GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kältemittelkreisvorrichtung mit einer Ejektorpumpe, die als Kältemitteldekompressionseinrichtung und Kältemittelzirkulationseinrichtung funktioniert.The present invention relates to a refrigerant cycle device having an ejector that functions as a refrigerant decompressing device and a refrigerant circulating device.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Die JP-A-2006-118849 schlägt eine Dampfkompressions-Kältemittelkreisvorrichtung vor. Diese Dampfkompressions-Kältemittelkreisvorrichtung ist so aufgebaut, dass eine Ejektorpumpe als Kältemitteldekompressionseinrichtung und Kältemittelzirkulationseinrichtung in einem Kühlkreis verwendet wird und mehrere Verdampfapparate (z. B. ein erster Verdampfapparat, ein zweiter Verdampfapparat) stromab und auf der Kältemittelansaugseite dieser Ejektorpumpe angeordnet sind. Die Dampfkompressions-Kältemittelkreisvorrichtung ist versehen mit einem Ejektorpumpensperrmechanismus, der eine kältemittelstromaufwärtige Seite der Ejektorpumpe öffnet und schließt; einem Bypasskanal, der eine Kältemittelausgabeseite eines Kompressors und eine Kältemitteleinlassseite des zweiten Verdampfapparats verbindet; und einem Bypasssperrmechanismus, der diesen Bypasskanal öffnet und schließt.The JP-A-2006-118849 suggests a vapor compression refrigerant cycle device. This vapor compression type refrigerant cycle device is constructed such that an ejector is used as refrigerant decompressing means and refrigerant circulating means in a refrigerant cycle, and a plurality of evaporators (eg, a first evaporator, a second evaporator) are disposed downstream and on the refrigerant suction side of this ejector. The vapor compression type refrigerant cycle device is provided with an ejector blocking mechanism that opens and closes a refrigerant upstream side of the ejector; a bypass passage that connects a refrigerant discharge side of a compressor and a refrigerant inlet side of the second evaporator; and a bypass lock mechanism that opens and closes this bypass passage.
Wenn in einem Fall, wenn der Kühlkreis in Betrieb ist, in einem Verdampfapparat eine Frostbildung auftritt, wird der Ejektorpumpensperrmechanismus geschlossen und der Bypasssperrmechanismus geöffnet, sodass ein vom Kompressor ausgegebenes Hochtemperatur-Kältemittel (heißes Gas) vom zweiten Verdampfapparat durch die Ejektorpumpe zum ersten Verdampfapparat strömen kann. So können die Verdampfapparate durch Ergreifen der obigen Maßnahme einfach entfrostet werden.In a case where frosting occurs in an evaporator in a case where the refrigeration cycle is in operation, the ejector blocking mechanism is closed and the bypass lock mechanism is opened so that a high-temperature refrigerant (hot gas) discharged from the compressor flows from the second evaporator through the ejector to the first evaporator can. Thus, the evaporators can be easily defrosted by taking the above measure.
Die obige Technik beinhaltet jedoch ein Problem. Das heißt, während des Entfrostens der Verdampfapparate entwickelt die Ejektorpumpe einen Widerstand gegen das strömende Kältemittel und daher wird der Kältemitteldruck am zweiten Verdampfapparat höher als der Kältemitteldruck am ersten Verdampfapparat. Als Ergebnis wird die Kältemitteltemperatur am zweiten Verdampfapparat erhöht. Obwohl ein Entfrosten am zweiten Verdampfapparat effektiver als am ersten Verdampfapparat ausgeführt wird, neigt in diesem Fall die Temperatur unnötigerweise dazu, am zweiten Verdampfapparat zu steigen, bis das Entfrosten des ersten Verdampfapparats abgeschlossen ist, wodurch eine Abkühlgeschwindigkeit in einem Kühlbetrieb nach dem Entfrostungsvorgang verringert wird.However, the above technique involves a problem. That is, during defrosting of the evaporators, the ejector develops resistance to the flowing refrigerant, and therefore, the refrigerant pressure at the second evaporator becomes higher than the refrigerant pressure at the first evaporator. As a result, the refrigerant temperature at the second evaporator is increased. In this case, although defrosting on the second evaporator is performed more effectively than on the first evaporator, the temperature unnecessarily tends to increase on the second evaporator until the defrosting of the first evaporator is completed, thereby reducing a cooling rate in a cooling operation after the defrosting operation.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Unter Berücksichtigung der obigen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kältemittelkreisvorrichtung vorzusehen, die einen Unterschied zwischen einem Entfrostungsvorgang eines ersten Verdampfapparats und einem Entfrostungsvorgang eines zweiten Verdampfapparats effektiv reduzieren kann.In consideration of the above problems, an object of the present invention is to provide a refrigerant cycle device which can effectively reduce a difference between a defrosting operation of a first evaporator and a defrosting operation of a second evaporator.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kältemittelkreisvorrichtung vorzusehen, bei welcher die Kältemitteltemperaturen eines ersten und eines zweiten Verdampfapparats während eines Entfrostungsvorgangs des ersten und des zweiten Verdampfapparats gleichmäßiger gemacht werden können.It is another object of the present invention to provide a refrigerant cycle device in which the refrigerant temperatures of first and second evaporators during a defrosting operation of the first and second evaporators can be made more uniform.
Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kältemittelkreisvorrichtung vorzusehen, die eine Entfrostungszeit eines Verdampfapparats verkürzen kann.It is still another object of the present invention to provide a refrigerant cycle device that can shorten a defrosting time of an evaporator.
Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kältemittelkreisvorrichtung vorzusehen, die eine Abkühlgeschwindigkeit in einem Kühlbetrieb nach einem Entfrostungsvorgang erhöhen kann.It is still another object of the present invention to provide a refrigerant cycle device which can increase a cooling rate in a cooling operation after a defrosting operation.
Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung enthält eine Kältemittelkreisvorrichtung einen Kompressor, der ein Kältemittel ansaugt und komprimiert; einen Kühler, der zum Kühlen des vom Kompressor ausgegebenen Hochdruck-Heißgas-Kältemittels angeordnet ist, eine Ejektorpumpe, die einen Düsenabschnitt zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels stromab des Kühlers, eine Kältemittelansaugöffnung zum Ansaugen eines Kältemittels durch einen Hochgeschwindigkeitsstrom des vom Düsenabschnitt ausgestoßenen Kältemittels und einen Druckerhöhungsabschnitt zum Mischen und Druckerhöhen des bei hoher Geschwindigkeit ausgestoßenen Kältemittels und des durch die Kältemittelansaugöffnung angesaugten Kältemittels aufweist; einen ersten Verdampfapparat zum Verdampfen des aus der Ejektorpumpe ausströmenden Kältemittels; einen ersten Kanalabschnitt zum Leiten des Kältemittels zur Kältemittelansaugöffnung; eine Drosseleinheit, die im ersten Kanalabschnitt angeordnet ist und das im ersten Kanalabschnitt strömende Kältemittel dekomprimiert; einen zweiten Verdampfapparat, der im ersten Kanalabschnitt in einem Kältemittelstrom stromab der Drosseleinheit angeordnet ist, um das Kältemittel zu verdampfen; einen Bypasskanalabschnitt zum Leiten des vom Kompressor ausgegebenen Heißgas-Kältemittels in den zweiten Verdampfapparat; eine Bypassöffnungs/schließeinheit, die im Bypasskanalabschnitt vorgesehen ist, um den Bypasskanalabschnitt zu öffnen und zu schließen, wobei die Bypassöffnungs/schließeinheit einen Drosselöffnungsgrad besitzt, wenn sie geöffnet ist; einen zweiten Kanalabschnitt, der von dem Bypasskanalabschnitt in einem Kältemittelstrom stromab der Bypassöffnungs/schließeinheit verzweigt, wobei das Heißgas-Kältemittel im Bypasskanalabschnitt durch den zweiten Kanalabschnitt zum ersten Verdampfapparat strömt; und eine erste Strömungssteuereinheit, die im zweiten Kanalabschnitt vorgesehen ist, um einen Kältemittelstrom von einer Seite des ersten Verdampfapparats durch den zweiten Kanalabschnitt zu einer Seite des zweiten Verdampfapparats zu verhindern.According to an example of the present invention, a refrigerant cycle device includes a compressor that sucks and compresses a refrigerant; a radiator arranged to cool the high-pressure hot gas refrigerant discharged from the compressor, an ejector having a nozzle portion for decompressing and expanding the refrigerant downstream of the radiator, a refrigerant suction port for sucking a refrigerant by a high-speed flow of the refrigerant ejected from the nozzle portion, and a refrigerant Pressure increasing section for mixing and pressurizing the high-velocity discharged refrigerant and the refrigerant sucked through the refrigerant suction port; a first evaporator for vaporizing the refrigerant flowing out of the ejector; a first passage portion for guiding the refrigerant to the refrigerant suction port; a throttle unit disposed in the first passage portion and decompressing the refrigerant flowing in the first passage portion; a second evaporator disposed in the first passage portion in a refrigerant flow downstream of the throttle unit to evaporate the refrigerant; a bypass passage portion for guiding the hot gas refrigerant discharged from the compressor into the second evaporator; a bypass opening / closing unit provided in the bypass passage section to open and close the bypass passage section, wherein the bypass opening / closing unit has a bypass opening / closing unit Throttle opening degree when open; a second passage portion branching from the bypass passage portion in a refrigerant flow downstream of the bypass opening / closing unit, the hot gas refrigerant flowing in the bypass passage portion through the second passage portion to the first evaporator; and a first flow control unit provided in the second passage portion for preventing a flow of refrigerant from one side of the first evaporator through the second passage portion to a side of the second evaporator.
Demgemäß strömt, warm die Bypassöffnungs/schließeinheit geschlossen ist, das vom Kompressor ausgegebene Kältemittel durch den Kühler und strömt durch die Ejektorpumpe in den ersten Verdampfapparat, während ein Teil des Kältemittels durch den ersten Kanalabschnitt in den zweiten Verdampfapparat strömt. Deshalb haben in der Kältemittelkreisvorrichtung der erste und der zweite Verdampfapparat eine Kühlkapazität (Kühlfunktion), sodass ein Kühlmodus durchgeführt werden kann. Im Kühlmodus der Kältemittelkreisvorrichtung können die Oberflächen des ersten und des zweiten Verdampfapparats gefrieren. In diesem Fall wird die Bypassöffnungs/schließeinheit geöffnet, sodass ein Entfrosten des ersten und des zweiten Verdampfapparats durchgeführt werden kann. Wenn die Bypassöffnungs/schließeinheit geöffnet wird, strömt das vom Kompressor ausgegebene Heißgas-Kältemittel in den Bypasskanalabschnitt und den vom Bypasskanalabschnitt verzweigten zweiten Kanalabschnitt. Demgemäß ist es möglich, das Heißgas-Kältemittel direkt in sowohl den ersten Verdampfapparat als auch den zweiten Verdampfapparat einzuleiten, wodurch ein Entfrosten des ersten und des zweiten Verdampfapparats durchgeführt werden kann. Als Ergebnis ist es möglich, einen Unterschied zwischen einem Entfrostungsvorgang eines ersten Verdampfapparats und einem Entfrostungsvorgang eines zweiten Verdampfapparats effektiv zu verringern. Daher können die Kältemitteltemperaturen des ersten und des zweiten Verdampfapparats selbst während des Entfrostungsvorgangs gleichmäßiger gemacht werden.Accordingly, when the bypass opening / closing unit is closed, the refrigerant discharged from the compressor flows through the radiator and flows into the first evaporator through the ejector while a part of the refrigerant flows into the second evaporator through the first passage portion. Therefore, in the refrigerant cycle device, the first and second evaporators have a cooling capacity (cooling function), so that a cooling mode can be performed. In the cooling mode of the refrigerant cycle device, the surfaces of the first and second evaporators may be frozen. In this case, the bypass opening / closing unit is opened so that defrosting of the first and second evaporators can be performed. When the bypass opening / closing unit is opened, the hot gas refrigerant discharged from the compressor flows into the bypass passage portion and the second passage portion branched from the bypass passage portion. Accordingly, it is possible to directly introduce the hot gas refrigerant into both the first evaporator and the second evaporator, whereby defrosting of the first and second evaporators can be performed. As a result, it is possible to effectively reduce a difference between a defrosting operation of a first evaporator and a defrosting operation of a second evaporator. Therefore, the refrigerant temperatures of the first and second evaporators can be made more uniform even during the defrosting operation.
Zum Beispiel kann der erste Kanalabschnitt ein Zweigkanal sein, der in einem Kältemittelstrom vom Kühler von einer stromaufwärtigen Seite des Düsenabschnitts der Ejektorpumpe abzweigt, um das Kältemittel vom Kühler zur Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe zu leiten. Alternativ kann die Kältemittelkreisvorrichtung mit einer Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung versehen sein, die das aus dem ersten Verdampfapparat ausströmende Kältemittel in ein Dampfkältemittel und ein flüssiges Kältemittel trennt, das flüssige Kältemittel darin sammelt und das Dampfkältemittel zu einer Kältemittelansaugseite des Kompressors leitet. In diesem Fall ist der erste Kanalabschnitt ein Verbindungskanal, der einen Flüssigkältemittelauslassabschnitt der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung mit der Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe verbindet.For example, the first passage portion may be a branch passage that branches in a refrigerant flow from the radiator from an upstream side of the nozzle portion of the ejector to guide the refrigerant from the radiator to the refrigerant suction port of the ejector. Alternatively, the refrigerant cycle device may be provided with a gas-liquid separator that separates the refrigerant discharged from the first evaporator into a vapor refrigerant and a liquid refrigerant, collects liquid refrigerant therein, and directs the vapor refrigerant to a refrigerant suction side of the compressor. In this case, the first passage portion is a connection passage connecting a liquid refrigerant outlet portion of the gas-liquid separator with the refrigerant suction port of the ejector.
In der Kältemittelkreisvorrichtung kann die erste Strömungssteuereinheit ein Rückschlagventil sein, das angeordnet ist, um nur einen Kältemittelstrom vom Bypasskanalabschnitt durch den zweiten Kanalabschnitt zum ersten Verdampfapparat zu erlauben. Alternativ kann die erste Strömungssteuereinheit ein Schaltventil sein, das zum Öffnen und Schließen des zweiten Kanalabschnitts angeordnet ist. In diesem Fall wird das Schaltventil geöffnet, wenn die Bypassöffnungs/schließeinheit geöffnet wird, und wird geschlossen, wenn die Bypassöffnungs/schließeinheit geschlossen wird.In the refrigerant cycle device, the first flow control unit may be a check valve arranged to allow only a refrigerant flow from the bypass passage portion through the second passage portion to the first evaporator. Alternatively, the first flow control unit may be a switching valve arranged to open and close the second passage portion. In this case, the switching valve is opened when the bypass opening / closing unit is opened, and is closed when the bypass opening / closing unit is closed.
Alternativ kann die erste Strömungssteuereinheit ein Strömungseinstellventil sein, das so angeordnet ist, dass es in einen geschlossenen Zustand gebracht wird und eine Strömungsmenge des Kältemittels entsprechend seinem Ventilöffnungsgrad, der einstellbar ist, regelt. In diesem Fall wird das Strömungseinstellventil in den geschlossenen Zustand gebracht, wenn die Bypassöffnungs/schließeinheit geschlossen wird. Wenn dagegen die Bypassöffnungs/schließeinheit geöffnet wird, vergrößert das Strömungseinstellventil seinen Ventilöffnungsgrad mehr, wenn eine durch einen einlassseitigen Temperaturdetektor des ersten Verdampfapparats erfasste Kältemitteltemperatur niedriger als eine durch einen auslassseitigen Temperaturdetektor des zweiten Verdampfapparats erfasste Kältemitteltemperatur ist, und das Strömungseinstellventil verringert seinen Ventilöffnungsgrad mehr, wenn die durch den einlassseitigen Temperaturdetektor des ersten Verdampfapparats erfasste Kältemitteltemperatur höher als die durch den auslassseitigen Temperaturdetektor des zweiten Verdampfapparats erfasste Kältemitteltemperatur ist.Alternatively, the first flow control unit may be a flow adjusting valve arranged to be brought into a closed state and regulate a flow amount of the refrigerant in accordance with its valve opening degree which is adjustable. In this case, the flow adjusting valve is brought into the closed state when the bypass opening / closing unit is closed. On the other hand, when the bypass opening / closing unit is opened, the flow adjusting valve increases its valve opening degree more when a refrigerant temperature detected by an inlet side temperature detector of the first evaporator is lower than a refrigerant temperature detected by an outlet side temperature detector of the second evaporator, and the flow adjusting valve decreases its valve opening degree more the refrigerant temperature detected by the inlet side temperature detector of the first evaporator is higher than the refrigerant temperature detected by the outlet side temperature detector of the second evaporator.
Ferner kann die Kältemittelkreisvorrichtung versehen sein mit einem dritten Kanalabschnitt, der von dem ersten Kanalabschnitt in einem Kältemittelstrom aus dem zweiten Verdampfapparat an einer Position stromab des zweiten Verdampfapparats verzweigt, um den Kältemittelstrom aus dem zweiten Verdampfapparat zum ersten Verdampfapparat zu leiten, und einer zweiten Strömungssteuereinheit, die im dritten Kanalabschnitt angeordnet ist, um einen Kältemittelstrom vom ersten Verdampfapparat zum zweiten Verdampfapparat durch den dritten Kanalabschnitt zu verhindern. In diesem Fall kann die zweite Strömungssteuereinheit ein Rückschlagventil sein, das angeordnet ist, um nur einen Kältemittelstrom vom zweiten Verdampfapparat zum ersten Verdampfapparat durch den dritten Kanalabschnitt zu erlauben, kann ein Schaltventil sein, das zum Öffnen und Schließen des dritten Kanalabschnitts angeordnet ist, oder kann ein Strömungseinstellventil sein, das angeordnet ist, um in einen geschlossenen Zustand gebracht zu werden und eine Strömungsmenge eines Kältemittels entsprechend seinem Ventilöffnungsgrad, der einstellbar ist, zu regeln.Further, the refrigerant cycle device may be provided with a third passage portion branched from the first passage portion in a refrigerant flow from the second evaporator at a position downstream of the second evaporator to guide the refrigerant flow from the second evaporator to the first evaporator, and a second flow control unit. which is arranged in the third passage portion to prevent a refrigerant flow from the first evaporator to the second evaporator through the third passage portion. In this case, the second flow control unit may be a check valve arranged to allow only a refrigerant flow from the second evaporator to the first evaporator through the third passage portion may be or may be a switching valve arranged to open and close the third passage portion be a flow adjustment valve, which is arranged to be brought into a closed state and to regulate a flow amount of a refrigerant in accordance with its valve opening degree which is adjustable.
Außerdem kann die Kältemittelkreisvorrichtung mit einer Kanalöffnungs/schließeinheit versehen sein, die zum Öffnen und Schließen eines mit einem Kältemitteleinlass oder einem Kältemittelauslass des Kühlers verbundenen Kältemittelkanals angeordnet ist, und die Kanalöffnungs/schließeinheit kann geschlossen werden, wenn die Bypassöffnungs/schließeinheit geöffnet wird.In addition, the refrigerant cycle device may be provided with a passage opening / closing unit arranged to open and close a refrigerant passage connected to a refrigerant inlet or a refrigerant outlet of the radiator, and the passage opening / closing unit may be closed when the bypass opening / closing unit is opened.
Gemäß einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung enthält eine Kältemittelkreisvorrichtung einen Kompressor, der ein Kältemittel ansaugt und komprimiert; einen Kühler, der zum Kühlen eines vom Kompressor ausgegebenen Hochdruck-Heißgas-Kältemittels angeordnet ist; eine Ejektorpumpe, die einen Düsenabschnitt zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels stromab des Kühlers und eine Kältemittelansaugöffnung zum Ansaugen des Kältemittels durch einen Hochgeschwindigkeitsstrom des vom Düsenabschnitt ausgestoßenen Kältemittels aufweist; einen ersten Verdampfapparat zum Verdampfen des aus der Ejektorpumpe ausströmenden Kältemittels; einen Zweigkanalabschnitt, der von einer stromaufwärtigen Seite des Düsenabschnitts abzweigt und mit der Kältemittelansaugöffnung der Ejektorpumpe verbunden ist; eine Drosseleinheit, die im Zweigkanalabschnitt angeordnet ist und das im Zweigkanalabschnitt strömende Kältemittel dekomprimiert; einen zweiten Verdampfapparat, der im Zweigkanalabschnitt in einem Kältemittelstrom stromab der Drosseleinheit angeordnet ist; einen Bypasskanalabschnitt zum Leiten des vom Kompressor ausgegebenen Heißgas-Kältemittels in den zweiten Verdampfapparat; und eine Bypassöffnungs/schließeinheit, die im Bypasskanalabschnitt zum Öffnen und Schließen des Bypasskanalabschnitts angeordnet ist. In der Kältemittelkreisvorrichtung sind der erste Verdampfapparat und der zweite Verdampfapparat so konstruiert, dass ein Strömungswiderstand des im zweiten Verdampfapparat strömenden Kältemittels größer als jener des im ersten Verdampfapparat strömenden Kältemittels ist.According to another example of the present invention, a refrigerant cycle device includes a compressor that sucks and compresses a refrigerant; a radiator arranged to cool a high pressure hot gas refrigerant discharged from the compressor; an ejector having a nozzle portion for decompressing and expanding the refrigerant downstream of the radiator, and a refrigerant suction port for sucking the refrigerant by a high-speed flow of the refrigerant ejected from the nozzle portion; a first evaporator for vaporizing the refrigerant flowing out of the ejector; a branch passage portion branched from an upstream side of the nozzle portion and connected to the refrigerant suction port of the ejector pump; a throttle unit disposed in the branch passage portion and decompressing the refrigerant flowing in the branch passage portion; a second evaporator disposed in the branch passage portion in a refrigerant flow downstream of the throttle unit; a bypass passage portion for guiding the hot gas refrigerant discharged from the compressor into the second evaporator; and a bypass opening / closing unit disposed in the bypass passage section for opening and closing the bypass passage section. In the refrigerant cycle device, the first evaporator and the second evaporator are constructed such that a flow resistance of the refrigerant flowing in the second evaporator is larger than that of the refrigerant flowing in the first evaporator.
