verbunden ist. Ferner sind das elektromagnetische Ventil 19, der Drosselmechanismus 20 und der zweite Verdampfapparat 21 in Reihe in dem ersten Zweigkanal 17 angeordnet. Im neunten Ausführungsbeispiel ist die Anordnungskonstruktion des ersten Zweigkanals 17 wie in 13 gezeigt geändert.
Im neunten Ausführungsbeispiel ist eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 30 stromab des ersten Verdampfapparats 14 angeordnet, und das aus dem ersten Verdampfapparat 14 ausströmende Kältemittel wird in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 30 getrennt. Das in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 30 getrennte flüssige Kältemittel wird in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 30 gespeichert, und das gasförmige Kältemittel in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 30 wird der Saugseite des Kompressors 10 zugeleitet.
Weiter ist ein Flüssigkältemittelauslass 30a an einem unteren Abschnitt der Gas/ Flüssigkeit-Trennvorrichtung 30 vorgesehen, und der Flüssigkältemittelauslass 30a ist mit der Kältemittelansaugöffnung 13c der Ejektorpumpe 13 mittels eines ersten Zweigkanals 17 verbunden. In dem ersten Zweigkanal 17 sind das elektromagnetische Ventil 19, der Drosselmechanismus 20 und der zweite Verdampfapparat 21 in dieser Reihenfolge in einer Kältemittelströmungsrichtung des ersten Zweigkanals 17 in Reihe angeordnet.
Die Kältemittelansaugöffnung 13c ist ähnlich dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel an einem oberen Abschnitt der Ejektorpumpe 13 vorgesehen. Weiter besitzt das Kältemittelsaugrohr 25 einen sich von der Kältemittelansaugöffnung 13c vertikal nach oben erstreckenden aufrechten Abschnitt. Deshalb kann effektiv verhindert werden, dass das Schmieröl durch sein Gewicht in die Kältemittelansaugöffnung 13c fällt.
Im neunten Ausführungsbeispiel ist der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des zweiten Verdampfapparats 21 wie in dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des ersten Verdampfapparats 14.
Weiter sind im neunten Ausführungsbeispiel das Strömungseinstellventil 12 und die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 11a des Kältemittelkühlers 11 der oben beschriebenen ersten bis achten Ausführungsbeispiele weggelassen. In diesem neunten Ausführungsbeispiel ist die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 30 stromab des ersten Verdampfapparats 14 angeordnet, und das in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 30 getrennte gasförmige Kältemittel wird zu dem Kompressor 10 gesaugt.
Weiter wird, wenn der Kühlbetrieb des zweiten Verdampfapparats 21 durchgeführt wird, das elektromagnetische Ventil 19 geöffnet, sodass das flüssige Kältemittel in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 30 von dem Flüssigkältemittelauslass 30a in den ersten Zweigkanal 17 eingeleitet wird. Das flüssige Kältemittel von dem Flüssigkältemittelauslass 30a der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 30 wird in dem Drosselmechanismus 20 dekomprimiert und im zweiten Verdampfapparat 21 verdampft.
Das Kältemittel aus dem zweiten Verdampfapparat 21 wird von der Kältemittelansaugöffnung 13c in die Ejektorpumpe 13 gesaugt.
Im neunten Ausführungsbeispiel ist die geänderte Konstruktion des ersten Zweigkanals 17 und der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 30 für das Dampfkompressionskühlkreissystem des ersten Ausführungsbeispiels benutzt und mit ihm kombiniert. Diese geänderte Konstruktion kann jedoch auch für das Dampfkompressionskühlkreissystem gemäß einem des zweiten bis achten Ausführungsbeispiels benutzt werden.
(Weitere Ausführungsbeispiele)
Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen davon unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden ist, ist zu bemerken, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für den Fachmann offensichtlich sein werden.