In dieser Kältemittelkreisvorrichtung kann während eines Entfrostungsvorgangs des ersten und des zweiten Verdampfapparats das vom Kompressor ausgegebene Heißgas-Kältemittel durch den Bypasskanalabschnitt zum zweiten Verdampfapparat, zur Ejektorpumpe und zum ersten Verdampfapparat in dieser Reihenfolge strömen. Weil in diesem Beispiel der vorliegenden Erfindung der Strömungswiderstand des im zweiten Verdampfapparat strömenden Kältemittels größer als jener des im ersten Verdampfapparat strömenden Kältemittels ist, kann der Druckverlust im zweiten Verdampfapparat groß gemacht werden, wodurch die mittlere Temperatur des durch den zweiten Verdampfapparat strömenden Kältemittels während des Entfrostungsvorgangs erhöht wird. Als Ergebnis ist es möglich, die Entfrostungszeit zu verkürzen und eine Abkühlgeschwindigkeit in einem Kühlvorgang nach dem Entfrostungsvorgang zu erhöhen.In this refrigerant cycle device, during a defrosting operation of the first and second evaporators, the hot gas refrigerant discharged from the compressor can flow through the bypass passage portion to the second evaporator, the ejector, and the first evaporator in this order. In this example of the present invention, since the flow resistance of the refrigerant flowing in the second evaporator is larger than that of the refrigerant flowing in the first evaporator, the pressure loss in the second evaporator can be made large, whereby the average temperature of the refrigerant flowing through the second evaporator during the defrosting operation is increased. As a result, it is possible to shorten the defrosting time and to increase a cooling speed in a cooling process after the defrosting operation.
Zum Beispiel enthält der erste Verdampfapparat mehrere erste Rohre, in denen das Kältemittel strömt, und der zweite Verdampfapparat enthält mehrere zweite Rohre in denen das Kältemittel strömt. In diesem Fall können jedes erste Rohr und jedes zweite Rohr von einer identischen Kanalquerschnittsfläche darin sein, während die zweiten Rohre des zweiten Verdampfapparats eine Rohranzahl haben, die kleiner ist als jene der ersten Rohre des ersten Verdampfapparats. Alternativ können die ersten Rohre des ersten Verdampfapparats und die zweiten Rohre des zweiten Verdampfapparats von einer identischen Rohrlänge sein, während alle zweiten Rohre des zweiten Verdampfapparats eine Kanalquerschnittsfläche darin haben, die kleiner ist als jene aller ersten Rohre des ersten Verdampfapparats. Alternativ können alle ersten Rohre des ersten Verdampfapparats und alle zweiten Rohre des zweiten Verdampfapparats von einer identischen Kanalquerschnittsfläche darin sein, während alle zweiten Rohre des zweiten Verdampfapparats eine Rohrlänge haben, die größer ist als jene der ersten Rohre des ersten Verdampfapparats. Alternativ können alle ersten Rohre des ersten Verdampfapparats und alle zweiten Rohre des zweiten Verdampfapparats von einer identischen Kanalquerschnittsfläche darin sein, während die zweiten Rohre des zweiten Verdampfapparats darin genutete Kanäle haben und die zweiten Rohre des ersten Verdampfapparats darin flache Kanäle haben.For example, the first evaporator includes a plurality of first tubes in which the refrigerant flows, and the second evaporator includes a plurality of second tubes in which the refrigerant flows. In this case, each first pipe and every second pipe may be of an identical channel sectional area therein, while the second pipes of the second evaporator have a pipe number smaller than that of the first pipes of the first evaporator. Alternatively, the first tubes of the first evaporator and the second tubes of the second evaporator may be of identical tube length, while all the second tubes of the second evaporator have a channel cross-sectional area therein smaller than that of all first tubes of the first evaporator. Alternatively, all the first tubes of the first evaporator and all the second tubes of the second evaporator may have an identical channel cross-sectional area therein, while all the second tubes of the second evaporator have a tube length larger than those of the first tubes of the first evaporator. Alternatively, all the first tubes of the first evaporator and all the second tubes of the second evaporator may have an identical channel cross-sectional area therein, while the second tubes of the second evaporator have grooved channels therein and the second tubes of the first evaporator have shallow channels therein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments when taken in conjunction with the accompanying drawings. Show:
1 eine schematische Darstellung einer Kältemittelkreisvorrichtung in einem Kühlmodus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of a refrigerant cycle device in a cooling mode according to a first embodiment of the present invention;
2 eine schematische Darstellung der Kältemittelkreisvorrichtung in einem Entfrostungsmodus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; 2 a schematic representation of the refrigerant cycle device in a defrosting mode according to the first embodiment;
3 ein Diagramm einer Beziehung zwischen einem Kältemitteldruck, einer Kältemitteltemperatur und einer Enthalpie in einem Kältemittelkreisbetrieb gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; 3 FIG. 16 is a graph showing a relationship between a refrigerant pressure, a refrigerant temperature, and an enthalpy in a refrigerant cycle operation according to the first embodiment; FIG.
4 ein Diagramm einer Beziehung zwischen einem Kältemitteldruck und einer Enthalpie in einem Kältemittelkreis gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; 4 FIG. 14 is a graph showing a relationship between a refrigerant pressure and an enthalpy in a refrigerant cycle according to the first embodiment; FIG.
5 ein Diagramm einer für einen Entfrostungsvorgang erforderlichen Zeit und einer für einen Abkühlvorgang erforderlichen Zeit eines Kältemittelkreisbetriebs im ersten Ausführungsbeispiel und in einem Vergleichsbeispiel; 5 a diagram of a time required for a defrosting operation and a time required for a cooling process of a refrigerant cycle operation in the first embodiment and in a comparative example;
6 eine schematische Darstellung einer Kältemittelkreisvorrichtung in einem Kühlmodus gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 6 a schematic representation of a refrigerant cycle device in a cooling mode according to a second embodiment of the present invention;
7 eine schematische Darstellung der Kältemittelkreisvorrichtung in einem Entfrostungsmodus gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; 7 a schematic representation of the refrigerant cycle device in a defrosting mode according to the second embodiment;
8 eine schematische Darstellung einer Kältemittelkreisvorrichtung in einem Kühlmodus gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 8th a schematic representation of a refrigerant cycle device in a cooling mode according to a third embodiment of the present invention;
9 eine schematische Darstellung der Kältemittelkreisvorrichtung in einem Entfrostungsmodus gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel; 9 a schematic representation of the refrigerant cycle device in a defrosting mode according to the third embodiment;
10 ein Diagramm einer Beziehung zwischen einem Öffnungsgrad eines Strömungseinstellventils und einer Kältemitteltemperatur gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel; 10 FIG. 15 is a graph showing a relationship between an opening degree of a flow adjusting valve and a refrigerant temperature according to the third embodiment; FIG.
11 eine schematische Darstellung einer Kältemittelkreisvorrichtung in einem Kühlmodus gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 11 a schematic representation of a refrigerant cycle device in a cooling mode according to a fourth embodiment of the present invention;
12 eine schematische Darstellung der Kältemittelkreisvorrichtung in einem Entfrostungsmodus gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel; 12 a schematic representation of the refrigerant cycle device in a defrosting mode according to the fourth embodiment;
13 eine schematische Darstellung einer Kältemittelkreisvorrichtung in einem Kühlmodus gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 13 a schematic representation of a refrigerant cycle device in a cooling mode according to a fifth embodiment of the present invention;
14 eine schematische Darstellung der Kältemittelkreisvorrichtung in einem Entfrostungsmodus gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel; 14 a schematic representation of the refrigerant cycle device in a defrosting mode according to the fifth embodiment;
15 eine schematische Darstellung einer Kältemittelkreisvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 15 a schematic representation of a refrigerant cycle device according to a sixth embodiment of the present invention;
16A eine schematische Vorderansicht eines ersten Verdampfapparats und 16B eine schematische Vorderansicht eines zweiten Verdampfapparats gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel; 16A a schematic front view of a first evaporator and 16B a schematic front view of a second evaporator according to the sixth embodiment;
17 ein Diagramm einer Beziehung zwischen einem Kältemitteldruck und einer Enthalpie während eines Entfrostungsmodus in einem Kältemittelkreis gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel; 17 FIG. 16 is a graph showing a relationship between a refrigerant pressure and an enthalpy during a defrosting mode in a refrigerant cycle according to the sixth embodiment; FIG.
18A und 18B Diagramme eines Entfrostungszeitverhältnisses bei einer Außenlufttemperatur (TAM) von 35°C bzw. einer Außenlufttemperatur (TAM) von 0°C in einem Fall, wenn der Strömungswiderstand des Kältemittels identisch ist, gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel; 18A and 18B Charts of a defrosting time ratio at an outside air temperature (TAM) of 35 ° C and an outside air temperature (TAM) of 0 ° C in a case where the flow resistance of the refrigerant is identical, according to the sixth embodiment;
19A eine schematische Vorderansicht eines ersten Verdampfapparats und 19A a schematic front view of a first evaporator and
19B eine schematische Vorderansicht eines zweiten Verdampfapparats gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 19B a schematic front view of a second evaporator according to a seventh embodiment of the present invention;
20A eine schematische Vorderansicht eines ersten Verdampfapparats und 20B eine schematische Vorderansicht eines zweiten Verdampfapparats gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 20A a schematic front view of a first evaporator and 20B a schematic front view of a second evaporator according to an eighth embodiment of the present invention; and
21 eine schematische Darstellung einer Kältemittelkreisvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 21 a schematic representation of a refrigerant cycle device according to a ninth embodiment of the present invention.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun Bezug nehmend auf 1 bis 5 beschrieben.A first embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG 1 to 5 described.
1 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Dampfkompressions-Kältemittelkreisvorrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels typischerweise für einen Kältemittelkreis einer Klimaanlage für Fahrzeuge verwendet wird. Die Kältemittelkreisvorrichtung 10 ist mit einem Kältemittelzirkulationskanal 11 versehen und ein Kompressor 12, der ein Kältemittel ansaugt und komprimiert, ist in dem Kältemittelzirkulationskanal 11 angeordnet. 1 FIG. 16 shows an example in which a vapor compression refrigerant cycle device. FIG 10 of the first embodiment is typically used for a refrigerant circuit of an air conditioner for vehicles. The refrigerant cycle device 10 is with a refrigerant circulation channel 11 provided and a compressor 12 that sucks and compresses a refrigerant is in the refrigerant circulation passage 11 arranged.
Der Kompressor 12 wird von einem nicht dargestellten Fahrzeugmotor durch einen Riemen oder dergleichen drehend angetrieben. Für den Kompressor 12 kann ein Kompressor mit variabler Verdrängung, dessen Kältemittelausgabekapazität durch Verändern einer Ausgabekapazität eingestellt werden kann, benutzt werden. Eine Ausgabekapazität des vom Kompressor 12 ausgegebenen Kältemittels ist äquivalent zu einer Kältemittelausgabemenge je Drehung. Die Ausgabekapazität kann durch Verändern einer Kapazität zum Ansaugen des Kältemittels verändert werden.The compressor 12 is driven in rotation by a vehicle engine, not shown, by a belt or the like. For the compressor 12 For example, a variable displacement compressor whose refrigerant discharge capacity can be adjusted by changing an output capacity can be used. An output capacity of the compressor 12 issued Refrigerant is equivalent to a refrigerant discharge amount per rotation. The discharge capacity can be changed by changing a capacity for sucking the refrigerant.
Ein Taumelscheibenkompressor kann als Kompressor mit variabler Verdrängung 12 benutzt werden. Zum Beispiel kann der Taumelscheibenkompressor so aufgebaut sein, dass die Kapazität zum Ansaugen des Kältemittels durch Verändern des Winkels einer Taumelscheibe, um einen Kolbenhub zu verändern, verändert wird. Der Winkel der Taumelscheibe wird durch Variieren des Drucks (Steuerdruck) in einer Taumelscheibenkammer von außen elektrische gesteuert. Diese Steuerung kann durch eine elektromagnetische Drucksteuervorrichtung (nicht dargestellt), die einen Verstellsteuermechanismus bildet, ausgeführt werden.A swash plate type compressor can be used as a variable displacement compressor 12 to be used. For example, the swash plate type compressor may be configured to change the capacity for sucking the refrigerant by changing the angle of a swash plate to change a piston stroke. The angle of the swash plate is controlled by varying the pressure (control pressure) in a swash plate chamber from the outside electrical. This control can be performed by an electromagnetic pressure control device (not shown) constituting a shift control mechanism.
Ein Kühler 13 ist hinsichtlich des Kältemittelstroms stromab des Kompressors 12 angeordnet. Der Kühler 13 tauscht Wärme zwischen dem vom Kompressor 12 ausgegebenen Hochdruck-Kältemittel und durch einen Kühllüfter geschickter Außenluft (d. h. Luft außerhalb des Fahrzeugraums) aus. So kühlt der Kühler 13 das vom Kompressor 12 ausgegebene Hochdruck-Kältemittel.A cooler 13 is downstream of the compressor in terms of refrigerant flow 12 arranged. The cooler 13 exchanges heat between that of the compressor 12 discharged high-pressure refrigerant and by a cooling fan sent outside air (ie, air outside the vehicle compartment) off. This cools the radiator 13 that from the compressor 12 output high-pressure refrigerant.
Ein Ejektorpumpe 14 ist bezüglich des Kältemittelstroms stromab des Kühlers 13 angeordnet. Diese Ejektorpumpe 14 hat einen Düsenabschnitt 14a als Dekompressionseinrichtung zum Reduzieren des Drucks des Kältemittels. Gleichzeitig wird die Ejektorpumpe 14 als eine kinetische Vakuumpumpe verwendet, die ein Fluid durch einen Sog aufgrund eines Hochgeschwindigkeitsstroms des vom Düsenabschnitt 14a ausgestoßenen Kältemittels fördert.An ejector pump 14 is downstream of the radiator with respect to the refrigerant flow 13 arranged. This ejector pump 14 has a nozzle section 14a as a decompression device for reducing the pressure of the refrigerant. At the same time the ejector pump 14 is used as a kinetic vacuum pump that receives a fluid by a suction due to a high-speed flow of the nozzle portion 14a discharged refrigerant promotes.
Die Ejektorpumpe 14 enthält den Düsenabschnitt 14a und eine Ansaugöffnung (Kältemittelansaugöffnung) 14c. Der Düsenabschnitt 14a verringert die Kanalfläche des aus dem Kühler 13 strömenden Hochdruck-Kältemittels, um so das Hochdruck-Kältemittel isentropisch zu dekomprimieren und auszudehnen. Die Kältemittelansaugöffnung 14c ist so vorgesehen, dass sie mit dem Kältemittelstrahlloch des Düsenabschnitts 14a in Verbindung steht und das Kältemittel von einem später beschriebenen zweiten Verdampfapparat 19 ansaugt.The ejector pump 14 contains the nozzle section 14a and a suction port (refrigerant suction port) 14c , The nozzle section 14a reduces the channel area of the cooler 13 flowing high-pressure refrigerant so as to decompress the high-pressure refrigerant and expand entendropisch. The refrigerant suction port 14c is provided so as to communicate with the refrigerant jet hole of the nozzle portion 14a communicates and the refrigerant from a later-described second evaporator 19 sucks.
Weiter ist hinsichtlich des Kältemittelstroms auf einer stromabwärtigen Seite des Düsenabschnitts 14a und der Kältemittelansaugöffnung 14c ein Diffusorabschnitt 14b vorgesehen, der einen Druckerhöhungsabschnitt in der Ejektorpumpe 14 bildet. Dieser Diffusorabschnitt 14b ist in einer solchen Form ausgebildet, dass die Fläche des Kältemittelkanals allmählich größer wird. Deshalb funktioniert der Diffusorabschnitt 14b zum Abbremsen des Kältemittelstrams, um so den Kältemitteldruck zu erhöhen, d. h. zum Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in Druckenergie.Further, regarding the refrigerant flow on a downstream side of the nozzle portion 14a and the refrigerant suction port 14c a diffuser section 14b provided with a pressure increasing portion in the ejector 14 forms. This diffuser section 14b is formed in such a shape that the area of the refrigerant channel gradually becomes larger. Therefore, the diffuser section works 14b for decelerating the refrigerant flow so as to increase the refrigerant pressure, that is, converting the speed energy of the refrigerant into pressure energy.
Kältemittel, das aus dem Diffusorabschnitt 14b der Ejektorpumpe 14 ausströmt, strömt in einen ersten Verdampfapparat 15. Der erste Verdampfapparat 15 ist in zum Beispiel einer Luftleitung einer Fahrzeugklimaeinheit (nicht dargestellt) angeordnet und funktioniert zum Kühlen des Innenraums eines Fahrzeugraums.Refrigerant coming from the diffuser section 14b the ejector pump 14 flows out, flows into a first evaporator 15 , The first evaporator 15 is disposed in, for example, an air duct of a vehicle air conditioning unit (not shown), and functions to cool the interior of a vehicle compartment.
Es folgt eine genauere Beschreibung. Die in den Fahrzeugraum zu blasende Luft wird durch das elektrische Gebläse zum ersten Verdampfapparat 15 geschickt und im ersten Verdampfapparat 15 durch Verdampfen des am Düsenabschnitt 14a der Ejektorpumpe 14 im Druck verminderten Kältemittels gekühlt. D. h. das Niederdruck-Kältemittel aus der Ejektorpumpe 14 absorbiert Wärme aus der in den Fahrzeugraum zu blasenden Luft und wird im ersten Verdampfapparat 15 verdampft. Daher wird die in den Fahrzeugraum zu blasende Luft gekühlt und man kann durch den Verdampfapparat 15 eine Kühlleistung erhalten. Das am ersten Verdampfapparat 15 verdampfte Dampfphasen-Kältemittel wird in den Kompressor 12 gesaugt und wieder durch den Kältemittelzirkulationskanal 11 zirkuliert.A more detailed description follows. The air to be blown into the vehicle compartment becomes the first evaporator by the electric blower 15 sent and in the first evaporator 15 by evaporation of the nozzle section 14a the ejector pump 14 cooled in pressure reduced refrigerant. Ie. the low-pressure refrigerant from the ejector 14 absorbs heat from the air to be blown into the vehicle compartment and is in the first evaporator 15 evaporated. Therefore, the air to be blown into the vehicle compartment is cooled and it is possible to pass through the evaporator 15 obtained a cooling capacity. The first evaporator 15 vaporized vapor phase refrigerant is added to the compressor 12 sucked and again through the refrigerant circulation channel 11 circulated.
In der Dampfkompressions-Kältemittelkreisvorrichtung 10 mit der Ejektorpumpe 14 dieses Ausführungsbeispiels ist ein erster Zweigkanal 17 ausgebildet. Der erste Zweigkanal 17 zweigt bei einem Bereich im Kältemittelzirkulationskanal 11 zwischen dem Kühler 13 und dem Düsenabschnitt 14a der Ejektorpumpe 14 ab. Dann wird der erste Zweigkanal 17 mit dem Kältemittelzirkulationskanal 11 an der Kältemittelansaugöffnung 14c der Ejektorpumpe 14 vereint. Dieser Zweigkanal 17 wird auch als ein Kanal zum Leiten des Kältemittels in die Kältemittelansaugöffnung 14c der Ejektorpumpe 14 bezeichnet. Im Hochdruckkanal des Kältemittelkreises zweigt der Zweigkanal 17 von dem stromab des Kühlers 13 angeordneten Rohr ab, wo eine relativ große Menge flüssigen Kältemittels existiert. In diesem Ausführungsbeispiel bildet der stromab des Kühlers 13 angeordnete Zweigabschnitt 16 einen Flüssigkältemittelzufuhrabschnitt. In diesem Zweigkanal 17 ist ein Drosselmechanismus 18 zur Druckverminderung des Kältemittels mit einem vorbestimmten Drosselöffnungsgrad angeordnet. Der Drosselmechanismus 18 sieht eine Drosseleinrichtung im Zweigkanal 17 vor.In the vapor compression refrigerant cycle device 10 with the ejector pump 14 This embodiment is a first branch channel 17 educated. The first branch channel 17 branches at an area in the refrigerant circulation channel 11 between the radiator 13 and the nozzle portion 14a the ejector pump 14 from. Then the first branch channel 17 with the refrigerant circulation channel 11 at the refrigerant suction port 14c the ejector pump 14 united. This branch channel 17 is also referred to as a channel for guiding the refrigerant into the refrigerant suction port 14c the ejector pump 14 designated. In the high-pressure channel of the refrigerant circuit branches the branch channel 17 from the downstream of the radiator 13 arranged pipe from where a relatively large amount of liquid refrigerant exists. In this embodiment, the downstream of the radiator forms 13 arranged branch section 16 a liquid refrigerant supply section. In this branch channel 17 is a throttle mechanism 18 arranged to reduce the pressure of the refrigerant with a predetermined throttle opening degree. The throttle mechanism 18 sees a throttle device in the branch channel 17 in front.
Ein zweiter Verdampfapparat 19 ist bezüglich des Kältemittelstroms stromab dieses Drosselmechanismus 18 angeordnet. Dieser zweite Verdampfapparat 19 ist in zum Beispiel einem (nicht dargestellten) Kühlapparat, der im Fahrzeug montiert ist, angeordnet und kühlt die durch ein elektrisches Gebläse geschickte Luft im Kühlapparat.A second evaporator 19 is downstream of this throttling mechanism with respect to the refrigerant flow 18 arranged. This second evaporator 19 is disposed in, for example, a refrigerator (not shown) mounted in the vehicle and cools the air sent by an electric blower in the refrigerator.
Ein Temperatursensor 22 ist an einer Position in der Nähe des zweiten Verdampfapparats 19 angeordnet. Die Temperatur der Luft in der Nähe des zweiten Verdampfapparats 19 wird mit diesem Temperatursensor 22 erfasst und ein durch diese Erfassung des Temperatursensors 22 erhaltenes Temperatursignal wird einer elektrischen Steuereinheit (ECU) 21 eingegeben. A temperature sensor 22 is at a position near the second evaporator 19 arranged. The temperature of the air near the second evaporator 19 is with this temperature sensor 22 detected and a by this detection of the temperature sensor 22 received temperature signal is an electrical control unit (ECU) 21 entered.
Ein Bypasskanal 23 ist zwischen dem Kältemittelzirkulationskanal 11 und dem Zweigkanal 17 vorgesehen. Der Bypasskanal 23 ist ein Kanal, um das vom Kompressor 12 ausgegeben Hochtemperatur-Kältemittel direkt in den zweiten Verdampfapparat 19 strömen zu lassen. Insbesondere ist der Bypasskanal 23 als ein Kanal ausgebildet, der mit dem Kanalbereich zwischen dem Kompressor 12 und dem Kühler 13 und dem Kanalbereich zwischen dem Drosselmechanismus 18 und dem zweiten Verdampfapparat 19 verbunden ist, wie in 1 und 2 dargestellt.A bypass channel 23 is between the refrigerant circulation channel 11 and the branch channel 17 intended. The bypass channel 23 is a channel to that from the compressor 12 output high-temperature refrigerant directly into the second evaporator 19 to flow. In particular, the bypass channel 23 is formed as a channel which communicates with the channel region between the compressor 12 and the radiator 13 and the channel area between the throttle mechanism 18 and the second evaporator 19 is connected, as in 1 and 2 shown.
Eine Öffnungs/Schließvorrichtung 24 (Schaltvorrichtung) ist an einer Position im Bypasskanal 23 angeordnet. Die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 schaltet den Bypasskanal 23 zwischen einem im Wesentlichen Kältemittelzirkulationszustand und einem Kältemittelsperrzustand und wird auch als Schalteinrichtung bezeichnet. Die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 kann einen Ventilmechanismus enthalten, in dem das Öffnen/Schließen durch die elektrische Steuereinheit 21 gesteuert wird. Sie wird normalerweise in einen geschlossenen Zustand gesteuert und die Zirkulation des Kältemittels im Bypasskanal 23 wird gesperrt. Die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 ist so aufgebaut, dass sie, wenn sie geöffnet ist, das Hochdruck-Hochtemperatur-Kältemittel aus dem Kompressor 12 im Druck vermindert und das Kältemittel mit einer vorbestimmten Drosselöffnung hindurchlässt.An opening / closing device 24 (Switching device) is at a position in the bypass channel 23 arranged. The opening / closing device 24 switches the bypass channel 23 between a substantially refrigerant circulation state and a refrigerant blocking state, and is also referred to as a switching device. The opening / closing device 24 may include a valve mechanism in which the opening / closing by the electrical control unit 21 is controlled. It is normally controlled in a closed state and the circulation of the refrigerant in the bypass channel 23 will be blocked. The opening / closing device 24 is constructed so that when it is open, the high pressure high temperature refrigerant from the compressor 12 reduced in pressure and the refrigerant passes with a predetermined throttle opening.
Ein zweiter Zweigkanal 25 ist so ausgebildet, dass er von dem Bypasskanal 23 an einer Position stromab der Öffnungs/Schließvorrichtung 24 abzweigt und mit einer Einlassseite des ersten Verdampfapparats 15 verbunden ist. Der zweite Zweigkanal 25 ist ein Kanal, durch den der Bypasskanal 23 direkt mit dem ersten Verdampfapparat 15 in Verbindung stehen kann. In diesem Zweigkanal 25 ist ein Rückschlagventil 26a (Strömungssteuereinheit, Rückstromverhinderungseinrichtung) vorgesehen. Das Rückschlagventil 26a erlaubt den Kältemittelstrom von der Seite der Öffnungs/Schließvorrichtung 24 zur Seite des ersten Verdampfapparats 15. Gleichzeitig verhindert es den Rückstrom des Kältemittels von der Seite des ersten Verdampfapparats 15 zur Seite der Öffnungs/Schließvorrichtung 24 (des zweiten Verdampfapparats 19). In diesem Ausführungsbeispiel wird der vom Bypasskanal 23 stromab der Öffnungs/Schließvorrichtung 24 abgezweigte zweite Zweigkanal 25 mit dem Kältemittelzirkulationskanal 11 an einer Position zwischen dem Kältemittelauslass der Ejektorpumpe 14 und dem Kältemitteleinlass des ersten Verdampfapparats 15 vereint.A second branch channel 25 is designed to be from the bypass channel 23 at a position downstream of the opening / closing device 24 branches off and with an inlet side of the first evaporator 15 connected is. The second branch channel 25 is a channel through which the bypass channel 23 directly with the first evaporator 15 can be connected. In this branch channel 25 is a check valve 26a (Flow control unit, backflow prevention device) is provided. The check valve 26a allows the flow of refrigerant from the side of the opening / closing device 24 to the side of the first evaporator 15 , At the same time, it prevents the return flow of the refrigerant from the side of the first evaporator 15 to the side of the opening / closing device 24 (the second evaporator 19 ). In this embodiment, the bypass channel 23 downstream of the opening / closing device 24 branched second branch channel 25 with the refrigerant circulation channel 11 at a position between the refrigerant outlet of the ejector 14 and the refrigerant inlet of the first evaporator 15 united.
Stromab des Kühlers 13 und stromauf des Verzweigungsabschnitts 16 des Zweigkanals 17 ist eine Öffnungs/Schließvorrichtung 31 angeordnet, in welcher das Öffnen/Schließen durch die elektrische Steuereinheit 21 gesteuert wird. Die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 wird auch als Öffnungs/Schließeinrichtung zum Öffnen und Schließen des Kältemittelstroms aus dem Kühler 13 bezeichnet. Wenn die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 geschlossen ist, blockiert die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 im Wesentlichen den Kältemittelstrom im Hauptpfad des Kühlers 13 im Kältemittelkreis.Downstream of the radiator 13 and upstream of the branching section 16 of the branch channel 17 is an opening / closing device 31 arranged in which the opening / closing by the electric control unit 21 is controlled. The opening / closing device 31 is also used as opening / closing means for opening and closing the refrigerant flow from the radiator 13 designated. When the opening / closing device 31 is closed, blocks the opening / closing device 31 essentially the refrigerant flow in the main path of the radiator 13 in the refrigerant circuit.
Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise der Dampfkompressions-Kältemittelkreisvorrichtung 10 basierend auf der obigen Konstruktion.The following is a description of the operation of the vapor compression refrigerant cycle device 10 based on the above construction.
1. Kühlmodus (Fig. 1)1. Cooling mode (Fig. 1)
1 zeigt den Kältemittelstrom (Pfeile durchgezogener Linien) im Kühlmodus. Im Kühlmodus wird durch die elektrische Steuereinheit 21 die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 geschlossen und die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 geöffnet. Wenn der Kompressor 12 durch den Fahrzeugmotor angetrieben wird, strömt das durch den Kompressor 12 komprimierte und in den Zustand hoher Temperatur und hohen Drucks gebrachte Kältemittel in den Kühler 13. Das Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel wird im Kühler 13 durch die Außenluft gekühlt und darin kondensiert. Nach dem Ausströmen aus dem Kühler 13 strömt das flüssige Hochdruck-Kältemittel durch die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 und wird dann in einen Kältemittelstrom, der vom Verzweigungsabschnitt 16 zum Kältemittelzirkulationskanal 11 geht, und einen Kältemittelstrom, der vom Verzweigungsabschnitt 16 durch den Zweigkanal 17 geht, geteilt. Das Kältemittel, das durch den Zweigkanal 17 strömt, wird am Drosselmechanismus 18 im Druck vermindert und in einen Zustand niedrigen Drucks gebracht. Dieses Niederdruck-Kältemittel nimmt im zweiten Verdampfapparat Wärme aus der durch das elektrische Gebläse geschickten Luft im Kühlapparat auf und wird verdampft. So funktioniert der zweite Verdampfapparat 19 zum Kühlen des Innenraums des Kühlapparats. 1 shows the refrigerant flow (arrows of solid lines) in cooling mode. In cooling mode, the electric control unit 21 the opening / closing device 24 closed and the opening / closing device 31 open. When the compressor 12 is driven by the vehicle engine, flows through the compressor 12 compressed and brought into the state of high temperature and high pressure refrigerant into the radiator 13 , The high temperature high pressure refrigerant gets in the cooler 13 cooled by the outside air and condensed therein. After flowing out of the cooler 13 the liquid high-pressure refrigerant flows through the opening / closing device 31 and then into a refrigerant stream coming from the branching section 16 to the refrigerant circulation channel 11 goes, and a refrigerant flow from the branching section 16 through the branch channel 17 go, shared. The refrigerant flowing through the branch duct 17 flows, is at the throttle mechanism 18 reduced in pressure and brought into a state of low pressure. This low-pressure refrigerant in the second evaporator absorbs heat from the air sent through the electric fan in the refrigerator and is evaporated. This is how the second evaporator works 19 for cooling the interior of the cooling apparatus.
Das Kältemittel, das durch den Kältemittelzirkulationskanal 11 strömt, strömt in den Düsenabschnitt 14a der Ejektorpumpe 14 und wird am Düsenabschnitt 14a im Druck vermindert und ausgedehnt. Deshalb wird die Druckenergie des Kältemittels am Düsenabschnitt 14a in Geschwindigkeitsenergie umgewandelt. Das Kältemittel wird aus der Düsenstrahlöffnung ausgestoßen, wodurch ein Druck um die Düsenstrahlöffnung reduziert wird. Hierbei wird das am zweiten Verdampfapparat 19 verdampfte Dampfphasen-Kältemittel durch die Kältemittelansaugöffnung 14c durch Verringerung des Drucks in der Nähe der Düsenstrahlöffnung angesaugt.The refrigerant flowing through the refrigerant circulation duct 11 flows, flows into the nozzle section 14a the ejector pump 14 and will be at the nozzle section 14a reduced in pressure and stretched. Therefore, the pressure energy of the refrigerant at the nozzle portion becomes 14a converted into speed energy. The refrigerant is expelled from the jet opening, causing a pressure is reduced by the jet opening. This will be the second evaporator 19 vaporized vapor phase refrigerant through the refrigerant suction port 14c sucked by reducing the pressure in the vicinity of the jet opening.
Das aus dem Düsenabschnitt 14a ausgestoßene Kältemittel und das von der Kältemittelansaugöffnung 14c angesaugte Kältemittel werden stromab des Düsenabschnitts 14a vermischt und strömen in den Diffusorabschnitt 14b. Am Diffusorabschnitt 14b wird die Geschwindigkeitsenergie (Expansionsenergie) des Kältemittels aufgrund der Vergrößerung der Kanalfläche in Druckenergie umgewandelt. Dies erhöht den Druck des Kältemittels im Diffusorabschnitt 14b. Das aus dem Diffusorabschnitt 14b der Ejektorpumpe 14 ausströmende Kältemittel strömt in den ersten Verdampfapparat 15.That from the nozzle section 14a discharged refrigerant and that of the refrigerant suction port 14c sucked in refrigerant will be downstream of the nozzle section 14a mixed and flow into the diffuser section 14b , At the diffuser section 14b The speed energy (expansion energy) of the refrigerant is converted to pressure energy due to the increase in the channel area. This increases the pressure of the refrigerant in the diffuser section 14b , That from the diffuser section 14b the ejector pump 14 escaping refrigerant flows into the first evaporator 15 ,
Am ersten Verdampfapparat 15 nimmt das Kältemittel Wärme von der durch das elektrische Gebläse in den Fahrzeugraum zu blasenden Klimaluft auf und wird verdampft. So funktioniert der erste Verdampfapparat 15 zum Kühlen des Innenraums des Fahrzeugraums. Das verdampfte Dampfphasen-Kältemittel wird in den Kompressor 12 gesaugt und darin komprimiert und zirkuliert wieder durch den Kältemittelzirkulationskanal 11. Hierbei kann eine elektromagnetische Druckregeleinheit die Verdrängung des Kompressors steuern, um so die Kältemittelausgabekapazität des Kompressors 12 zu steuern.At the first evaporator 15 The refrigerant absorbs heat from the air to be blown into the vehicle compartment by the electric blower and is vaporized. This is how the first evaporator works 15 for cooling the interior of the vehicle compartment. The vaporized vapor phase refrigerant enters the compressor 12 sucked and compressed therein and circulates again through the refrigerant circulation channel 11 , Here, an electromagnetic pressure control unit can control the displacement of the compressor so as to suppress the refrigerant discharge capacity of the compressor 12 to control.
Deshalb kann man durch den ersten Verdampfapparat 15 die Kühlkapazität zum Kühlen eines zu kühlenden Raums, zum Beispiel die Kühlkapazität zum Kühlen des Innern des Fahrzeugraums erhalten. Die Strömungsmenge des Kältemittels zum ersten Verdampfapparat 15 wird eingestellt und weiter wird die Drehzahl (Blasmenge) des elektrischen Gebläses gesteuert, sodass die Kühlkapazität gesteuert werden kann.Therefore you can through the first evaporator 15 the cooling capacity for cooling a space to be cooled, for example, the cooling capacity for cooling the interior of the vehicle compartment obtained. The flow rate of the refrigerant to the first evaporator 15 is set and further the speed (blow amount) of the electric blower is controlled, so that the cooling capacity can be controlled.
Der Kältemittelverdampfungsdruck des ersten Verdampfapparats 15 ist ein Druck, den man durch die Druckerhöhung des Kältemittels am Diffusorabschnitt 14b der Ejektorpumpe 14 erhält. Der Auslass des zweiten Verdampfapparats 19 ist mit der Kältemittelansaugöffnung 14c der Ejektorpumpe 14 verbunden. Deshalb ist es möglich, den niedrigsten Druck, den man unmittelbar nach der Druckverminderung am Düsenabschnitt 14a erhält, auf den zweiten Verdampfapparat 19 anzuwenden.The refrigerant evaporation pressure of the first evaporator 15 is a pressure that is caused by the pressure increase of the refrigerant at the diffuser section 14b the ejector pump 14 receives. The outlet of the second evaporator 19 is with the refrigerant suction port 14c the ejector pump 14 connected. Therefore, it is possible to have the lowest pressure immediately after the pressure reduction at the nozzle section 14a receives, on the second evaporator 19 apply.
Deshalb kann man den Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des zweiten Verdampfapparats 19 niedriger als den Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des ersten Verdampfapparats 15 machen. Als Ergebnis kann der erste Verdampfapparat 15 zum Erzielen einer Kühlwirkung in einem relativ hohen Temperaturbereich veranlasst werden, der zum Kühlen des Innern des Fahrzeugraums geeignet ist. Gleichzeitig kann der zweite Verdampfapparat 19 zum Erzielen einer Kühlwirkung in einem noch niedrigeren Temperaturbereich veranlasst werden, der zum Kühlen des Innern des Kühlapparats geeignet ist.Therefore, the refrigerant evaporation pressure (the refrigerant evaporation temperature) of the second evaporator can be determined 19 lower than the refrigerant evaporation pressure (the refrigerant evaporation temperature) of the first evaporator 15 do. As a result, the first evaporator 15 be made to achieve a cooling effect in a relatively high temperature range, which is suitable for cooling the interior of the vehicle compartment. At the same time, the second evaporator 19 be made to achieve a cooling effect in an even lower temperature range, which is suitable for cooling the interior of the cooling apparatus.
Im Kühlmodus ist der Druck am ersten Verdampfapparat 15 durch die Druckerhöhungswirkung der Ejektorpumpe 14 höher als jener am zweiten Verdampfapparat 19 gemacht. In dieser Dampfkompressions-Kältemittelkreisvorrichtung 10 kann der Kältemittelstrom vom ersten Verdampfapparat 15 zum zweiten Verdampfapparat 19 durch das im Zweigkanal 25 eingebaute Rückschlagventil 26a gesperrt werden. Deshalb kann der Kühlmodus in der Kältemittelkreisvorrichtung 10 ausgeführt werden, wodurch ein Kühlvorgang unter Verwendung des ersten Verdampfapparats 15 und des zweiten Verdampfapparats 19 durchgeführt wird.In cooling mode, the pressure is at the first evaporator 15 by the pressure increasing effect of the ejector 14 higher than that at the second evaporator 19 made. In this vapor compression refrigerant cycle device 10 can the refrigerant flow from the first evaporator 15 to the second evaporator 19 through the in the branch channel 25 built-in check valve 26a be locked. Therefore, the cooling mode in the refrigerant cycle device 10 be carried out, whereby a cooling operation using the first evaporator 15 and the second evaporator 19 is carried out.
2. Entfrostungsmodus (Fig. 2)2. defrosting mode (Fig. 2)
2 zeigt den Kältemittelstrom (Pfeile gestrichelter Linien) im Entfrostungsmodus. Im obigen Kühlmodus können die Verdampfapparate 15, 19 unter der Bedingung betrieben werden, dass die Kältemittelverdampfungstemperatur niedriger als 0°C ist. Deshalb wird eine Verschlechterung der Kühlleistung aufgrund einer Frostbildung an jedem Verdampfapparat 15, 19 bewirkt. 2 shows the refrigerant flow (dashed line arrows) in defrosting mode. In the above cooling mode, the evaporators can 15 . 19 be operated under the condition that the refrigerant evaporation temperature is lower than 0 ° C. Therefore, a deterioration of the cooling performance due to frost formation on each evaporator 15 . 19 causes.
In diesem Ausführungsbeispiel kann jeder Verdampfapparat 15, 19 durch den Steuerbetrieb der elektrischen Steuereinheit 21 automatisch entfrostet werden. Zum Beispiel bestimmt die elektrische Steuereinheit 21 das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Frost im zweiten Verdampfapparat 19 basierend auf der durch den Temperatursensor 22, der in der Nähe des zweiten Verdampfapparats 19 vorgesehen ist, erfassten Temperatur. Dann führt die elektrische Steuereinheit 21 den Entfrostungsmodus für die Verdampfapparate 15, 19 durch, wenn die elektrische Steuereinheit 21 die Frostbildung im zweiten Verdampfapparat 19 bestimmt.In this embodiment, each evaporator 15 . 19 by the control operation of the electric control unit 21 automatically defrosted. For example, the electric control unit determines 21 the presence or absence of frost in the second evaporator 19 based on the temperature sensor 22 that is near the second evaporator 19 is provided, detected temperature. Then the electrical control unit leads 21 the defrost mode for the evaporators 15 . 19 through when the electrical control unit 21 the formation of frost in the second evaporator 19 certainly.
Wenn die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Verdampfapparats 19, die durch den Temperatursensor 22 erfasst ist, auf einen Wert niedriger als eine voreingestellte Frostbestimmungstemperatur Ta sinkt, bestimmt die elektrische Steuereinheit 21, dass der zweite Verdampfapparat 19 Frost hat, und die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 wird geöffnet und die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 wird geschlossen.When the temperature of the air immediately after flowing through the second evaporator 19 passing through the temperature sensor 22 is detected, to a value lower than a preset frost determination temperature Ta decreases, determines the electric control unit 21 that the second evaporator 19 Frost has, and the opening / closing device 24 is opened and the opening / closing device 31 will be closed.
Dann strömt des vom Kompressor 12 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel am Kühler 13 vorbei in den Bypasskanal 23. Gleichzeitig wird der Kältemittelstrom von der stromabwärtigen Seite des Kühlers 13 zum Düsenabschnitt 14a der Ejektorpumpe 14 und zum Drosselmechanismus 18 blockiert.Then it flows from the compressor 12 output high-temperature refrigerant at the radiator 13 past the bypass channel 23 , At the same time the Refrigerant flow from the downstream side of the radiator 13 to the nozzle section 14a the ejector pump 14 and the throttle mechanism 18 blocked.