Zum Beispiel wird in den oben beschriebenen ersten bis neunten Ausführungsbeispielen der erste Verdampfapparat 14 zum Kühlen des Vordersitzbereichs der Fahrgastzelle benutzt, der dritte Verdampfapparat 24 wird zum Kühlen des Rücksitzbereichs der Fahrgastzelle benutzt, und der zweite Verdampfapparat 21 wird zum Durchführen des Kühlbetriebs eines Kühlgeräts benutzt. In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können jedoch der dritte Verdampfapparat 24 und eine Kältemittelkanalkonstruktion für den dritten Verdampfapparat 24 auch weggelassen werden. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auch auf ein Dampfkompressionskühlkreissystem ohne den dritten Verdampfapparat 24 angewendet werden, wie in 14 dargestellt.
In diesem in 14 dargestellten Beispiel ist in der Systemkonstruktion des neunten Ausführungsbeispiels auf den dritten Verdampfapparat 24 verzichtet worden. Der dritte Verdampfapparat 24 kann jedoch auch in dem Dampfkompressionskühlkreissystem gemäß einem der ersten bis achten Ausführungsbeispiele weggelassen werden.
In den oben beschriebenen ersten bis neunten Ausführungsbeispielen wird der zweite Verdampfapparat 21 für den Kühlbetrieb eines an einem Fahrzeug montierten Kühlgeräts verwendet. Der erste und der zweite Verdampfapparat 14 und 21 können jedoch auch zum Durchführen eines Klimabetriebs für verschiedene Bereiche in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs verwendet werden. Falls zum Beispiel der dritte Verdampfapparat 24 nicht vorgesehen ist, können der erste Verdampfapparat 14 und der zweite Verdampfapparat 21 zum Durchführen einer Klimatisierung im Vordersitzbereich und im Rücksitzbereich in der Fahrgastzelle verwendet werden.
Alternativ können sowohl der erste Verdampfapparat 14 als auch der zweite Verdampfapparat 21 zum Durchführen des Kühlbetriebs eines Kühlgeräts verwendet werden. In diesem Fall kann der erste Verdampfapparat 14, in dem die Kältemittelverdampfungstemperatur relativ hoch ist, für eine Kühlkammer des Kühlgeräts benutzt werden, und der zweite Verdampfapparat, in dem die Kältemittelverdampfungstemperatur relativ niedrig ist, kann für eine Gefrierkammer des Kühlgeräts verwendet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann irgendein Kältemittel benutzt werden, das allgemein in einem Dampfkompressionskühlkreissystem benutzt wird. Zum Beispiel können als Kältemittel ein Kältemittel der Freon-Gruppe, ein Kältemittel einer organischen Verbindung, ein Kältemittel der HC-Gruppe und Kohlendioxid verwendet werden. Ferner kann das Dampfkompressionskühlkreissystem als ein überkritisches Kühlkreissystem mit einem Druck eines hochdruckseitigen Kältemittels höher als der kritische Druck des Kältemittels oder als ein Kühlkreissystem mit einem Druck eines hochdruckseitigen Kältemittels niedriger als der kritische Druck des Kältemittels verwendet werden. Hierbei ist das Kältemittel der organischen Verbindung ein normalerweise benutztes Kältemittel aus Kohlenstoff, Fluor, Chlor und Wasserstoff. Das Kältemittel der Freon-Gruppe ist zum Beispiel ein Kältemittel der Chlorwasserstofffluorkohlenstoff-Gruppe (HCFC) oder ein Kältemittel der Fluorkohlenwasserstoffgruppe (HFC). Ferner kann als Kältemittel der KohlenwasserstoffGruppe (HC) Isobuten (R600a), Propan (R290) und dergleichen verwendet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann als Kompressor 10 ein Kompressor mit fester Verdrängung benutzt werden. In diesem Fall wird der Kompressionsbetrieb des Kompressors mittels der Kupplung 10a gesteuert, und eine Ausgabemenge des Kältemittels aus dem Kompressor 10 wird durch Steuern des Ein/Aus-Betriebs des Kompressors 10 gesteuert. Alternativ kann als Kompressor ein Verstellkompressor benutzt werden. In diesem Fall wird die Verdrängung des Kompressors 10 durch das Steuergerät 26 so gesteuert, dass die von dem Kompressor 10 ausgegebene Kältemittelmenge gesteuert werden kann. Alternativ kann als Kompressor 10 ein elektrischer Kompressor benutzt werden. In diesem Fall kann durch Steuern der Drehzahl des elektrischen Kompressors 10 die von dem Kompressor 10 ausgegebene Kältemittelmenge gesteuert werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann als Düsenabschnitt 13a eine variable Düse verwendet werden. In diesem Fall kann eine Kältemittelströmungsfläche (z.B. Drosselöffnungsgrad) des Düsenabschnitts 13a verändert werden.