Das Hochtemperatur-Kältemittel, das in den Bypasskanal 23 geströmt ist, wird durch die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 mit einer Drosselfunktion im Druck vermindert. Weiter strömt das im Druck verminderte Kältemittel von der Öffnungs/Schließvorrichtung 24 durch den Bypasskanal 23 in den zweiten Verdampfapparat 19 und strömt durch den Zweigkanal 25 in den ersten Verdampfapparat 15. Gleichzeitig funktioniert jeder Verdampfapparat 15, 19 als ein Kältemittelkühler, der Wärme von dem Hochtemperatur-Kältemittel abstrahlt und so Frost entfernt. Das aus dem zweiten Verdampfapparat 19 ausströmende Kältemittel strömt durch die Kältemittelansaugöffnung 14c der Ejektorpumpe 14 und trifft das Hochtemperatur-Kältemittel aus dem Zweigkanal 25 und strömt in den ersten Verdampfapparat 15.The high-temperature refrigerant entering the bypass channel 23 has flowed through the opening / closing device 24 reduced with a throttle function in the pressure. Further, the pressure-reduced refrigerant flows from the opening / closing device 24 through the bypass channel 23 in the second evaporator 19 and flows through the branch channel 25 in the first evaporator 15 , At the same time, every evaporator works 15 . 19 as a refrigerant radiator, which radiates heat from the high-temperature refrigerant, thus removing frost. That from the second evaporator 19 escaping refrigerant flows through the refrigerant suction port 14c the ejector pump 14 and hits the high-temperature refrigerant from the branch channel 25 and flows into the first evaporator 15 ,
In einem Vergleichsbeispiel, bei dem ein Heißgas-Kältemittelkreis ohne den obigen Zweigkanal 25 und das Rückschlagventil 26 aufgebaut ist, wie in 3 und 4 veranschaulicht, strömt das vom Kompressor 12 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel durch den folgenden Weg: vom Einlass des zweiten Verdampfapparats „a” zum Auslass des zweiten Verdampfapparats „b”, zur Ejektorpumpe 14, zum Einlass des ersten Verdampfapparats „c” und zum Auslass des ersten Verdampfapparats „d”. daher ist im Heißgas-Kältemittelkreis des Vergleichsbeispiels der Kältemittelstrom bezüglich des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15, 19 seriell. Daher wird im Vergleichsbeispiel, weil die Ejektorpumpe 14 dem Kältemittelstrom einen Widerstand entgegensetzt, der Kältemitteldruck P1a am Einlass des zweiten Verdampfapparats „a” entsprechend erhöht. Deshalb wird die Temperatur T1 am Einlass des zweiten Verdampfapparats relativ zur Temperatur T2 am Einlass des ersten Verdampfapparats entsprechend höher und der Temperaturunterschied neigt dazu, größer zu werden.In a comparative example, in which a hot gas refrigerant circuit without the above branch passage 25 and the check valve 26 is constructed as in 3 and 4 illustrates that flows from the compressor 12 output high-temperature refrigerant by the following route: from the inlet of the second evaporator "a" to the outlet of the second evaporator "b", to the ejector 14 to the inlet of the first evaporator "c" and to the outlet of the first evaporator "d". therefore, in the hot gas refrigerant cycle of the comparative example, the refrigerant flow is relative to the first and second evaporators 15 . 19 serial. Therefore, in the comparative example, because the ejector 14 the refrigerant flow is resisted, the refrigerant pressure P1a at the inlet of the second evaporator "a" increases accordingly. Therefore, the temperature T1 at the inlet of the second evaporator becomes relatively higher relative to the temperature T2 at the inlet of the first evaporator, and the temperature difference tends to increase.
Im Gegensatz dazu verwendet dieses Ausführungsbeispiel den in Zusammenhang mit 1 und 2 beschriebenen Kreisaufbau. Das vom Kompressor 12 im Entfrostungsmodus ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel kann dadurch geteilt werden und in den zweiten Verdampfapparat 19 und den ersten Verdampfapparat 15 geleitet werden. Es folgt eine genauere Beschreibung. In der anderen Bauform (Vergleichsbeispiel) strömt die gesamte Strömungsmenge G des Kältemittels aus dem Kompressor 12 nacheinander zum ersten und zum zweiten Verdampfapparat 15, 19. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Strömungsmenge G2 des Kältemittels aus dem zweiten Verdampfapparat 19 zur Ejektorpumpe 14 äquivalent zu einer Strömungsmenge, die man durch Subtrahieren der Strömungsmenge G1 des zum Zweigkanal 25 strömenden Kältemittels von der Strömungsmenge G des Kältemittels aus dem Kompressor erhält (G2 = G – G1). So kann die Strömungsmenge des durch den zweiten Verdampfapparat 19 und die Ejektorpumpe 14 gelangenden Kältemittels relativ zur Gesamtströmungsmenge G des vom Kompressor 12 ausgegebenen Kältemittels im Entfrostungsmodus reduziert werden. Deshalb kann der in der Ejektorpumpe 14 verursachte Strömungswiderstand reduziert werden und der Kältemitteldruck am zweiten Verdampfapparat 19 kann von P1a im Vergleichsbeispiel auf P1e reduziert werden, wie in 4 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Einlass des Verdampfapparats an der mit „e” markierten Position aufgetragen (Kältemitteltemperaturlinie T3), und die aufgetragene Position des Auslasses des zweiten Verdampfapparats ist zu der mit „f” markierten verschoben.In contrast, this embodiment uses the one related to 1 and 2 described circle structure. That from the compressor 12 high-temperature refrigerant discharged in the defrosting mode can thereby be divided and into the second evaporator 19 and the first evaporator 15 be directed. A more detailed description follows. In the other construction (comparative example), the total flow amount G of the refrigerant flows out of the compressor 12 successively to the first and second evaporators 15 . 19 , In this embodiment, the flow rate G2 of the refrigerant is from the second evaporator 19 to the ejector pump 14 equivalent to a flow amount obtained by subtracting the flow rate G1 of the branch channel 25 flowing refrigerant from the flow rate G of the refrigerant from the compressor receives (G2 = G - G1). Thus, the flow rate of the second evaporator 19 and the ejector pump 14 reaching refrigerant relative to the total flow rate G of the compressor 12 discharged refrigerant in the defrosting mode can be reduced. That's why in the ejector pump 14 caused flow resistance to be reduced and the refrigerant pressure at the second evaporator 19 can be reduced from P1a in the comparative example to P1e as in 4 shown. In this embodiment, the inlet of the evaporator is plotted at the position marked "e" (refrigerant temperature line T3), and the plotted position of the outlet of the second evaporator is shifted to that marked "f".
Der Kältemittelstrom mit der Strömungsmenge G1, der vom Bypasskanal 23 zum Zweigkanal 25 und zum Einlass des ersten Verdampfapparats 15 geleitet wird, wird mit dem Kältemittelstrom mit der Strömungsmenge G2, der vom Auslass des zweiten Verdampfapparats „f” strömt und durch die Ejektorpumpe 14 gelangt, vermischt. Dann wird er in den Zustand der Enthalpie am Einlass des ersten Verdampfapparats „g„ gebracht, wo die Enthalpie höher als am Einlass des ersten Verdampfapparats „c” im Vergleichsbeispiel ist. Aus diesem Grund wird die Einlasstemperatur des ersten Verdampfapparats 15 dieses Ausführungsbeispiels höher als die Temperatur des ersten Verdampfapparats T2 im Vergleichsbeispiel und wird nahe zur Einlasstemperatur T2 des zweiten Verdampfapparats. Daher kann im ersten Ausführungsbeispiel der Temperaturunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Verdampfapparat 15, 19 im Vergleich zum Vergleichsbeispiel insgesamt reduziert werden. Als Ergebnis können eine Verschlechterung der Kühlkapazität nach dem Entfrostungsmodus und eine Verschlechterung der Abkühlgeschwindigkeit unterdrückt werden. Die zum Abkühlen (d. h. Kühlen in 5) nach einem Start des Kühlmodus erforderliche Zeit kann durch Verringern des Temperaturunterschiedes zwischen dem ersten und dem zweiten Verdampfapparat 15, 19 reduziert werden. Im ersten Ausführungsbeispiel kann man im Vergleich zum Vergleichsbeispiel ohne den Zweigkanal 25 eine Zeitreduzierung von etwa vier Minuten erzielen, wie in 5 dargestellt.The refrigerant flow with the flow rate G1, that of the bypass channel 23 to the branch channel 25 and to the inlet of the first evaporator 15 is conducted with the refrigerant flow with the flow amount G2 flowing from the outlet of the second evaporator "f" and through the ejector 14 passes, mixed. Then, it is brought into the state of enthalpy at the inlet of the first evaporator "g " where the enthalpy is higher than at the inlet of the first evaporator "c" in the comparative example. For this reason, the inlet temperature of the first evaporator 15 This embodiment is higher than the temperature of the first evaporator T2 in the comparative example and becomes close to the inlet temperature T2 of the second evaporator. Therefore, in the first embodiment, the temperature difference between the first and second evaporators 15 . 19 be reduced in total compared to the comparative example. As a result, deterioration of the cooling capacity after the defrosting mode and deterioration of the cooling speed can be suppressed. The for cooling (ie cooling in 5 ) time required after a start of the cooling mode can be achieved by reducing the temperature difference between the first and second evaporators 15 . 19 be reduced. In the first embodiment can be compared to the comparative example without the branch channel 25 achieve a time reduction of about four minutes, as in 5 shown.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 stromab des Kühler 13 vorgesehen, sodass die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 im Entfrostungsmodus geschlossen wird. Deshalb kann die Strömungsmenge des Hochtemperatur-Kältemittels, das vom Kompressor 12 direkt in den zweiten Verdampfapparat 19 und den ersten Verdampfapparat 15 geleitet wird, erhöht werden. Als Ergebnis kann der Entfrostungsmodus effektiv ausgeführt werden.In this embodiment, the opening / closing device 31 downstream of the radiator 13 provided so that the opening / closing device 31 closed in defrost mode. Therefore, the flow rate of the high temperature refrigerant flowing from the compressor 12 directly into the second evaporator 19 and the first evaporator 15 is increased. As a result The defrosting mode can be effectively carried out.
(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment
6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel ist durch Ersetzen des Rückschlagventils 26a im ersten Ausführungsbeispiel durch ein Ein/Aus-Schaltventil 26b (Strömungsregeleinheit, Rückstromverhinderungseinrichtung) realisiert. 6 and 7 show a second embodiment of the invention. The second embodiment is by replacing the check valve 26a in the first embodiment by an on / off switching valve 26b (Flow control unit, backflow prevention device) realized.
Das Ein/Aus-Schaltventil 26b ist ein im Zweigkanal 25 eingebautes Ventil, dessen Öffnen/Schließen durch die elektrische Steuereinheit 21 gesteuert wird. Zum Beispiel ist das Ein/Aus-Schaltventil 26b so konstruiert, dass es geschlossen wird, wenn die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 im Bypasskanal 23 im Kühlmodus geschlossen wird; und es geöffnet wird, wenn die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 im Entfrostungsmodus geöffnet wird.The on / off switching valve 26b is one in the branch channel 25 built-in valve, its opening / closing by the electrical control unit 21 is controlled. For example, the on / off switching valve 26b designed so that it closes when the opening / closing device 24 in the bypass channel 23 is closed in cooling mode; and it is opened when the opening / closing device 24 in defrost mode.
Im zweiten Ausführungsbeispiel können die anderen Teile der Kältemittelkreisvorrichtung 10 ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels gemacht sein.In the second embodiment, the other parts of the refrigerant cycle device 10 be made similar to those of the first embodiment described above.
Daher kann im Kühlmodus der in 6 dargestellte Kältemittelstrom (Pfeile durchgezogener Linien) gebildet werden; und im Entfrostungsmodus kann der in 7 dargestellte Kältemittelstrom (Pfeile gestrichelter Linien) gebildet werden, ähnlich dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Demgemäß kann man die gleiche Funktionsweise wie im ersten Ausführungsbeispiel und ihre Aktion und Wirkung erzielen.Therefore, in cooling mode, the in 6 represented refrigerant flow (arrows of solid lines) are formed; and in the defrosting mode, the in 7 represented refrigerant flow (arrows dashed lines) are formed, similar to the first embodiment described above. Accordingly, the same operation as in the first embodiment and its action and effect can be achieved.
(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third Embodiment)
8 bis 10 veranschaulichen ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im dritten Ausführungsbeispiel wird anstelle des Rückschlagventils 26a des ersten Ausführungsbeispiels ein Strömungseinstellventil 26c (Strömungssteuereinheit, Rückstromverhinderungseinrichtung) verwendet; ein Temperaturdetektor 27 zum direkten oder indirekten Erfassen der Kältemitteltemperatur auf der Kältemitteleinlassseite des ersten Verdampfapparats 15 ist vorgesehen; und ein Temperaturdetektor 28 zum direkten oder indirekten Erfassen der Kältemitteltemperatur auf der Auslassseite des zweiten Verdampfapparats 19 ist vorgesehen. Das Strömungseinstellventil 26c ist so angeordnet, dass es eine Strömungsmenge des durch den Zweigkanal 25 strömenden Kältemittels einstellt. Ein Öffnungsgrad des Strömungseinstellventils 26c wird im Kühlmodus auf Null gesetzt. Der Temperaturdetektor 27 ist angeordnet, um die in den ersten Verdampfapparat 15 strömende Kältemitteltemperatur zu erfassen. Der Temperaturdetektor 28 ist angeordnet, um die aus dem zweiten Verdampfapparat 19 ausströmende Kältemitteltemperatur zu erfassen. 8th to 10 illustrate a third embodiment of the invention. In the third embodiment, instead of the check valve 26a of the first embodiment, a flow adjusting valve 26c (Flow control unit, backflow prevention device) used; a temperature detector 27 for directly or indirectly detecting the refrigerant temperature on the refrigerant inlet side of the first evaporator 15 is provided; and a temperature detector 28 for directly or indirectly detecting the refrigerant temperature on the outlet side of the second evaporator 19 is planned. The flow adjustment valve 26c is arranged so that there is a flow rate through the branch channel 25 adjusting refrigerant. An opening degree of the flow adjusting valve 26c is set to zero in cooling mode. The temperature detector 27 is arranged to be in the first evaporator 15 to detect flowing refrigerant temperature. The temperature detector 28 is arranged to the from the second evaporator 19 to detect outflowing refrigerant temperature.
Die Ventilöffnung des Strömungseinstellventils 26c wird durch die elektrische Steuereinheit 21 gesteuert. Das Strömungseinstellventil 26c besitzt eine Ventilschließfunktion, mit der es den Zweigkanal 25 vollständig schließt. Das Strömungseinstellventil 26c hat eine Strömungsregelfunktion, mit der sein Ventilöffnungsgrad eingestellt wird, wenn es geöffnet ist, und es die Strömungsmenge des durch den Zweigkanal 25 strömenden Kältemittels einstellt.The valve opening of the flow adjustment valve 26c is through the electrical control unit 21 controlled. The flow adjustment valve 26c has a valve closing function, with which it is the branch channel 25 completely closes. The flow adjustment valve 26c has a flow control function that adjusts its valve opening degree when it is open and it controls the flow rate through the branch duct 25 adjusting refrigerant.
Die Temperaturdetektoren 27, 28 sind Temperatursensoren, die die einlassseitige Kältemitteltemperatur des ersten Verdampfapparats 15 bzw. die auslassseitige Kältemitteltemperatur des zweiten Verdampfapparats 19 direkt erfassen. Als Ergebnis der Erfassung durch die Temperaturdetektoren 27, 28 erhaltene Temperatursignale werden der elektrischen Steuereinheit 21 eingegeben.The temperature detectors 27 . 28 are temperature sensors, which are the inlet-side refrigerant temperature of the first evaporator 15 or the outlet side refrigerant temperature of the second evaporator 19 record directly. As a result of detection by the temperature detectors 27 . 28 obtained temperature signals are the electrical control unit 21 entered.
Im dritten Ausführungsbeispiel schließt im Kühlmodus die elektrische Steuereinheit 21 die Öffnungs/Schließvorrichtung 24, bringt das Strömungseinstellventil 26c in den geschlossenen Zustand und öffnet die Öffnungs/Schließvorrichtung 31. So wird der in 8 dargestellte Kältemittelstrom (Pfeile durchgezogener Linien) gebildet.In the third embodiment, the electric control unit closes in the cooling mode 21 the opening / closing device 24 , brings the flow adjustment valve 26c in the closed state and opens the opening / closing device 31 , So will the in 8th illustrated refrigerant flow (arrows of solid lines) formed.
Im Entfrostungsmodus öffnet die elektrische Steuereinheit 21 die Öffnungs/Schließvorrichtung 24, bringt das Strömungseinstellventil 26c in einen offenen Zustand und schließt die Öffnungs/Schließvorrichtung 31. So wird der in 9 dargestellte Kältemittelstrom (Pfeile gestrichelter Linien) gebildet.In defrosting mode the electric control unit opens 21 the opening / closing device 24 , brings the flow adjustment valve 26c in an open state and closes the opening / closing device 31 , So will the in 9 illustrated refrigerant flow (arrows dashed lines) formed.
Die elektrische Steuereinheit 21 stellt den Ventilöffnungsgrad des Strömungseinstellventils 26c entsprechend den von den Temperaturdetektoren 27, 28 erhaltenen Temperatursignalen ein. Es folgt eine genauere Beschreibung. Im Diagramm von 10 wird die einlassseitige Kältemitteltemperatur des ersten Verdampfapparats 15 als T4 bezeichnet und die auslassseitige Kältemitteltemperatur des zweiten Verdampfapparats 19 wird als T5 bezeichnet. Die elektrische Steuereinheit 21 vergleicht diese Kältemitteltemperaturen T4, T5 miteinander und arbeitet wie folgt. Umso niedriger die Kältemitteltemperatur T4 gegenüber der Kältemitteltemperatur T5 ist, d. h. umso mehr der Wert von (T5–T4) ansteigt, umso weiter stellt die elektrische Steuereinheit 21 den Ventilöffnungsgrad des Strömungseinstellventils 26c zur ganz offenen Stellung; dagegen stellt die elektrische Steuereinheit 21 den Ventilöffnungsgrad des Strömungseinstellventils 26c umso näher zur ganz geschlossenen Stellung, je höher die Kältemitteltemperatur T4 gegenüber der Kältemitteltemperatur T5 ist, d. h. je größer der Absolutwert von (T5–T4) ansteigt.The electric control unit 21 represents the valve opening degree of the flow adjusting valve 26c according to those of the temperature detectors 27 . 28 received temperature signals. A more detailed description follows. In the diagram of 10 becomes the inlet-side refrigerant temperature of the first evaporator 15 referred to as T4 and the outlet-side refrigerant temperature of the second evaporator 19 is called T5. The electric control unit 21 compares these refrigerant temperatures T4, T5 and works as follows. The lower the refrigerant temperature T4 is with respect to the refrigerant temperature T5, that is, the more the value of (T5-T4) increases, the further the electric control unit 21 the valve opening degree of the flow adjusting valve 26c to the completely open position; on the other hand, the electric control unit 21 the valve opening degree of the flow adjusting valve 26c the closer to the fully closed position, the higher the refrigerant temperature T4 is relative to the refrigerant temperature T5, ie, the greater the absolute value of (T5-T4) increases.
Daher kann im Entfrostungsmodus mehr Hochtemperatur-Kältemittel in den Verdampfapparat (entweder 15 oder 19) strömen, bei dem die Kältemitteltemperatur die niedrigere des ersten Verdampfapparats 15 und des zweiten Verdampfapparats 19 ist. Deshalb kann der Entfrostungsmodus effektiv ausgeführt werden und weiter kann eine Entfrostungszeit verkürzt werden. Therefore, in the defrosting mode, more high-temperature refrigerant can enter the evaporator (either 15 or 19 ), in which the refrigerant temperature is the lower of the first evaporator 15 and the second evaporator 19 is. Therefore, the defrosting mode can be effectively performed, and further, a defrosting time can be shortened.
In diesem Beispiel von 9 und 10 werden die Temperaturdetektoren 27, 28 zum direkten Erfassen der jeweiligen Kältemitteltemperaturen, d. h. die Temperatursensoren als einlassseitige Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen der Kältemitteltemperatur auf der Kältemitteleinlassseite des ersten Verdampfapparats 15 und auslassseitige Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen der Kältemitteltemperatur auf der Kältemittelauslassseite des zweiten Verdampfapparats 19 verwendet. Stattdessen kann auch der Druck des Kältemittels unter Verwendung von Drucksensoren auf der Kältemitteleinlassseite des ersten Verdampfapparats 15 und auf der Kältemittelauslassseite des zweiten Verdampfapparats 19 erfasst werden und eine Kältemitteltemperatur entsprechend dem Druck kann basierend auf einer voreingestellten Abbildung mit der Beziehung zwischen dem Kältemitteldruck und der Kältemitteltemperatur berechnet und bestimmt werden. Ferner kann auch ein Temperatursensor für einen der Temperaturdetektoren 27, 28 verwendet werden und ein Drucksensor kann für den anderen verwendet werden.In this example of 9 and 10 become the temperature detectors 27 . 28 for directly detecting the respective refrigerant temperatures, that is, the temperature sensors as intake side temperature detecting means for detecting the refrigerant temperature on the refrigerant inlet side of the first evaporator 15 and outlet side temperature detecting means for detecting the refrigerant temperature on the refrigerant outlet side of the second evaporator 19 used. Instead, the pressure of the refrigerant may also be measured using pressure sensors on the refrigerant inlet side of the first evaporator 15 and on the refrigerant outlet side of the second evaporator 19 and a refrigerant temperature corresponding to the pressure can be calculated and determined based on a preset map with the relationship between the refrigerant pressure and the refrigerant temperature. Furthermore, a temperature sensor for one of the temperature detectors can also be used 27 . 28 can be used and one pressure sensor can be used for the other.
(Viertes Ausführungsbeispiel)(Fourth Embodiment)
11 und 12 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das vierte Ausführungsbeispiel ist durch Hinzufügen eines Zweigkanals (d. h. dritter Zweigkanal) 29 und eines Rückschlagventils 30a (Strömungssteuereinheit, Rückstromverhinderungseinrichtung) zur Kältemittelkreisvorrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels aufgebaut. Das Rückschlagventil 30a ist so angeordnet, dass es nur einen Kältemittelstrom von der Kältemittelauslassseite des zweiten Verdampfapparats 19 zur Kältemitteleinlassseite des ersten Verdampfapparats 15 erlaubt. 11 and 12 show a fourth embodiment of the invention. The fourth embodiment is by adding a branch channel (ie, third branch channel) 29 and a check valve 30a (Flow control unit, backflow prevention device) to the refrigerant cycle device 10 of the first embodiment. The check valve 30a is arranged so that there is only one refrigerant flow from the refrigerant outlet side of the second evaporator 19 to the refrigerant inlet side of the first evaporator 15 allowed.
Der Zweigkanal 29 verzweigt von einer kältemittelstromabwärtigen Seite des zweiten Verdampfapparat 19, d. h. von einem Verzweigungsabschnitt zwischen dem zweiten Verdampfapparat 19 und der Kältemittelansaugöffnung 14c der Ejektorpumpe 14. Gleichzeitig ist der Zweigkanal 29 mit einer kältemittelstromaufwärtigen Seite des ersten Verdampfapparats 15 an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Kältemittelauslass der Ejektorpumpe 14 und dem Kältemitteleinlass des ersten Verdampfapparats 15 verbunden. Das Rückschlagventil 30a ist in diesem Zweigkanal 29 vorgesehen und erlaubt den Kältemittelstrom von der Seite des zweiten Verdampfapparats 19 zur Seite des ersten Verdampfapparats 15. Gleichzeitig verhindert das Rückschlagventil 30a den Rückstrom des Kältemittels von der Seite des ersten Verdampfapparats 15 zur Seite des zweiten Verdampfapparats 19.The branch channel 29 branches from a refrigerant downstream side of the second evaporator 19 that is, from a branching section between the second evaporator 19 and the refrigerant suction port 14c the ejector pump 14 , At the same time is the branch channel 29 with a refrigerant upstream side of the first evaporator 15 at a connecting portion between the refrigerant outlet of the ejector 14 and the refrigerant inlet of the first evaporator 15 connected. The check valve 30a is in this branch channel 29 and allows the flow of refrigerant from the side of the second evaporator 19 to the side of the first evaporator 15 , At the same time prevents the check valve 30a the return flow of the refrigerant from the side of the first evaporator 15 to the side of the second evaporator 19 ,
Im Kühlmodus wird in der Kältemittelkreisvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 geschlossen und die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 durch die elektrische Steuereinheit 21 geöffnet. So wird der in 11 dargestellte Kältemittelstrom (Pfeile durchgezogener Linien) gebildet. Im Kühlmodus ist der Kältemitteldruck auf der Seite des ersten Verdampfapparats 15 höher als der Kältemitteldruck auf der Seite des zweiten Verdampfapparats 19. Deshalb gelangt das aus dem zweiten Verdampfapparat 19 ausströmende Kältemittel nicht durch den Zweigkanal 29 und strömt durch die Kältemittelansaugöffnung 14c durch die Ejektorpumpe 14.In the cooling mode, in the refrigerant cycle device of the fourth embodiment, the opening / closing device 24 closed and the opening / closing device 31 through the electrical control unit 21 open. So will the in 11 illustrated refrigerant flow (arrows of solid lines) formed. In the cooling mode, the refrigerant pressure is on the side of the first evaporator 15 higher than the refrigerant pressure on the side of the second evaporator 19 , Therefore, this gets out of the second evaporator 19 escaping refrigerant not through the branch channel 29 and flows through the refrigerant suction port 14c through the ejector pump 14 ,
Im Entfrostungsmodus der Kältemittelkreisvorrichtung 10 des vierten Ausführungsbeispiels wird durch die elektrische Steuereinheit 21 die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 geöffnet und die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 geschlossen. So wird der in 12 dargestellte Kältemittelstrom (Pfeile gestrichelter Linien) gebildet. Im Entfrostungsmodus ist das Niveau des Kältemitteldrucks auf der Seite des zweiten Verdampfapparats 19 etwas höher als jenes auf der Seite des ersten Verdampfapparats 15. Als Ergebnis strömt das aus dem zweiten Verdampfapparat 19 ausströmende Kältemittel an der Ejektorpumpe 14 vorbei und gelangt durch den Zweigkanal 29 und das Rückschlagventil 30a und strömt in den ersten Verdampfapparat 15.In the defrosting mode of the refrigerant cycle device 10 of the fourth embodiment is by the electric control unit 21 the opening / closing device 24 opened and the opening / closing device 31 closed. So will the in 12 illustrated refrigerant flow (arrows dashed lines) formed. In the defrosting mode, the level of the refrigerant pressure is on the side of the second evaporator 19 slightly higher than that on the side of the first evaporator 15 , As a result, this flows out of the second evaporator 19 escaping refrigerant at the ejector 14 over and passes through the branch channel 29 and the check valve 30a and flows into the first evaporator 15 ,
Dies macht es möglich, zu verhindern, dass das Hochtemperatur-Kältemittel, das aus dem Bypasskanal 23 in den zweiten Verdampfapparat 19 strömt, von der Ejektorpumpe 14 einen Widerstand erfährt. Deshalb kann der Kältemitteldruck am zweiten Verdampfapparat 19 weiter verringert werden und die Kältemitteltemperatur kann zwischen dem ersten und dem zweiten Verdampfapparat 15, 19 im Entfrostungsmodus gleichmäßiger gemacht werden.This makes it possible to prevent the high-temperature refrigerant coming out of the bypass channel 23 in the second evaporator 19 flows from the ejector 14 experiences a resistance. Therefore, the refrigerant pressure at the second evaporator 19 can be further reduced and the refrigerant temperature can between the first and the second evaporator 15 . 19 be made more uniform in the defrosting mode.
Ein Ein/Aus-Schaltventil (zweites Ein/Aus-Schaltventil) kann im vierten Ausführungsbeispiel anstelle des Rückschlagventils 30a verwendet werden. In diesem Fall wird das Öffnen/Schließen des im Zweigkanal 29 vorgesehenen Ein/Aus-Schaltventils durch die elektrische Steuereinheit 21 gesteuert. Zum Beispiel wird das im Zweigkanal 29 vorgesehene Ein/Aus-Schaltventil geöffnet, wenn die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 geöffnet wird, und geschlossen, wenn die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 geschlossen wird. Auch in diesem Fall kann die gleiche Wirkung wie oben erwähnt erzielt werden.An on / off switching valve (second on / off switching valve) may be used in the fourth embodiment instead of the check valve 30a be used. In this case, opening / closing will be in the branch channel 29 provided on / off switching valve by the electrical control unit 21 controlled. For example, this will be in the branch channel 29 provided on / off switching valve open when the opening / closing device 24 is opened and closed when the opening / closing device 24 is closed. Also in this case, the same effect as mentioned above can be obtained.
Alternativ kann im vierten Ausführungsbeispiel anstelle des Rückschlagventils 30a ein Strömungseinstellventil verwendet werden. In diesem Fall kann das Strömungseinstellventil geschlossen werden und macht es möglich, die Strömungsmenge des Kältemittels durch Einstellung der Ventilöffnung zu regeln. Alternatively, in the fourth embodiment, instead of the check valve 30a a flow adjustment valve can be used. In this case, the flow adjusting valve can be closed and makes it possible to control the flow rate of the refrigerant by adjusting the valve opening.
Außerdem kann das Rückschlagventil 26a wie im zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel durch das Ein/Aus-Schaltventil 26b oder das Strömungseinstellventil 26c ersetzt werden.In addition, the check valve 26a as in the second or third embodiment by the on / off switching valve 26b or the flow adjustment valve 26c be replaced.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)(Fifth Embodiment)
13 und 14 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im fünften Ausführungsbeispiel enthält die Dampfkompressions-Kühlkreisvorrichtung 10 eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 35, die in einem Kältemittelstrom stromab des ersten Verdampfapparats 15 vorgesehen ist; und einen Zweigkanal 36, der als Kältemittelkanal zwischen der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 35 und der Kältemittelansaugöffnung 14c der Ejektorpumpe 14 vorgesehen ist. 13 and 14 show a fifth embodiment of the invention. In the fifth embodiment, the vapor compression refrigerating cycle apparatus includes 10 a gas / liquid separator 35 flowing in a refrigerant stream downstream of the first evaporator 15 is provided; and a branch channel 36 acting as a refrigerant channel between the gas / liquid separator 35 and the refrigerant suction port 14c the ejector pump 14 is provided.
Die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 35 ist zum Beispiel ein Behälterkörper. Die Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 35 trennt das aus dem ersten Verdampfapparat 15 strömende Kältemittel in Dampf und Flüssigkeit und leitet das Dampfphasen-Kältemittel zur Kältemittelansaugseite des Kompressors 12 und sammelt das Flüssigphasen-Kältemittel darin.The gas / liquid separator 35 is, for example, a container body. The gas / liquid separator 35 separate this from the first evaporator 15 flowing refrigerant in vapor and liquid and directs the vapor-phase refrigerant to the refrigerant suction side of the compressor 12 and collects the liquid phase refrigerant therein.
Der Zweigkanal 36 ist so vorgesehen, dass er von einer Flüssigphasen-Kältemittel-Auslassseite der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 35 mit der Kältemittelansaugöffnung 14c der Ejektorpumpe 14 verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Flüssigkeitsspeicherabschnitt der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 35 als ein Flüssigkältemittel-Zufuhrabschnitt zum Zuführen flüssigen Kältemittels in den Zweigkanal 36 benutzt. Der Drosselmechanismus 18 und der zweite Verdampfapparat 19 sind in dieser Reihenfolge von der Seite der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 35 des Zweigkanals 36 aus angeordnet. Weiter ist eine Öffnungs/Schließvorrichtung 32 auf der Einlassseite des Drosselmechanismus 18, d. h. zwischen der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 35 und dem Drosselmechanismus 18 vorgesehen. Die Öffnungs/Schließvorrichtung 32 öffnet und schließt den Zweigkanal 36 unter der Steuerung der elektrischen Steuereinheit 21. Die Öffnungs/Schließvorrichtung 32 kann auch stromab des Drosselmechanismus 18 (zwischen dem Drosselmechanismus 18 und dem zweiten Verdampfapparat 19) vorgesehen sein. Alternativ kann die Öffnungs/Schließvorrichtung 32 mit dem Drosselmechanismus 18 kombiniert sein, um eine integrierte Konstruktion zu bilden.The branch channel 36 is provided from a liquid-phase refrigerant outlet side of the gas-liquid separator 35 with the refrigerant suction port 14c the ejector pump 14 connected is. In this embodiment, the liquid storage portion of the gas-liquid separator becomes 35 as a liquid refrigerant supply section for supplying liquid refrigerant into the branch passage 36 used. The throttle mechanism 18 and the second evaporator 19 are in this order from the gas / liquid separator side 35 of the branch channel 36 arranged out. Next is an opening / closing device 32 on the inlet side of the throttle mechanism 18 ie between the gas / liquid separator 35 and the throttle mechanism 18 intended. The opening / closing device 32 opens and closes the branch channel 36 under the control of the electric control unit 21 , The opening / closing device 32 can also be downstream of the throttle mechanism 18 (between the throttle mechanism 18 and the second evaporator 19 ) be provided. Alternatively, the opening / closing device 32 with the throttle mechanism 18 combined to form an integrated construction.
In der Dampfkompressions-Kältemittelkreisvorrichtung 10 des fünften Ausführungsbeispiels wird während des Kühlmodus durch die elektrische Steuereinheit 21 die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 geschlossen und werden die Öffnungs/Schließvorrichtungen 31, 32 geöffnet. So wird der in 13 dargestellte Kältemittelstrom (Pfeile durchgezogener Linien) gebildet. Es folgt eine genauere Beschreibung. Das im Kältemittelzirkulationskanal 11 strömende Kältemittel gelangt vom Kühler 13 durch den Düsenabschnitt 14a der Ejektorpumpe 14, strömt aus dem ersten Verdampfapparat 15 und wird an der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 35 in Dampf und Flüssigkeit getrennt. Dann wird das Dampfphasen-Kältemittel von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 35 in den Kompressor 12 gesaugt. Das Flüssigphasen-Kältemittel in der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 35 strömt in den Zweigkanal 36 und gelangt durch den Drosselmechanismus 18 und den zweiten Verdampfapparat 19. Dann wird das durch den zweiten Verdampfapparat 19 gelangende Kältemittel in die Kältemittelansaugöffnung 14c der Ejektorpumpe 14 gesaugt. Deshalb wird bewirkt, dass der erste Verdampfapparat 15 einen Kühlvorgang in einem Bereich relativ hoher Temperatur durchführt, der zum Kühlen des Innenraums des Fahrzeugraums geeignet ist, wie im ersten Ausführungsbeispiel. Gleichzeitig wird bewirkt, dass der zweite Verdampfapparat 19 einen Kühlvorgang in einem Bereich noch niedrigerer Temperatur durchführt, der zum Kühlen des Innenraums des Kühlapparats geeignet ist, wie im ersten Ausführungsbeispiel.In the vapor compression refrigerant cycle device 10 of the fifth embodiment, during the cooling mode by the electric control unit 21 the opening / closing device 24 closed and become the opening / closing devices 31 . 32 open. So will the in 13 illustrated refrigerant flow (arrows of solid lines) formed. A more detailed description follows. The in the refrigerant circulation channel 11 flowing refrigerant passes from the radiator 13 through the nozzle section 14a the ejector pump 14 , flows out of the first evaporator 15 and is at the gas / liquid separator 35 separated into vapor and liquid. Then, the vapor-phase refrigerant is removed from the gas-liquid separator 35 in the compressor 12 sucked. The liquid-phase refrigerant in the gas-liquid separator 35 flows into the branch channel 36 and passes through the throttle mechanism 18 and the second evaporator 19 , Then that is through the second evaporator 19 reaching refrigerant into the refrigerant suction port 14c the ejector pump 14 sucked. Therefore, causes the first evaporator 15 performs a cooling operation in a relatively high temperature region, which is suitable for cooling the interior of the vehicle compartment, as in the first embodiment. At the same time it causes the second evaporator 19 performs a cooling operation in an even lower temperature range, which is suitable for cooling the interior of the cooling apparatus, as in the first embodiment.
Im Entfrostungsmodus der Kältemittelkreisvorrichtung 10 werden durch die elektrische Steuereinheit 21 die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 geöffnet und die Öffnungs/Schließvorrichtungen 31, 32 geschlossen. So wird der in 14 dargestellte Kältemittelstrom (Pfeile gestrichelter Linien) gebildet. D. h. das vom Kompressor 12 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel strömt in den Bypasskanal 23. Gleichzeitig wird der Kältemittelstrom von der stromabwärtigen Seite des Kühlers 13 zum Düsenabschnitt 14a der Ejektorpumpe 14 gesperrt.In the defrosting mode of the refrigerant cycle device 10 be through the electrical control unit 21 the opening / closing device 24 opened and the opening / closing devices 31 . 32 closed. So will the in 14 illustrated refrigerant flow (arrows dashed lines) formed. Ie. that from the compressor 12 discharged high-temperature refrigerant flows into the bypass passage 23 , At the same time, the refrigerant flow from the downstream side of the radiator 13 to the nozzle section 14a the ejector pump 14 blocked.
Nach dem Strömen vom Kompressor 12 in den Bypasskanal 23 wird das Hochtemperatur-Kältemittel durch die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 mit einem vorbestimmten Drosselgrad im Druck vermindert. Das dekomprimierte Kältemittel aus der Öffnungs/Schließvorrichtung 24 strömt weiter vom Bypasskanal 23 in den zweiten Verdampfapparat 19 und strömt gleichzeitig vom Zweigkanal 25 in den ersten Verdampfapparat 15. Das aus der Ejektorpumpe 14 ausströmende Kältemittel wird mit dem aus dem Zweigkanal 25 strömenden Hochtemperatur-Kältemittel vermischt und das gemischte Kältemittel strömt in den ersten Verdampfapparat 15.After flowing from the compressor 12 in the bypass channel 23 The high temperature refrigerant is passed through the opening / closing device 24 reduced in pressure with a predetermined degree of throttling. The decompressed refrigerant from the opening / closing device 24 continues to flow from the bypass channel 23 in the second evaporator 19 and at the same time flows from the branch channel 25 in the first evaporator 15 , That from the ejector pump 14 outflowing refrigerant is with the from the branch channel 25 flowing high-temperature refrigerant mixed and the mixed refrigerant flows into the first evaporator 15 ,
So kann in der Kältemittelkreisvorrichtung 10 des fünften Ausführungsbeispiels der gleiche Kältemittelstrom wie im ersten Ausführungsbeispiel gebildet werden. Deshalb kann der Unterschied in der Kältemitteltemperatur zwischen den Verdampfapparaten 15, 19 im Entfrostungsmodus reduziert werden. Als Ergebnis können eine Verschlechterung der Kühlleistung nach dem Entfrostungsmodus und eine Verschlechterung der Abkühlgeschwindigkeit nach einem Neustart des Kühlmodus unterdrückt werden. Thus, in the refrigerant cycle device 10 of the fifth embodiment, the same refrigerant flow as in the first embodiment are formed. Therefore, the difference in the refrigerant temperature between the evaporators 15 . 19 be reduced in the defrosting mode. As a result, deterioration of the cooling performance after the defrosting mode and deterioration of the cooling speed after restarting the cooling mode can be suppressed.
(Modifikationen der Ausführungsbeispiele)(Modifications of the embodiments)
In den oben beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsbeispielen ist die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 auf der Kältemittelauslassseite des Kühlers 13 vorgesehen. Stattdessen kann die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 auch auf der Kältemitteleinlassseite des Kühlers 13 vorgesehen werden. Weiter kann der Kühler 13 so konstruiert sein, dass seine Wärmestrahlleistung durch die Luftmenge des Kühllüfters eingestellt wird, und die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 kann weggelassen werden. In diesem Fall ist im Entfrostungsmodus die durch den Kühllüfter geblasene Luftmenge auf Null gesetzt, sodass die Wärmestrahlleistung des Kühlers 13 auf etwa Null eingestellt wird.In the first to fifth embodiments described above, the opening / closing device 31 on the refrigerant outlet side of the radiator 13 intended. Instead, the opening / closing device 31 also on the refrigerant inlet side of the radiator 13 be provided. Next, the cooler 13 be designed so that its heat radiation power is adjusted by the amount of air of the cooling fan, and the opening / closing device 31 can be omitted. In this case, in the defrosting mode, the amount of air blown through the cooling fan is set to zero, so that the heat radiating performance of the radiator 13 is set to about zero.
Ferner kann der Verzweigungspunkt des Bypasskanals 23 auch stromab des Kühlers 13 vorgesehen werden.Furthermore, the branch point of the bypass channel 23 also downstream of the radiator 13 be provided.
In den oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen kann stromab des ersten Verdampfapparats 15 eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung vorgesehen werden. In diesem Fall kann der Kompressor 12 fehlerfrei nur das Dampfphasen-Kältemittel ansaugen und das Auftreten einer Flüssigkeitskompression im Kompressor 12 kann verhindert werden.In the first to fourth embodiments described above, downstream of the first evaporator 15 a gas / liquid separator may be provided. In this case, the compressor can 12 clean only the vapor phase refrigerant sucking and the occurrence of liquid compression in the compressor 12 can be prevented.