In den oben beschriebenen ersten bis achten Ausführungsbeispielen ist das Strömungseinstellventil 12 am stromaufwärtigen Abschnitt der Ejektorpumpe 13 angeordnet. Wenn jedoch die Strömungsmenge des in dem ersten Verdampfapparat 14 strömenden Kältemittels durch den Drosselbetrieb der Ejektorpumpe 13 eingestellt wird, kann auf das Strömungseinstellventil 12 verzichtet werden.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele davon beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele und Konstruktionen beschränkt ist. Die Erfindung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Während die verschiedenen Elemente der bevorzugten Ausführungsbeispiele in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, die bevorzugt sind, liegen außerdem auch andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder nur einem einzelnen Element im Schutzumfang der Erfindung.

Claims

Dampfkompressionskühlkreissystem, mit einem Kompressor (10), der ein Kältemittel ansaugt und komprimiert; einem Kältemittelkühler (11) zum Kühlen des von dem Kompressor (10) ausgegebenen Hochdruckkältemittels; einer Ejektorpumpe (13), die eine Düse (13a) zum Dekomprimieren und Expandieren des Kältemittels aus dem Kältemittelkühler (11), eine Kältemittelansaugöffnung (13c), von der ein gasförmiges Kältemittel durch einen von der Düse (13a) mit hoher Geschwindigkeit ausgestrahlten Kältemittelstrom angesaugt wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (13b), in dem der von der Düse mit hoher Geschwindigkeit ausgestrahlte Kältemittelstrom und das von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte gasförmige Kältemittel gemischt werden und ein Druck des Kältemittels durch Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie erhöht wird, enthält; einem ersten Verdampfapparat (14) zum Verdampfen des aus dem Druckerhöhungsabschnitt (13b) der Ejektorpumpe (13) ausströmenden Kältemittels, um so eine Kühlfunktion auszuführen, wobei der erste Verdampfapparat (14) stromab der Ejektorpumpe angeordnet ist und einen mit einer Saugseite des Kompressors (10) verbundenen Kältemittelauslass aufweist; einem zweiten Verdampfapparat (21) zum Verdampfen des in die Kältemittelansaugöffnung (13c) zu saugenden Kältemittels, um so eine Kühlfunktion auszuführen; einem Ventilelement (19) zum Öffnen und Schließen eines Kältemittelkanals des zweiten Verdampfapparats (21), wobei das Ventilelement (19) in einem Kältemittelstrom in Reihe mit dem zweiten Verdampfapparat (21) angeordnet ist; einem Kältemittelsaugrohr (25) mit einem mit einem Kältemittelauslass des zweiten Verdampfapparats (21) verbundenen ersten Ende und einem mit der Kältemittelansaugöffnung (13c) verbundenen zweiten Ende; und einer Einrichtung zum Beschränken des Einleitens und Verbleibens eines in dem Kältemittel enthaltenen Schmieröls durch die Kältemittelansaugöffnung (13c) in das bzw. in dem Kältemittelsaugrohr (25), wenn das Ventilelement (19) geschlossen ist, wobei das Kältemittelsaugrohr (25) als die Einrichtung einen aufrechten Abschnitt (25a) an einer stromabwärtigen Position aufweist und der aufrechte Abschnitt (25a) zu einer Position höher als die Kältemittelansaugöffnung nach oben verläuft.