Außerdem kann in den oben beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsbeispielen ein Temperatursensor in der Nähe zum ersten Verdampfapparat 15 vorgesehen werden und eine Steuereinheit kann vorgesehen werden, die die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 steuert, um basierend auf der durch diesen Temperatursensor erfassten Temperatur eine Frostverhinderungssteuerung auszuführen. In diesem Fall bestimmt die Steuereinheit den Zustand einer Frostbildung im ersten Verdampfapparat 15 und die Menge des gebildeten Frosts basierend auf der durch den Temperatursensor erfassten Temperatur. Wenn die Steuereinheit bestimmt, dass sich der erste Verdampfapparat im Frostbildungszustand befindet, d. h. gefriert, öffnet sie die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 und schließt sie die Öffnungs/Schließvorrichtung 31, um den Entfrostungsmodus durchzuführen. Alternativ können die einzelnen Verdampfapparate 15, 19 mit einem Temperatursensor als Einrichtung zum Erfassen einer Frostbildung versehen werden und eine Entfrostungssteuerung kann auf einer verdampfapparatweisen Basis unabhängig ausgeführt werden. Weiter kann statt der Frostbildungserfassung durch einen Temperatursensor der Entfrostungsmodus auch so durchgeführt werden, dass die Öffnungs/Schließvorrichtung 24 in vorbestimmten gleichen Zeitintervallen geöffnet und die Öffnungs/Schließvorrichtung 31 geschlossen wird.In addition, in the first to fifth embodiments described above, a temperature sensor may be close to the first evaporator 15 can be provided and a control unit can be provided which the opening / closing device 24 controls to execute a frost prevention control based on the temperature detected by this temperature sensor. In this case, the control unit determines the state of frost formation in the first evaporator 15 and the amount of frost formed based on the temperature detected by the temperature sensor. When the control unit determines that the first evaporator is in the frost formation state, ie, freezes, it opens the opening / closing device 24 and closes the opening / closing device 31 to perform the defrosting mode. Alternatively, the individual evaporators 15 . 19 may be provided with a temperature sensor as means for detecting a frost formation, and a defrosting control may be carried out independently on an evaporator base. Further, instead of the frost formation detection by a temperature sensor, the defrosting mode may also be performed so that the opening / closing device 24 opened at predetermined equal time intervals and the opening / closing device 31 is closed.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)(Sixth Embodiment)
Nachfolgend wird eine Beschreibung einer Kältemittelkreisvorrichtung in einem sechsten Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf 15 bis 18B gegeben.Hereinafter, a description will be made of a refrigerant cycle device in a sixth embodiment with reference to FIG 15 to 18B given.
Im sechsten Ausführungsbeispiel sind der Zweigkanal 25 und das Rückschlagventil 26a, die in dem obigen ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen. Deshalb strömt während des Entfrostungsmodus das gesamte vom Kompressor 12 ausgegebene Kältemittel durch den Bypasskanal 23 in den zweiten Verdampfapparat 19 und strömt durch die Ejektorpumpe 14 in den ersten Verdampfapparat 15.In the sixth embodiment, the branch channel 25 and the check valve 26a which have been described in the above first embodiment, not provided in comparison with the first embodiment. Therefore, during the defrosting mode, all of the compressor flows 12 discharged refrigerant through the bypass channel 23 in the second evaporator 19 and flows through the ejector 14 in the first evaporator 15 ,
Im sechsten Ausführungsbeispiel ist der erste Verdampfapparat 15 in zum Beispiel einem Fahrzeugraum angeordnet, um die durch ein erstes Gebläse 20a in den Fahrzeugraum zu blasende Luft zu kühlen, und der zweite Verdampfapparat 19 ist in zum Beispiel einem (nicht dargestellten) Kühlapparat in einem Fahrzeug angeordnet und funktioniert zum Kühlen des Innenraums des Kühlapparats. Dieses Ausführungsbeispiel ist so konstruiert, dass die Luft im Kühlapparat durch ein zweites Gebläse 20B zum zweiten Verdampfapparat 19 geschickt wird.In the sixth embodiment, the first evaporator 15 arranged in, for example, a vehicle compartment to the by a first blower 20a to cool air to be blown into the vehicle compartment, and the second evaporator 19 is disposed in, for example, a refrigerator (not shown) in a vehicle and functions to cool the interior of the refrigerator. This embodiment is designed so that the air in the refrigerator through a second blower 20B to the second evaporator 19 is sent.
Ferner wird im sechsten Ausführungsbeispiel ein Kompressor mit variabler Verdrängung 12 verwendet und eine Ausgabekapazität des von dem Kompressor mit variabler Verdrängung 12 ausgegebenen Kältemittels wird durch einen elektromagnetischen Drucksteuerabschnitt 12a entsprechend einem Steuersignal von der elektrischen Steuereinheit 21 gesteuert.Further, in the sixth embodiment, a variable displacement compressor 12 used and an output capacity of the variable displacement compressor 12 discharged refrigerant is by an electromagnetic pressure control section 12a in accordance with a control signal from the electric control unit 21 controlled.
Der Bypasskanal 23, der den Kältemittelkanal auf der Ausgabeseite des Kompressors 12 und den Einlassabschnitt des zweiten Verdampfapparats 19 direkt verbindet, ist vorgesehen. Ein Sperrmechanismus 24 (Öffnungs/Schließvorrichtung) ist in diesem Bypasskanal 23 vorgesehen. Insbesondere kann der Sperrmechanismus 24 aus einem normalerweise geschlossenen elektromagnetischen Ventil konstruiert sein, das zum Beispiel nur geöffnet wird, wenn es erregt wird.The bypass channel 23 holding the refrigerant channel on the discharge side of the compressor 12 and the inlet portion of the second evaporator 19 directly connects, is provided. A locking mechanism 24 (Opening / closing device) is in this bypass channel 23 intended. In particular, the locking mechanism 24 be constructed of a normally closed electromagnetic valve, which is opened only when it is energized, for example.
Dieser Bypasskanal 23 ist ein Heißgaskanal, durch den das vom Kompressor 12 ausgegebene Heißgas-Kältemittel direkt in den zweiten Verdampfapparat 19 eingeleitet werden kann. Wenn die Oberfläche des zweiten Verdampfapparats 19 gefriert, wird der Sperrmechanismus 24 geöffnet, um eine vorbestimmte Drosselung zu haben, sodass das vom Kompressor 12 ausgegebene Heißgas-Kältemittel am Kühler 13 und dem Drosselmechanismus 18 vorbei direkt zum zweiten Verdampfapparat 19 strömt. This bypass channel 23 is a hot gas duct through which the compressor 12 discharged hot gas refrigerant directly into the second evaporator 19 can be initiated. If the surface of the second evaporator 19 freezes, becomes the locking mechanism 24 opened to have a predetermined restriction, so that from the compressor 12 discharged hot gas refrigerant at the radiator 13 and the throttle mechanism 18 passing directly to the second evaporator 19 flows.
Normalerweise (Kühlmodus), wenn der zweite Verdampfapparat 19 nicht entfrostet werden muss, wird der Sperrmechanismus 24 entsprechend einem Steuersignal von der später beschriebenen elektrischen Steuereinheit 21 in einem Sperrzustand gehalten. Aus diesem Grund wird im Kühlmodus das Kältemittel nicht durch den Bypasskanal 23 geleitet; deshalb wird ein Kältemittelkreis durch den Betrieb des Kompressors 12 ausgeführt. Daher kann der Kühlvorgang zum Kühlen des Innenraums des Fahrzeugraums durch den ersten Verdampfapparat 15 durchgeführt werden und gleichzeitig kann der Kühlvorgang des Kühlens des Innenraums des Kühlapparats durch den zweiten Verdampfapparat 19 durchgeführt werden.Normally (cooling mode) when the second evaporator 19 does not need to be defrosted, becomes the locking mechanism 24 in accordance with a control signal from the electric control unit described later 21 kept in a locked state. For this reason, in the cooling mode, the refrigerant does not pass through the bypass passage 23 passed; therefore, a refrigerant circuit is generated by the operation of the compressor 12 executed. Therefore, the cooling operation for cooling the interior of the vehicle compartment by the first evaporator 15 can be performed and at the same time, the cooling operation of the cooling of the interior of the cooling apparatus by the second evaporator 19 be performed.
Der Temperatursensor 22 ist an einer Position in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19 angeordnet. Die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Verdampfapparats 19 wird durch diesen Temperatursensor 22 erfasst. Messsignale des Temperatursensors 22 werden der später beschriebenen elektrischen Steuereinheit 21 eingegeben.The temperature sensor 22 is at a position close to the second evaporator 19 arranged. The temperature of the air immediately after flowing through the second evaporator 19 is through this temperature sensor 22 detected. Measuring signals of the temperature sensor 22 become the electric control unit described later 21 entered.
Im Entfrostungsmodus wird wenigstens der zweite Verdampfapparat 19 basierend auf der Temperatur der Luft in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19 entfrostet, die durch den Temperatursensor 22 erfasst wird. Im Entfrostungsmodus wird der Sperrmechanismus 24 entsprechend einem Steuersignal von der elektrischen Steuereinheit 21 geöffnet. Aus diesem Grund gelangt das Hochtemperatur-Hochdruck-Dampfphasen-Kältemittel auf der Ausgabeseite des Kompressors 12 durch den Bypasskanal 23 und strömt in den zweiten Verdampfapparat 19. So kann der auf der Oberfläche des zweiten Verdampfapparats 19 gebildete Frost geschmolzen und entfernt werden.In the defrosting mode, at least the second evaporator 19 based on the temperature of the air in proximity to the second evaporator 19 defrosted by the temperature sensor 22 is detected. In defrost mode, the locking mechanism 24 in accordance with a control signal from the electric control unit 21 open. For this reason, the high-temperature high-pressure vapor-phase refrigerant reaches the discharge side of the compressor 12 through the bypass channel 23 and flows into the second evaporator 19 , So that can be on the surface of the second evaporator 19 formed frost melted and removed.
Dieses Ausführungsbeispiel ist so konstruiert, dass die folgenden Elemente entsprechend Steuersignalen von der elektrischen Steuereinheit 21 elektrisch gesteuert werden: der elektromagnetische Drucksteuerabschnitt 12a des Kompressors mit variabler Verdrängung 12, das erste und das zweite Gebläse 20A, 20B, der Drosselmechanismus 18 und dergleichen.This embodiment is constructed such that the following elements correspond to control signals from the electric control unit 21 electrically controlled: the electromagnetic pressure control section 12a the compressor with variable displacement 12 , the first and the second blower 20A . 20B , the throttle mechanism 18 and the same.
Der erste Verdampfapparat 15 ist ein Verdampfapparat, der Wärme zwischen dem am Düsenabschnitt 14a der Ejektorpumpe 14 im Druck verminderten Kältemittel und der durch das erste Gebläse 20A geschickten Luft im Fahrzeugraum austauscht; und er lässt dadurch das Kältemittel Wärme aus der Luft im Fahrzeugraum absorbieren.The first evaporator 15 is an evaporator, the heat between the at the nozzle section 14a the ejector pump 14 in the pressure reduced refrigerant and by the first blower 20A exchanges skillful air in the vehicle compartment; and thereby allows the refrigerant to absorb heat from the air in the vehicle compartment.
16A zeigt den ersten Verdampfapparat 15. Wie in 16A dargestellt, ist der erste Verdampfapparat 15 in diesem Ausführungsbeispiel ein Wärmetauscher des Rippen- und Rohrtyps mit einem aus Rohren 110 und Rippen 120 aufgebauten Kernabschnitt 110, 120. 16A shows the first evaporator 15 , As in 16A is the first evaporator 15 in this embodiment, a heat exchanger of the fin and tube type with one of tubes 110 and ribs 120 constructed core section 110 . 120 ,
Der erste Verdampfapparat 15 ist aus mehreren Elementen aufgebaut, wie beispielsweise dem Kernabschnitt 110, 120 und einem linken und einem rechten Sammelbehälter 130. Jedes Element, das diese Komponenten des Verdampfapparats 15 bildet, ist aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet. Der Verdampfapparat 15 wird durch Zusammenbauen dieser Elemente durch Presspassen, Verstemmen, Befestigen mittels Lehre oder dergleichen und Verbinden des zusammengebauten Elements mit dem Lötfüllmaterial, das im Voraus auf der Oberfläche jedes Elements vorgesehen ist, durch integrales Verlöten konstruiert.The first evaporator 15 is composed of several elements, such as the core section 110 . 120 and a left and a right collection container 130 , Each item containing these components of the evaporator 15 is formed of aluminum or an aluminum alloy. The evaporator 15 is constructed by assembling these members by press fitting, caulking, fastening by means of jig or the like, and joining the assembled member with the solder filling material provided in advance on the surface of each member by integral soldering.
Im Kernabschnitt 110, 120 ist eine vorbestimmte Gesamtanzahl mehrerer Rohre 110, in denen das Kältemittel strömt, und mehrerer Rippen 120, die in Plattenform ausgebildet sind, angeordnet. Die Rippen 120 sind in der Längsrichtung der Rohre 110 mit einem vorbestimmten Rippenabstand entsprechend der Kühllast im Fahrzeugraum angeordnet.In the core section 110 . 120 is a predetermined total number of multiple tubes 110 in which the refrigerant flows, and several ribs 120 , which are formed in a plate shape arranged. Ribs 120 are in the longitudinal direction of the tubes 110 arranged with a predetermined rib spacing corresponding to the cooling load in the vehicle compartment.
Jedes der mehreren Rohre 110 ist ein Rohr mit einem Innendurchmesser von Φd in einer zum Beispiel im Wesentlichen zylindrischen Form. Die Rohre 110 sind entlang der Luftströmungsrichtung in zwei Reihen auf der stromaufwärtigen Seite und auf der stromabwärtigen Seite in einem Zickzackmuster angeordnet. Eine vorbestimmte Anzahl N1 der Rohre 110 ist mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet.Each of the several pipes 110 is a tube having an inner diameter of φd in a substantially cylindrical shape, for example. The pipes 110 are arranged along the air flow direction in two rows on the upstream side and on the downstream side in a zigzag pattern. A predetermined number N1 of the tubes 110 is arranged at a predetermined distance.
Die paarweisen Sammelbehälter 130, die in der Schichtungsrichtung der Rohre 110 verlaufen, sind an den Längsenden der mehreren Rohre 110 vorgesehen. Jeder der Sammelbehälter 130 ist aus einem Behälterabschnitt, einer Kernplatte und einer Stirnplatte, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind, integral ausgebildet.The paired collection containers 130 , in the layering direction of the tubes 110 are at the longitudinal ends of the several tubes 110 intended. Each of the collection containers 130 is integrally formed from a container portion, a core plate and a face plate, which are not shown in the drawing.
Der Behälterabschnitt (nicht dargestellt) ist ein kastenartiger Gehäusekörper, der einen im Wesentlichen U-förmigen Schnitt und eine Öffnung auf der Kernplattenseite besitzt. Die Kernplatte (nicht dargestellt) hat einen nicht dargestellten Gesenkschmiedeabschnitt an ihren beiden Enden in der Richtung ihrer kurzen Seiten und ist in einer im Wesentlichen U-Form geformt. Die Kernplatte hat mehrere Rohreinsetzlöcher (nicht dargestellt), die an Positionen entsprechend den Enden der Rohre 110 ausgebildet sind.The container portion (not shown) is a box-like case body having a substantially U-shaped section and an opening on the core plate side. The core plate (not shown) has a die forging section, not shown, at both its ends in the direction of its short sides and is formed in a substantially U-shape. The core plate has a plurality of tube insertion holes (not shown) at positions corresponding to the ends of the tubes 110 are formed.
Die Enden der Rohre 110 werden mit diesen Rohreinsetzlöchern verbunden und die Behälterräume und das Innere der Rohre 110 werden dadurch miteinander in Verbindung gebracht. Die Stirnplatte des Sammelbehälters 130 ist ein Element zum Schließen beider Enden des Behälterraums, der durch die Behälterabschnitte und die Kernplatten gebildet wird.The ends of the pipes 110 are connected to these tube insertion holes and the container spaces and the inside of the tubes 110 are thereby associated with each other. The front plate of the collection container 130 is an element for closing both ends of the container space formed by the container portions and the core plates.
An einem Ende des rechten Sammelbehälters 130 ist ein Kältemitteleinlass 140 ausgebildet, durch den das Kältemittel in den Sammelbehälter 130 strömt. An einem Ende des linken Sammelbehälters 130 ist ein Kältemittelauslass 150 ausgebildet, durch den das Kältemittel, das einem Wärmeaustausch unterzogen wurde, aus dem Sammelbehälter 130 strömt.At one end of the right collector 130 is a refrigerant inlet 140 formed, through which the refrigerant in the sump 130 flows. At one end of the left collector 130 is a refrigerant outlet 150 formed by the refrigerant, which has been subjected to a heat exchange, from the collecting container 130 flows.
16B zeigt den zweiten Verdampfapparat 19. Der zweite Verdampfapparat 19 tauscht Wärme zwischen dem am Drosselmechanismus 18 im Druck verminderten Kältemittel und der durch das zweite Gebläse 20B geschickten Luft im Kühlapparat aus. Der zweite Verdampfapparat 19 lässt dadurch das Kältemittel Wärme aus der Luft im Kühlapparat absorbieren. 16B shows the second evaporator 19 , The second evaporator 19 exchanges heat between the throttle mechanism 18 in the pressure reduced refrigerant and by the second blower 20B skillful air in the refrigerator out. The second evaporator 19 allows the refrigerant to absorb heat from the air in the refrigerator.
Wie in 16B veranschaulicht, ist der zweite Verdampfapparat 19 in diesem Ausführungsbeispiel ein Wärmetauscher des Rippen- und Rohrtyps mit einem Kernabschnitt, der aus Rohren 110 und Rippen 120 aufgebaut ist, ähnlichen jenen des ersten Verdampfapparats 15.As in 16B Illustrated is the second evaporator 19 in this embodiment, a fin and tube type heat exchanger having a core portion made of tubes 110 and ribs 120 is constructed similar to those of the first evaporator 15 ,
Jedoch benutzt der zweite Verdampfapparat 19 die folgende Konstruktion als die mehreren Rohre 110, die zwischen den paarweisen Sammelbehältern 130 angeordnet sind: rohrartige Röhren 110 mit einem Innendurchmesser von Φd, die in im Wesentlichen zylindrischer Form geformt sind und in der Kanalquerschnittsfläche auf der Kältemittelseite mit denen im ersten Verdampfapparat 15 verwendeten identisch sind. In diesem Beispiel ist der zweite Verdampfapparat 19 so aufgebaut, dass die Anzahl N2 der Röhren 110 kleiner als die Anzahl N1 der Röhren 110 im ersten Verdampfapparat 15 ist.However, the second evaporator uses 19 the following construction as the several pipes 110 between the paired collection containers 130 arranged: tubular tubes 110 with an inner diameter of Φd formed in a substantially cylindrical shape and in the channel cross-sectional area on the refrigerant side with those in the first evaporator 15 used are identical. In this example, the second evaporator is 19 designed so that the number N2 of the tubes 110 smaller than the number N1 of the tubes 110 in the first evaporator 15 is.
Mit anderen Worten ist der zweite Verdampfapparat 19 so ausgebildet, dass der Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite größer als der Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite des ersten Verdampfapparats 15 ist. D. h. der erste und der zweite Verdampfapparat 15, 19 sind so aufgebaut, dass der Druckverlust des Kältemittels im zweiten Verdampfapparat 19 größer als der Druckverlust des Kältemittels im ersten Verdampfapparat 15 ist.In other words, the second evaporator 19 is formed so that the flow resistance on the refrigerant side is greater than the flow resistance on the refrigerant side of the first evaporator 15 is. Ie. the first and the second evaporator 15 . 19 are constructed so that the pressure loss of the refrigerant in the second evaporator 19 greater than the pressure loss of the refrigerant in the first evaporator 15 is.
Eine vorbestimmte Gesamtanzahl der Rippen 120 für den zweiten Verdampfapparat 19 ist mit einem vorbestimmten Rippenabstand entsprechend der Kühllast im Kühlapparat angeordnet. Deshalb unterscheidet sich die Gesamtanzahl der Rippen 120 des zweiten Verdampfapparats 19 von jener des ersten Verdampfapparats 15.A predetermined total number of ribs 120 for the second evaporator 19 is disposed at a predetermined fin pitch corresponding to the cooling load in the refrigerator. Therefore, the total number of ribs is different 120 of the second evaporator 19 from that of the first evaporator 15 ,
In diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 19 so konstruiert, dass die paarweisen Sammelbehälter 130 an beiden Enden der Röhren 110 angeordnet sind. Die Konstruktion des ersten Verdampfapparats 15 und des zweiten Verdampfapparats 19 ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 19 auch so aufgebaut sein, dass Folgendes realisiert wird: die Öffnungen an beiden Enden der Röhren 110 sind unter Verwendung von Verbindungsrohren (nicht dargestellt) in im Wesentlichen U-Form ohne Verwendung der Sammelbehälter 130 verbunden. In diesem Fall strömt das Kältemittel, das in den Kältemitteleinlass 140 strömt, nach links, nach rechts und dann nach links, um U. Kehren in den Röhren 110 zu wiederholen, und strömt durch den Kältemittelauslass 150 aus.In this embodiment, the first evaporator 15 and the second evaporator 19 designed so that the paired collection containers 130 at both ends of the tubes 110 are arranged. The construction of the first evaporator 15 and the second evaporator 19 is not limited to this. For example, the first evaporator 15 and the second evaporator 19 also be constructed so that the following is realized: the openings at both ends of the tubes 110 are using connecting tubes (not shown) in a substantially U-shape without using the collection container 130 connected. In this case, the refrigerant flowing into the refrigerant inlet flows 140 flows, left, right and then left to U. sweeping in the tubes 110 to repeat, and flows through the refrigerant outlet 150 out.
Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise der Kältemittelkreisvorrichtung 10 dieses Ausführungsbeispiels, die wie oben erwähnt aufgebaut ist. Zuerst wird nun der Kühlmodus der Kältemittelkreisvorrichtung 10 beschrieben. Wenn der Kompressor 12 betrieben wird, wird das Kältemittel am Kompressor 12 komprimiert und in einen Hochtemperatur-Hochdruck-Zustand gebracht. Das vom Kompressor 12 ausgegebene Kältemittel strömt in den Kühler 13 und wird durch die Außenluft gekühlt und kann kondensieren. Nach Ausströmen aus dem Kühler 13 wird das Hochdruck-Kältemittel in einen Strom durch den Kältemittelzirkulationskanal 11 und einen Strom durch den Zweigkanal 17 geteilt.The following is a description of the operation of the refrigerant cycle device 10 this embodiment, which is constructed as mentioned above. First, the cooling mode of the refrigerant cycle device will now be described 10 described. When the compressor 12 is operated, the refrigerant is at the compressor 12 compressed and brought into a high temperature high pressure condition. That from the compressor 12 discharged refrigerant flows into the radiator 13 and is cooled by the outside air and can condense. After flowing out of the cooler 13 the high-pressure refrigerant enters a flow through the refrigerant circulation passage 11 and a current through the branch channel 17 divided.
Im Kühlmodus, in dem der zweite Verdampfapparat 19 nicht entfrostet werden muss (normale Zeit), funktioniert der Drosselmechanismus 18 im Zweigkanal 17 als eine feste Drosselvorrichtung entsprechend einem Steuersignal von der elektrischen Steuereinheit 21. Deshalb wird das durch den Zweigkanal 17 strömende Kältemittel am Drosselmechanismus 18 im Druck vermindert und in einen Niederdruck-Zustand gebracht. Dieses Niederdruck-Kältemittel absorbiert im zweiten Verdampfapparat 19 Wärme aus der durch das zweite Gebläse 20B geschickten Luft im Kühlapparat und wird verdampft. So führt der zweite Verdampfapparat 19 den Vorgang des Kühlens des Innenraums des Kühlapparats durch.In cooling mode, in which the second evaporator 19 does not need to be defrosted (normal time), the throttle mechanism works 18 in the branch channel 17 as a fixed throttle device according to a control signal from the electric control unit 21 , That's why it's going through the branch channel 17 flowing refrigerant at the throttle mechanism 18 reduced in pressure and brought into a low pressure state. This low-pressure refrigerant absorbs in the second evaporator 19 Heat out through the second blower 20B sent air in the refrigerator and is evaporated. So leads the second evaporator 19 the Process of cooling the interior of the refrigerator through.
Dieses Ausführungsbeispiel ist so konstruiert, dass der Drosselmechanismus 18 als eine feste Drosselvorrichtung gesteuert wird. Die Konstruktion des Ausführungsbeispiels ist nicht darauf beschränkt. Der Drosselmechanismus 18 kann auch als eine variable Drosselvorrichtung gesteuert werden, sodass seine Öffnung eingestellt wird. Es ist daher möglich, die Strömungsmenge des Kältemittels, das durch den ersten Zweigkanal 17 gelangt und in den zweiten Verdampfapparat 19 strömt, zu regeln. Deshalb kann die Kühlkapazität zum Kühlen eines zu kühlenden Raums (insbesondere des Raums im Kühlapparat) unter Verwendung des zweiten Verdampfapparats 19 durch Steuern der Drehzahl (Menge der geblasenen Luft) des zweiten Gebläses 20B an der elektrischen Steuereinheit 21 gesteuert werden.This embodiment is constructed such that the throttle mechanism 18 is controlled as a fixed throttle device. The construction of the embodiment is not limited thereto. The throttle mechanism 18 can also be controlled as a variable throttle device, so that its opening is adjusted. It is therefore possible to control the flow rate of the refrigerant flowing through the first branch passage 17 passes and in the second evaporator 19 flows, to regulate. Therefore, the cooling capacity for cooling a space to be cooled (in particular, the space in the refrigerator) using the second evaporator 19 by controlling the rotational speed (amount of blown air) of the second blower 20B at the electrical control unit 21 to be controlled.
Das aus dem zweiten Verdampfapparat 19 ausströmende Dampfphasen-Kältemittel wird in die Kältemittelansaugöffnung 14c der Ejektorpumpe 14 gesaugt. Ferner strömt der Kältemittelstrom durch den Kältemittelzirkulationskanal 11 in den Düsenabschnitt 14a der Ejektorpumpe 14, sodass das Kältemittel am Düsenabschnitt 14a im Druck vermindert und ausgedehnt wird. Deshalb wird die Druckenergie des Kältemittels am Düsenabschnitt 14a in Geschwindigkeitsenergie umgewandelt und das Kältemittel wird beschleunigt und aus der Düsenstrahlöffnung ausgestoßen. Hierbei fällt der Druck in der Nähe der Düsenstrahlöffnung und das am zweiten Verdampfapparat 19 verdampfte Dampfphasen-Kältemittel wird durch diesen Druckabfall durch die Kältemittelansaugöffnung 14c angesaugt.That from the second evaporator 19 outgoing vapor-phase refrigerant is in the refrigerant suction port 14c the ejector pump 14 sucked. Further, the refrigerant flow flows through the refrigerant circulation passage 11 in the nozzle section 14a the ejector pump 14 so that the refrigerant at the nozzle section 14a reduced in pressure and expanded. Therefore, the pressure energy of the refrigerant at the nozzle portion becomes 14a converted into velocity energy and the refrigerant is accelerated and expelled from the jet opening. In this case, the pressure drops in the vicinity of the jet opening and the second evaporator 19 vaporized vapor phase refrigerant is due to this pressure drop through the refrigerant suction port 14c sucked.
Das vom Düsenabschnitt 14a ausgestoßene Kältemittel und das durch die Kältemittelansaugöffnung 14c angesaugte Kältemittel werden stromab des Düsenabschnitts 14a vermischt und strömen in den Diffusorabschnitt 14b. Am Diffusorabschnitt 14b wird die Geschwindigkeitsenergie (Expansionsenergie) des Kältemittels durch eine Vergrößerung der Kanalfläche in Druckenergie umgewandelt. Dies erhöht den Druck des Kältemittels. Das aus dem Diffusorabschnitt 14b der Ejektorpumpe 14 ausströmende Kältemittel strömt in den ersten Verdampfapparat 15.That of the nozzle section 14a discharged refrigerant and through the refrigerant suction port 14c sucked in refrigerant will be downstream of the nozzle section 14a mixed and flow into the diffuser section 14b , At the diffuser section 14b The speed energy (expansion energy) of the refrigerant is converted into pressure energy by increasing the channel area. This increases the pressure of the refrigerant. That from the diffuser section 14b the ejector pump 14 escaping refrigerant flows into the first evaporator 15 ,
Am ersten Verdampfapparat 15 absorbiert das Kältemittel Wärme aus der in den Fahrzeugraum auszublasenden Klimaluft und verdampft. Das verdampfte Dampfphasen-Kältemittel wird in den Kompressor 12 gesaugt und darin komprimiert und zirkuliert wieder durch den Kältemittelzirkulationskanal 11. Die elektrische Steuereinheit 21 kann die Verdrängung des Kompressors 12 steuern und dadurch die Kältemittelausgabekapazität des Kompressors 12 steuern.At the first evaporator 15 The refrigerant absorbs heat from the ambient air to be discharged into the vehicle compartment and evaporates. The vaporized vapor phase refrigerant enters the compressor 12 sucked and compressed therein and circulates again through the refrigerant circulation channel 11 , The electric control unit 21 can the displacement of the compressor 12 control and thereby the refrigerant discharge capacity of the compressor 12 Taxes.
So kann die Kühlkapazität des ersten Verdampfapparats 15 zum Kühlen eines zu kühlenden Raums, insbesondere die Kühlkapazität des ersten Verdampfapparats 15 zum Kühlen des Innenraums des Fahrzeugraums, durch die elektrische Steuereinheit 21 gesteuert werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Strömungsmenge des zum ersten Verdampfapparat 15 strömenden Kältemittels eingestellt und weiter wird die Drehzahl (Menge der geblasenen Luft) des ersten Gebläses 20A gesteuert, um so die Kühlkapazität des ersten Verdampfapparats 15 zu steuern.So can the cooling capacity of the first evaporator 15 for cooling a space to be cooled, in particular the cooling capacity of the first evaporator 15 for cooling the interior of the vehicle compartment, by the electric control unit 21 to be controlled. In this embodiment, the flow rate of the first evaporator 15 set the flow of refrigerant and further the speed (amount of blown air) of the first blower 20A controlled, so the cooling capacity of the first evaporator 15 to control.
Der Kältemittelverdampfungsdruck des ersten Verdampfapparats 15 ist ein Druck, den man durch Druckerhöhung des Kältemittels am Diffusorabschnitt 14b erhält. Der Kältemittelauslass des zweiten Verdampfapparats 19 ist mit der Kältemittelansaugöffnung 14c der Ejektorpumpe 14 verbunden. Deshalb ist es möglich, im Vergleich zum ersten Verdampfapparat 15 den niedrigen Druck auf den zweiten Verdampfapparat 19 auszuüben.The refrigerant evaporation pressure of the first evaporator 15 is a pressure that can be increased by increasing the pressure of the refrigerant on the diffuser section 14b receives. The refrigerant outlet of the second evaporator 19 is with the refrigerant suction port 14c the ejector pump 14 connected. Therefore, it is possible compared to the first evaporator 15 the low pressure on the second evaporator 19 exercise.
Daher kann der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des zweiten Verdampfapparats 19 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des ersten Verdampfapparats 15 gemacht werden. Als Ergebnis kann der erste Verdampfapparat 15 zum Durchführen einer Kühlwirkung in einem Bereich relativ hoher Temperatur, der zum Kühlen des Innenraums des Fahrzeugraums geeignet ist, veranlasst werden. Gleichzeitig kann der zweite Verdampfapparat 19 veranlasst werden, eine Kühlwirkung in einem Bereich noch niedrigerer Temperatur, der zum Kühlen des Innenraums des Kühlapparats geeignet ist, durchzuführen.Therefore, the refrigerant evaporation pressure (the refrigerant evaporation temperature) of the second evaporator 19 lower than the refrigerant evaporation pressure (the refrigerant evaporation temperature) of the first evaporator 15 be made. As a result, the first evaporator 15 for causing a cooling effect in a relatively high temperature region suitable for cooling the interior of the vehicle compartment. At the same time, the second evaporator 19 be made to perform a cooling effect in a region of even lower temperature, which is suitable for cooling the interior of the cooling apparatus.
Der zweite Verdampfapparat 19 kann unter der Bedingung betrieben werden, dass die Kältemittelverdampfungstemperatur niedriger als 0°C ist. Deshalb wird eine Verschlechterung der Kühlkapazität, die durch Frost (Frostbildung) am zweiten Verdampfapparat 19 bewirkt wird, zu einem Problem. In diesem Ausführungsbeispiel wird der zweite Verdampfapparat 19, um damit fertig zu werden, automatisch entfrostet, indem die folgende Maßnahme ergriffen wird: der Temperatursensor 22 ist in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19 angeordnet und die Anwesenheit oder Abwesenheit von Frost im zweiten Verdampfapparat 19 wird durch die elektrische Steuereinheit 21 basierend auf der durch diesen Temperatursensor 22 erfassten Temperatur bestimmt.The second evaporator 19 can be operated under the condition that the refrigerant evaporation temperature is lower than 0 ° C. Therefore, a deterioration of the cooling capacity caused by frost (frost formation) on the second evaporator 19 is causing a problem. In this embodiment, the second evaporator 19 To cope with this, automatically defrosted by taking the following action: the temperature sensor 22 is close to the second evaporator 19 arranged and the presence or absence of frost in the second evaporator 19 is through the electrical control unit 21 based on by this temperature sensor 22 detected temperature determined.
Es folgt eine genauere Beschreibung. Wenn die durch den Temperatursensor 22 erfasste Temperatur der Luft in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19 auf einen Wert niedriger als eine voreingestellte Frostbestimmungstemperatur Ta sinkt, bestimmt die elektrische Steuereinheit 21, dass der zweite Verdampfapparat 19 gefriert, und öffnet den Sperrmechanismus 24 (Öffnungs/Schließvorrichtung).A more detailed description follows. When passing through the temperature sensor 22 detected temperature of the air in the vicinity of the second evaporator 19 to a value lower than a preset frost determination temperature Ta sinks, determines the electric control unit 21 that the second evaporator 19 freezes, and opens the locking mechanism 24 (Opening / closing device).
Als Ergebnis gelangt das Hochtemperatur-Hochdruck-Dampfphasen-Kältemittel auf der Ausgabeseite des Kompressors 12 durch den Bypasskanal 23 und strömt in den zweiten Verdampfapparat 19. Deshalb kann der auf der Oberfläche des zweiten Verdampfapparats 19 gebildete Frost geschmolzen und entfernt werden und der Entfrostungsvorgang des zweiten Verdampfapparats 19 kann durch eine sehr einfache Konstruktion durchgeführt werden.As a result, the high-temperature high-pressure vapor-phase refrigerant reaches the discharge side of the compressor 12 through the bypass channel 23 and flows into the second evaporator 19 , Therefore, the on the surface of the second evaporator 19 formed frost are melted and removed and the defrosting process of the second evaporator 19 can be done by a very simple construction.
Durch Durchführen dieses Entfrostungsmodus wird die Temperatur der Luft in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19 auf eine Entfrostungsendtemperatur Tb erhöht, welche um eine vorbestimmte Temperatur α höher als die Frostbestimmungstemperatur Ta ist (Tb = Ta + α). Dann bestimmt die elektrische Steuereinheit 21, dass der Entfrostungsmodus beendet werden sollte und bringt den Sperrmechanismus 24 wieder in den Sperrzustand. Daher funktioniert der Drosselmechanismus 18 wieder als eine feste Drosselvorrichtung und der zweite Verdampfapparat 19 wird ebenfalls in den normalen Zustand zurückgesetzt, in dem der die Kühlwirkung durchführt.By performing this defrosting mode, the temperature of the air becomes close to the second evaporator 19 is increased to a defrosting end temperature Tb which is higher than the frost determination temperature Ta by a predetermined temperature α (Tb = Ta + α). Then the electric control unit determines 21 that the defrosting mode should be ended and brings the locking mechanism 24 again in the locked state. Therefore, the throttle mechanism works 18 again as a fixed throttle device and the second evaporator 19 is also returned to the normal state in which performs the cooling effect.
In diesem Entfrostungsmodus führt die elektrische Steuereinheit 21 eine solche Steuerung aus, dass das erste Gebläse 20A und das zweite Gebläse 20B in einen Stoppzustand gebracht sind. Als Ergebnis wird, wenn Frost auf der Oberfläche des zweiten Verdampfapparats 19 gebildet wird und die Temperatur der Luft in der Nähe dazu auf die Frostbestimmungstemperatur Ta oder darunter fällt, die Kühlwirkung des ersten Verdampfapparats 15 gestoppt, bis die Temperatur der Luft in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19 auf die Entfrostungsendtemperatur Tb oder höher ansteigt.In this defrosting mode, the electric control unit performs 21 such a controller that the first blower 20A and the second fan 20B are brought into a stop state. As a result, when frost on the surface of the second evaporator 19 is formed and the temperature of the air in the vicinity thereof falls to the frost determination temperature Ta or below, the cooling effect of the first evaporator 15 stopped until the temperature of the air is close to the second evaporator 19 rises to the defrosting end temperature Tb or higher.
Um diese Entfrostungszeit zu verkürzen, ist dieses Ausführungsbeispiel so konstruiert, dass der Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite des zweiten Verdampfapparats 19 größer als der Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite des ersten Verdampfapparats 15 ist. Es folgt eine genauere Beschreibung. Überlegungen der Erfinder dieser Anmeldung ließen folgendes erkennen: Wenn der Strömungswiderstand des zweiten Verdampfapparats 19 größer als der Strömungswiderstand des ersten Verdampfapparats 15 gemacht wird, steigt die Temperatur des in den zweiten Verdampfapparat 19 strömenden Kältemittels und dies erhöht die Durchschnittstemperatur des durch die Rohre 110 des zweiten Verdampfapparats 19 strömenden Kältemittels.In order to shorten this defrosting time, this embodiment is constructed such that the flow resistance on the refrigerant side of the second evaporator 19 greater than the flow resistance on the refrigerant side of the first evaporator 15 is. A more detailed description follows. Considerations of the inventors of this application showed the following: When the flow resistance of the second evaporator 19 greater than the flow resistance of the first evaporator 15 is made, the temperature of the second evaporator rises 19 flowing refrigerant and this increases the average temperature of the through the pipes 110 of the second evaporator 19 flowing refrigerant.
Es folgt eine Beschreibung der obigen Zusammenhänge unter Bezug auf das Mollier-Diagramm in 17, das das Verhalten des Kreises im Entfrostungsmodus dieses Ausführungsbeispiels angibt. In der Zeichnung von 17 gibt die durchgezogene Linie das Kreisverhalten im sechsten Ausführungsbeispiel an, welches so konstruiert ist, dass der zweite Verdampfapparat 19 bezüglich des Strömungswiderstandes auf der Kältemittelseite großer als der erste Verdampfapparat 15 ist; und die gestrichelte Linie gibt das Kreisverhalten an, das man beobachtet, wenn der Kreis so aufgebaut ist, dass der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 bezüglich des Strömungswiderstandes gleich zueinander sind.The following is a description of the above relationships with reference to the Mollier diagram in FIG 17 indicating the behavior of the circle in the defrosting mode of this embodiment. In the drawing of 17 the solid line indicates the circular behavior in the sixth embodiment, which is constructed so that the second evaporator 19 in terms of the flow resistance on the refrigerant side larger than the first evaporator 15 is; and the dashed line indicates the circular behavior observed when the circuit is constructed so that the second evaporator 19 and the first evaporator 15 are equal to each other in terms of flow resistance.
Punkt A von 17 zeigt den Zustand des Drucks des ausgegebenen Kältemittels, das am Kompressor 12 komprimiert wurde, und eine Enthalpie an. Ferner zeigt in 17 Punkt B den Zustand des in den zweiten Verdampfapparat 19 strömenden Kältemittels an; Punkt C zeigt den Zustand des aus dem zweiten Verdampfapparat 19 ausströmenden Kältemittels an; Punkt D zeigt den Zustand des in den ersten Verdampfapparat 15 strömenden Kältemittels an; und Punkt E zeigt den Zustand des aus dem ersten Verdampfapparat 15 ausströmenden Kältemittels an.Point A of 17 shows the state of the pressure of the discharged refrigerant, that on the compressor 12 compressed and an enthalpy. Further shows in 17 Point B the state of the second evaporator 19 flowing refrigerant on; Point C shows the state of the second evaporator 19 outflowing refrigerant on; Point D shows the state of the first evaporator 15 flowing refrigerant on; and point E shows the state of the first evaporator 15 outflowing refrigerant.
Punkt B0, der in der Zeichnung von 17 gezeigt ist, zeigt den Zustand des in den zweiten Verdampfapparat 19 strömenden Kältemittels an, wenn der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 so ausgebildet sind, dass sie bezüglich des Strömungswiderstandes identisch zueinander sind. Ein Druckabfall von Punkt C zu Punkt D stellt einen Druckverlust dar, der auftritt, wenn das aus dem zweiten Verdampfapparat 19 ausströmende Kältemittel in die Ejektorpumpe 14 strömt. Der Druckabfall von Punkt A zu Punkt B stellt den Druckverlust dar, der auftritt, wenn das vom Kompressor 12 ausgegebene Kältemittel durch den Bypasskanal 23 und den Sperrmechanismus 24 strömt.Point B 0 , in the drawing of 17 is shown, shows the state of the second evaporator 19 flowing refrigerant when the second evaporator 19 and the first evaporator 15 are formed so that they are identical to each other with respect to the flow resistance. A pressure drop from point C to point D represents a pressure loss that occurs when from the second evaporator 19 escaping refrigerant into the ejector 14 flows. The pressure drop from point A to point B represents the pressure drop that occurs when coming from the compressor 12 discharged refrigerant through the bypass channel 23 and the locking mechanism 24 flows.
Der Druckabfall von Punkt B zu Punkt C stellt einen Druckverlust dar, der auftritt, wenn das Kältemittel durch den zweiten Verdampfapparat 19 strömt. Der Druckabfall von Punkt D zu Punkt E stellt einen Druckverlust dar, der auftritt, warm das Kältemittel durch den ersten Verdampfapparat 15 strömt.The pressure drop from point B to point C represents a pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the second evaporator 19 flows. The pressure drop from point D to point E represents a pressure loss that occurs, warming the refrigerant through the first evaporator 15 flows.
Der Druckabfall von Punkt B0 zu Punkt C stellt einen Druckverlust dar, der auftritt, wenn das Kältemittel durch den zweiten Verdampfapparat 19 strömt, der so ausgebildet ist, dass er bezüglich des Strömungswiderstandes identisch zum ersten Verdampfapparat ist. Er ist mit im Wesentlichen dem gleichen Gradienten wie die schräge Linie, die Punkt D und Punkt E verbindet, angegeben.The pressure drop from point B 0 to point C represents a pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the second evaporator 19 which is designed to be identical to the first evaporator in terms of flow resistance. It is indicated with substantially the same gradient as the oblique line connecting point D and point E.