Dampfkompressionskühlkreissystem, mit einem Kompressor (10), der ein Kältemittel ansaugt und komprimiert; einem Kältemittelkühler (11) zum Kühlen des von dem Kompressor (10) ausgegebenen Hochdruckkältemittels; einer Ejektorpumpe (13), die eine Düse (13a) zum Dekomprimieren und Expandieren des Kältemittels aus dem Kältemittelkühler (11), eine Kältemittelansaugöffnung (13c), von der ein gasförmiges Kältemittel durch einen von der Düse (13a) mit hoher Geschwindigkeit ausgestrahlten Kältemittelstrom angesaugt wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (13b), in dem der von der Düse mit hoher Geschwindigkeit ausgestrahlte Kältemittelstrom und das von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte gasförmige Kältemittel gemischt werden und ein Druck des Kältemittels durch Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie erhöht wird, enthält; einem ersten Verdampfapparat (14) zum Verdampfen des aus dem Druckerhöhungsabschnitt (13b) der Ejektorpumpe (13) ausströmenden Kältemittels, um so eine Kühlfunktion auszuführen, wobei der erste Verdampfapparat (14) stromab der Ejektorpumpe (13) angeordnet ist und einen mit einer Saugseite des Kompressors (10) verbundenen Kältemittelauslass aufweist; einem zweiten Verdampfapparat (21) zum Verdampfen des in die Kältemittelansaugöffnung (13c) zu saugenden Kältemittels, um so eine Kühlfunktion auszuführen; einem Ventilelement (19) zum Öffnen und Schließen eines Kältemittelkanals des zweiten Verdampfapparats (21), wobei das Ventilelement (19) in einem Kältemittelstrom in Reihe mit dem zweiten Verdampfapparat (21) angeordnet ist; einem Kältemittelsaugrohr (25) mit einem mit einem Kältemittelauslass des zweiten Verdampfapparats (21) verbundenen ersten Ende und einem mit der Kältemittelansaugöffnung (13c) verbundenen zweiten Ende; einer Einrichtung zum Beschränken des Einleitens und Verbleibens eines in dem Kältemittel enthaltenen Schmieröls durch die Kältemittelansaugöffnung (13c) in das bzw. in dem Kältemittelsaugrohr (25), wenn das Ventilelement (19) geschlossen ist, und einem Hilfsventilelement (29), das in einem Kältemittelkanal angeordnet ist, durch den das Kältemittel von dem zweiten Verdampfapparat (21) zu der Kältemittelansaugöffnung (13c) des Kompressors (10) eingeleitet wird, wobei das Ventilelement (19) an einem Einlassabschnitt der Kältemittelansaugöffnung (13c) angeordnet ist; das Hilfsventilelement (29) geöffnet wird, wenn das Ventilelement (19) geschlossen wird, sodass das aus dem zweiten Verdampfapparat (21) ausströmende Kältemittel in die Saugseite des Kompressors (10) strömt; und die Einrichtung aus dem Ventilelement und dem Hilfsventilelement aufgebaut ist.
Dampfkompressionskühlkreissystem, mit einem Kompressor (10), der ein Kältemittel ansaugt und komprimiert; einem Kältemittelkühler (11) zum Kühlen des von dem Kompressor (10) ausgegebenen Hochdruckkältemittels; einer Ejektorpumpe (13), die eine Düse (13a) zum Dekomprimieren und Expandieren des Kältemittels aus dem Kältemittelkühler (11), eine Kältemittelansaugöffnung (13c), von der ein gasförmiges Kältemittel durch einen von der Düse (13a) mit hoher Geschwindigkeit ausgestrahlten Kältemittelstrom angesaugt wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (13b), in dem der von der Düse (13a) mit hoher Geschwindigkeit ausgestrahlte Kältemittelstrom und das von der Kältemittelansaugöffnung (13c) angesaugte gasförmige Kältemittel vermischt werden und ein Druck des Kältemittels durch Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie erhöht wird, enthält; einem ersten Verdampfapparat (14) zum Verdampfen des aus dem Druckerhöhungsabschnitt (13b) der Ejektorpumpe (13) ausströmenden Kältemittels, um so eine Kühlfunktion auszuführen, wobei der erste Verdampfapparat (14) stromab der Ejektorpumpe (13) angeordnet ist und einen mit einer Saugseite des Kompressors (10) verbundenen Kältemittelauslass aufweist; einem zweiten Verdampfapparat (21) zum Verdampfen des in die Kältemittelansaugöffnung (13c) zu saugenden Kältemittels, um so eine Kühlfunktion zu besitzen; einem Ventilelement (19) zum Öffnen und Schließen eines Kältemittelkanals des zweiten Verdampfapparats (21), wobei das Ventilelement (19) in einem Kältemittelstrom in Reihe mit dem zweiten Verdampfapparat (21) angeordnet ist; einem Kältemittelsaugrohr (25) mit einem mit einem Kältemittelauslass des zweiten Verdampfapparats (21) verbundenen ersten Ende und einem mit der Kältemittelansaugöffnung (13c) verbundenen zweiten Ende; und einem Steuergerät (26) zum Steuern eines Betriebs des Ventilelements (19), wobei das Steuergerät (26) das Ventilelement (19) zwangsöffnet, wenn eine vorbestimmte Zeit nach dem Schließen des Ventilelements (19) verstrichen ist, während der Kompressor (10) arbeitet, wobei das Ventilelement (19) einmal geöffnet wird, wenn die Kühlfunktion des zweiten Verdampfapparats (21) zu einer Zeit des Betriebsstarts des Kompressors (10) gestoppt wird.
Dampfkompressionskühlkreissystem, mit einem Kompressor (10), der ein Kältemittel ansaugt und komprimiert; einem Kältemittelkühler (11) zum Kühlen des von dem Kompressor ausgegebenen Hochdruckkältemittels; einer Ejektorpumpe (13), die eine Düse (13a) zum Dekomprimieren und Expandieren des Kältemittels aus dem Kältemittelkühler (11), eine Kältemittelansaugöffnung (13c), von der ein gasförmiges Kältemittel durch einen von der Düse (13a) mit hoher Geschwindigkeit ausgestrahlten Kältemittelstrom angesaugt wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (13b), in dem der von der Düse (13a) mit hoher Geschwindigkeit ausgestrahlte Kältemittelstrom und das von der Kältemittelansaugöffnung (13c) angesaugte gasförmige Kältemittel vermischt werden und ein Druck des Kältemittels durch Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie erhöht wird, enthält; einem ersten Verdampfapparat (14) zum Verdampfen des aus dem Druckerhöhungsabschnitt (13b) der Ejektorpumpe (13) ausströmenden Kältemittels, um so eine Kühlfunktion auszuführen, wobei der erste Verdampfapparat (14) stromab der Ejektorpumpe (13) angeordnet ist, und einen mit einer Saugseite des Kompressors (10) verbundenen Kältemittelauslass aufweist; einem zweiten Verdampfapparat (21) zum Verdampfen des in die Kältemittelansaugöffnung (13c) zu saugenden Kältemittels, um so eine Kühlfunktion auszuführen; einem Ventilelement (19) zum Öffnen und Schließen eines Kältemittelkanals des zweiten Verdampfapparats (21), wobei das Ventilelement (19) in einem Kältemittelstrom in Reihe mit dem zweiten Verdampfapparat (21) angeordnet ist; einem Kältemittelsaugrohr (25) mit einem mit einem Kältemittelauslass des zweiten Verdampfapparats (21) verbundenen ersten Ende und einem mit der Kältemittelansaugöffnung (13c) verbundenen zweiten Ende; einem Bypasskanal (31), durch welchen das Kältemittel aus dem Kältemittelkühler (11) an dem zweiten Verdampfapparat (21) und dem Ventilelement (19) vorbei in die Kältemittelansaugöffnung (13c) strömt; und einem Hilfsventilelement (32), das in dem Bypasskanal (31) zum Öffnen und Schließen des Bypasskanals (31) angeordnet ist, wobei das Hilfsventilelement (32) geöffnet wird, so dass Kältemittel in einer vorbestimmten Menge durch den Bypasskanal (31) strömt, wenn der zweite Verdampfapparat (21) nicht arbeitet.