Daher ist die schräge Linie, die Punkt B und Punkt C verbindet, steiler als die schräge Linie, die Punkt B0 und Punkt C verbindet. D. h. es wurde herausgefunden, dass, wenn der Gradient der schrägen Linie, die Punkt B und Punkt C verbindet, größer wird, die Kältemitteltemperatur bei Punkt B größer angestiegen ist als bei Punkt B0 im Mollier-Diagramm; im Mollier-Diagramm beträgt genauer die Temperatur bei Punkt B0 T1 und die Temperatur bei Punkt B T2. D. h. die Temperatur T2 bei Punkt B ist höher als die Temperatur T1 bei Punkt B0 bezüglich der Isothermen (IL(T2), IL(T1)). Therefore, the oblique line connecting point B and point C is steeper than the oblique line connecting point B 0 and point C. Ie. it has been found that when the gradient of the oblique line connecting point B and point C becomes larger, the refrigerant temperature at point B has increased larger than at point B 0 in the Mollier diagram; in the Mollier diagram, the temperature at point B is exactly 0 T1 and the temperature at point B is T2. Ie. the temperature T2 at point B is higher than the temperature T1 at point B 0 with respect to the isotherms (IL (T2), IL (T1)).
Demgemäß ergibt sich der folgende Vorteil, wenn der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 so ausgebildet sind, dass der erstgenannte bezüglich des Strömungswiderstandes größer als der letztgenannte ist, wie in diesem Ausführungsbeispiel: Im Entfrostungsmodus wird die Temperatur des in den zweiten Verdampfapparat 19 strömenden Kältemittels höher und die Durchschnittstemperatur des durch die Rohre 110 des zweiten Verdampfapparats 19 strömenden Kältemittels kann im Vergleich zu den folgenden Fällen, in denen der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 so ausgebildet sind, dass sie hinsichtlich des Strömungswiderstandes identisch zueinander sind, erhöht werden.Accordingly, the following advantage results when the second evaporator 19 and the first evaporator 15 are formed so that the former with respect to the flow resistance is greater than the latter, as in this embodiment: In the defrosting mode, the temperature of the in the second evaporator 19 flowing refrigerant higher and the average temperature of the through the pipes 110 of the second evaporator 19 flowing refrigerant can be compared to the following cases where the second evaporator 19 and the first evaporator 15 are formed so that they are identical with respect to the flow resistance, are increased.
So kann in diesem Ausführungsbeispiel eine Entfrostungszeit im Vergleich zu Fällen, in denen der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 so ausgebildet sind, dass sie hinsichtlich des Strömungswiderstandes identisch zueinander sind, verkürzt werden. Wenn der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 so ausgebildet werden, dass der erstgenannte hinsichtlich des Strömungswiderstandes niedriger als der letztgenannte ist, kann die Temperatur des in den zweiten Verdampfapparat 19 strömenden Kältemittels nicht erhöht werden, weil der Gradient der schrägen Linie, die Punkt B und Punkt C verbindet, mäßiger ist als der Gradient der schrägen Linie, die Punkt B0 und Punkt C verbindet.Thus, in this embodiment, a defrosting time compared to cases in which the second evaporator 19 and the first evaporator 15 are formed so that they are identical with respect to the flow resistance, are shortened. If the second evaporator 19 and the first evaporator 15 be formed so that the former is lower than the latter in terms of flow resistance, the temperature of the second evaporator in the 19 flowing refrigerant are not increased because the gradient of the oblique line connecting point B and point C is more moderate than the gradient of the oblique line connecting point B 0 and point C.
18A und 18B sind Darstellungen der Beziehung zwischen dem Entfrostungszeitverhältnis gemäß diesem Ausführungsbeispiel und dem Entfrostungszeitverhältnis, das man erhält, wenn der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 so ausgebildet sind, dass sie hinsichtlich des Strömungswiderstandes identisch sind (gleicher Strömungswiderstand), wenn die Außenlufttemperatur (TAM) als ein Parameter genommen wird. 18A zeigt das Entfrastungszeitverhältnis, das man erhält, wenn die Außenlufttemperatur TAM 35°C beträgt, und 18B zeigt jenes, das man erhält, wenn die Außenlufttemperatur TAM 0°C beträgt. Das Entfrostungszeitverhältnis bezieht sich auf ein Verhältnis einer Entfrostungszeit zu einer Normalbetriebszeit. 18A and 18B FIG. 15 are graphs showing the relationship between the defrosting-time ratio according to this embodiment and the defrosting-time ratio obtained when the second evaporator 19 and the first evaporator 15 are made to be identical in flow resistance (same flow resistance) when the outside air temperature (TAM) is taken as a parameter. 18A shows the Entfrastungszeitverhältnis obtained when the outdoor air temperature TAM 35 ° C, and 18B shows that obtained when the outside air temperature TAM is 0 ° C. The defrosting time ratio refers to a ratio of a defrosting time to a normal operation time.
Wenn die Außenlufttemperatur TAM 35°C beträgt, wie in 18A dargestellt, kann das Entfrostungszeitverhältnis im Vergleich zu dem Entfrostungszeitverhältnis, das man in den Fällen erhält, in denen der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 so ausgebildet sind, dass sie hinsichtlich des Strömungswiderstandes identisch zueinander sind, in diesem Ausführungsbeispiel um etwa 30% reduziert werden.When the outdoor air temperature TAM is 35 ° C, as in 18A As shown, the defrost time ratio can be compared with the defrosting time ratio obtained in cases where the second evaporator 19 and the first evaporator 15 are formed so that they are identical in terms of flow resistance to each other, be reduced in this embodiment by about 30%.
Wenn die Außenlufttemperatur TAM 0°C beträgt, wie in 18B veranschaulicht, kann das Entfrostungszeitverhältnis im Vergleich zu dem Entfrostungszeitverhältnis, das man in den Fällen erhält, in denen der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 so ausgebildet sind, dass sie hinsichtlich des Strömungswiderstandes identisch zueinander sind, in diesem Ausführungsbeispiel um etwa 60% reduziert werden. D. h. wenn die Außenlufttemperatur sinkt, kann das Entfrostungszeitverhaltnis in diesem Ausführungsbeispiel deutlich reduziert werden.When the outside air temperature TAM is 0 ° C, as in 18B 1, the defrost time ratio can be compared with the defrosting time ratio obtained in the cases where the second evaporator 19 and the first evaporator 15 are formed so that they are identical in terms of flow resistance to each other, be reduced by about 60% in this embodiment. Ie. When the outside air temperature decreases, the defrosting time ratio in this embodiment can be significantly reduced.
Im Ejektorpumpen-Kältemittelkreis des sechsten Ausführungsbeispiels sind der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 19 unter Verwendung der Rohre 110 von identischer Kanalquerschnittsfläche auf der Kältemittelseite ausgebildet. Sie sind auch so ausgebildet, dass die Anzahl der Rohre 110 im zweiten Verdampfapparat 19 kleiner als die Anzahl der Rohre 110 im ersten Verdampfapparat 15 ist. So kann der Kältemittelströmungswiderstand des zweiten Verdampfapparats 19 größer als der Kältemittelströmungswiderstand des ersten Verdampfapparats 15 gemacht werden.In the ejector refrigerant cycle of the sixth embodiment, the first evaporator is 15 and the second evaporator 19 using the pipes 110 formed of identical channel cross-sectional area on the refrigerant side. They are also designed so that the number of tubes 110 in the second evaporator 19 smaller than the number of tubes 110 in the first evaporator 15 is. Thus, the refrigerant flow resistance of the second evaporator 19 greater than the refrigerant flow resistance of the first evaporator 15 be made.
Im Entfrostungsmodus strömt das vom Kompressor 12 ausgegebene Hochdruck-Kältemittel zum zweiten Verdampfapparat 19, zur Ejektorpumpe 14 und zum ersten Verdampfapparat 15 in dieser Reihenfolge. Hierbei ist der Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite des zweiten Verdampfapparats 19 größer als der Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite des ersten Verdampfapparats 15. Dies erhöht den Druckverlust am zweiten Verdampfapparat 19 und die Einlasskältemitteltemperatur des zweiten Verdampfapparats 19 steigt. Dieser Anstieg der Einlasskältemitteltemperatur des zweiten Verdampfapparats 19 erhöht die mittlere Temperatur des durch den zweiten Verdampfapparat 19 strömenden Kältemittels und folglich kann die Entfrostungszeit verkürzt werden.In defrost mode, this flows from the compressor 12 output high-pressure refrigerant to the second evaporator 19 , to the ejector pump 14 and to the first evaporator 15 in this order. Here, the flow resistance is on the refrigerant side of the second evaporator 19 greater than the flow resistance on the refrigerant side of the first evaporator 15 , This increases the pressure loss at the second evaporator 19 and the inlet refrigerant temperature of the second evaporator 19 increases. This increase in the inlet refrigerant temperature of the second evaporator 19 increases the mean temperature of the second evaporator 19 flowing refrigerant and consequently the defrosting time can be shortened.
In diesem Ausführungsbeispiel strömt in einem normalen Kühlkreisbetrieb, in dem der Sperrmechanismus 24 geschlossen ist, ein abgezweigter Teil des Kältemittels zum zweiten Verdampfapparat 19 und das gesamte durch den Kreis strömende Kältemittel strömt zum ersten Verdampfapparat 15. Da weiter der zweite Verdampfapparat 15 auf der stromaufwärtigen Seite positioniert ist, strömt ein Kältemittel mit einer relativ großen Menge eines flüssigen Anteils zum zweiten Verdampfapparat 19.In this embodiment, in a normal refrigeration cycle operation, in which the lock mechanism flows 24 is closed, a branched off part of the refrigerant to the second evaporator 19 and the entire refrigerant flowing through the circuit flows to the first evaporator 15 , Further on, the second evaporator 15 positioned on the upstream side, a refrigerant having a relatively large amount of a liquid portion flows to the second evaporator 19 ,
Aus diesem Grund wird, selbst wenn der zweite Verdampfapparat 19 einen relativ großen Strömungswiderstand besitzt, die Erzeugung eines übermäßigen Druckverlusts im zweiten Verdampfapparat 19 im Normalbetrieb verhindert. Da der erste Verdampfapparat 15 einen relativ niedrigen Strömungswiderstand besitzt, wird, selbst wenn die gesamte Strömungsmenge des Kühlkreises im Normalbetrieb durch den ersten Verdampfapparat 15 strömt, die Erzeugung eines übermäßigen Druckverlusts im ersten Verdampfapparat 15 verhindert.For this reason, even if the second evaporator 19 has a relatively large flow resistance, the generation of excessive pressure loss in the second evaporator 19 prevented during normal operation. Because the first evaporator 15 has a relatively low flow resistance, even if the entire flow rate of the cooling circuit in normal operation by the first evaporator 15 flows, generating an excessive pressure loss in the first evaporator 15 prevented.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)(Seventh Embodiment)
Im obigen sechsten Ausführungsbeispiel sind der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 so konstruiert, dass der erstgenannte hinsichtlich des Strömungswiderstandes größer als der letztgenannte ist. D. h. im siebten Ausführungsbeispiel sind der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 19 unter Verwendung der Rohre 110 von identischer Kanalquerschnittsfläche auf der Kältemittelseite ausgebildet, wobei die Anzahl der Rohre 110 des zweiten Verdampfapparats 19 kleiner als die Anzahl der Rohre 110 des ersten Verdampfapparats 15 gemacht ist. Der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 können jedoch auch so ausgebildet werden, dass der erstgenannte hinsichtlich der Kanalquerschnittsfläche der Rohre 110 kleiner als der letztgenannte ist.In the above sixth embodiment, the second evaporator 19 and the first evaporator 15 designed so that the former is greater in terms of flow resistance than the latter. Ie. in the seventh embodiment, the first evaporator 15 and the second evaporator 19 using the pipes 110 formed of identical channel cross-sectional area on the refrigerant side, wherein the number of tubes 110 of the second evaporator 19 smaller than the number of tubes 110 of the first evaporator 15 is done. The second evaporator 19 and the first evaporator 15 However, they may also be formed so that the former with respect to the channel cross-sectional area of the tubes 110 smaller than the latter is.
Wie in 19A und 19B dargestellt, ist jedes der Rohre 110 des ersten Verdampfapparats 15 so ausgebildet, dass es einen Innendurchmesser ϕd1 besitzt, und jedes der Rohre 110 des zweiten Verdampfapparats 19 ist so ausgebildet, dass es einen Innendurchmesser ϕd2 kleiner als ϕd1 besitzt. Die Anzahlen N der angeordneten Rohre 110 sind im ersten Verdampfapparat 15 und zweiten Verdampfapparat 19 identisch zueinander.As in 19A and 19B shown, is each of the pipes 110 of the first evaporator 15 formed so that it has an inner diameter φd1, and each of the tubes 110 of the second evaporator 19 is formed to have an inner diameter φd2 smaller than φd1. The numbers N of the arranged pipes 110 are in the first evaporator 15 and second evaporator 19 identical to each other.
Mit dieser Konstruktion ist es möglich, den Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite des zweiten Verdampfapparats 19 größer als den Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite des ersten Verdampfapparats 15 zu machen. Deshalb wird die Einlasstemperatur des zweiten Verdampfapparats 19 höher, wenn der Druckverlust auf der Einlassseite des zweiten Verdampfapparats 19 größer wird. Dieser Anstieg der Einlasstemperatur erhöht die Durchschnittstemperatur des durch den zweiten Verdampfapparat 19 strömenden Kältemittels und so kann eine Entfrostungszeit verkürzt werden.With this construction, it is possible to control the flow resistance on the refrigerant side of the second evaporator 19 greater than the flow resistance on the refrigerant side of the first evaporator 15 close. Therefore, the inlet temperature of the second evaporator becomes 19 higher if the pressure loss on the inlet side of the second evaporator 19 gets bigger. This increase in the inlet temperature increases the average temperature of the second evaporator 19 flowing refrigerant and so a defrosting time can be shortened.
In der Kältemittelkreisvorrichtung des siebten Ausführungsbeispiels können die anderen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiels gemacht sein, wodurch man die gleichen Vorteile wie jene des oben beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiels erhält.In the refrigerant cycle device of the seventh embodiment, the other parts may be made similar to those of the above-described sixth embodiment, thereby obtaining the same advantages as those of the above-described sixth embodiment.
(Achtes Ausführungsbeispiel)(Eighth Embodiment)
In diesem Ausführungsbeispiel sind, wie in 20A und 20B dargestellt, die Rohre 110 des ersten Verdampfapparats 15 so ausgebildet, dass sie eine Länge L1 haben, und die Rohre 110 des zweiten Verdampfapparats 19 sind so ausgebildet, dass sie eine Länge L2 haben, die länger als L1 ist. Die Anzahlen N der angeordneten Rohre 110 sind im ersten Verdampfapparat 15 und im zweiten Verdampfapparat 19 identisch zueinander. Der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 19 verwenden die Rohre 110 mit der identischen Kältemittelkanalquerschnittsfläche.In this embodiment, as in FIG 20A and 20B shown, the pipes 110 of the first evaporator 15 designed so that they have a length L1, and the tubes 110 of the second evaporator 19 are formed to have a length L2 longer than L1. The numbers N of the arranged pipes 110 are in the first evaporator 15 and in the second evaporator 19 identical to each other. The first evaporator 15 and the second evaporator 19 use the pipes 110 with the identical refrigerant channel cross-sectional area.
Mit dieser Konstruktion ist es möglich, den Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite des zweiten Verdampfapparats 19 größer als den Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite des ersten Verdampfapparats 15 zu machen.With this construction, it is possible to control the flow resistance on the refrigerant side of the second evaporator 19 greater than the flow resistance on the refrigerant side of the first evaporator 15 close.
In der Kältemittelkreisvorrichtung 10 des achten Ausführungsbeispiels können die anderen Teile ähnlichen jenen des oben beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiels gemacht sein, wodurch man die gleichen Vorteile wie jene des oben beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiels erhält.In the refrigerant cycle device 10 of the eighth embodiment, the other parts may be made similar to those of the above-described sixth embodiment, thereby obtaining the same advantages as those of the above-described sixth embodiment.
(Neuntes Ausführungsbeispiel)Ninth Embodiment
In einer Kältemittelkreisvorrichtung 10 eines neunten Ausführungsbeispiels ist, wie in 21 dargestellt, eine Kühleinheit 37 aus dem ersten Verdampfapparat 15 und dem zweiten Verdampfapparat 19 aufgebaut. Die Kühleinheit 37 kühlt einen gemeinsamen zu kühlenden Raum (insbesondere den Raum eines Kühlapparats in einem Fahrzeug) auf eine niedrige Temperatur wie 0°C oder niedriger.In a refrigerant cycle device 10 of a ninth embodiment is as in 21 shown, a cooling unit 37 from the first evaporator 15 and the second evaporator 19 built up. The cooling unit 37 cools a common space to be cooled (in particular, the space of a refrigerator in a vehicle) to a low temperature such as 0 ° C or lower.
Es folgt eine genauere Beschreibung. Der erste Verdampfapparat 15 ist bezüglich des Luftstroms stromauf des ersten Gebläses 20A angeordnet und der zweite Verdampfapparat 19 ist bezüglich des Luftstroms stromab des ersten Verdampfapparats 15 angeordnet. Kühle Luft, die durch den zweiten Verdampfapparat 19 gelangt ist, wird in den zu kühlenden Raum (Raum im Kühlapparat) geblasen. Der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 19 können beispielsweise durch Löten integral ausgebildet sein.A more detailed description follows. The first evaporator 15 is upstream of the first fan with respect to the airflow 20A arranged and the second evaporator 19 is with respect to the air flow downstream of the first evaporator 15 arranged. Cool air passing through the second evaporator 19 is reached, is blown into the room to be cooled (room in the refrigerator). The first evaporator 15 and the second evaporator 19 For example, they may be integrally formed by soldering.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der gemeinsame zu kühlende Raum (Raum im Kühlapparat) mit dem ersten Verdampfapparat 15 und dem zweiten Verdampfapparat 19 auf eine niedrige Temperatur von 0°C oder niedriger gekühlt. Deshalb ist es erforderlich, einen Entfrostungsvorgang für sowohl den ersten Verdampfapparat 15 als auch den zweiten Verdampfapparat 19 durchzuführen.In this embodiment, the common space to be cooled (space in Refrigerator) with the first evaporator 15 and the second evaporator 19 cooled to a low temperature of 0 ° C or lower. Therefore, it is necessary to perform a defrosting operation for both the first evaporator 15 as well as the second evaporator 19 perform.
Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise der Ejektorpumpen-Kältemittelkreisvorrichtung 10 mit der Kühleinheit 37. In einem normalen Betrieb (Kühlmodus) sind der Kompressor 12, ein nicht dargestellter Kühllüfter für den Kühler 13 und das Gebläse 20A (erstes Gebläse) der Kühleinheit 37 in Betrieb. Der Drosselmechanismus 18 wird in einen vorbestimmten Drosselzustand gesteuert. Der Sperrmechanismus 24 wird in einem Sperrzustand gehalten.The following is a description of the operation of the ejector refrigerant cycle device 10 with the cooling unit 37 , In a normal operation (cooling mode) are the compressor 12 , an unillustrated cooling fan for the radiator 13 and the fan 20A (first blower) of the cooling unit 37 in operation. The throttle mechanism 18 is controlled in a predetermined throttle state. The locking mechanism 24 is kept in a locked state.
So wird in der Kältemittelkreisvorrichtung 10 des neunten Ausführungsbeispiels die durch das Gebläse 20A geschickte Luft durch eine Wärmeabsorptionswirkung aufgrund der Verdampfung des Kältemittels am ersten Verdampfapparat 15 und am zweiten Verdampfapparat 19 gekühlt. Der zu kühlende Raum in der Kühleinheit 37 kann dadurch gekühlt werden. D. h. ein normaler Kühlvorgang kann unter Verwendung des ersten und des zweiten Verdampfapparats 15, 19 in der Kältemittelkreisvorrichtung 10 durchgeführt werden.Thus, in the refrigerant cycle device 10 of the ninth embodiment by the blower 20A sent air by a heat absorbing effect due to the evaporation of the refrigerant at the first evaporator 15 and at the second evaporator 19 cooled. The room to be cooled in the cooling unit 37 can be cooled by it. Ie. a normal cooling process can be performed using the first and second evaporators 15 . 19 in the refrigerant cycle device 10 be performed.
Wenn die durch den Temperatursensor 22 erfasste Temperatur unter die Frostbestimmungstemperatur fällt, bestimmt die elektrische Steuereinheit 21, dass der erste und der zweite Verdampfapparat 15, 19 gefrieren, und ändert den Betriebsmodus in der Kältemittelkreisvorrichtung 10 zum Entfrostungsmodus.When passing through the temperature sensor 22 detected temperature falls below the frost determination temperature determines the electrical control unit 21 in that the first and second evaporators 15 . 19 freeze, and changes the operation mode in the refrigerant cycle device 10 to the defrosting mode.
Es folgt eine genauere Beschreibung. Wenn der Entfrostungsmodus eingestellt wird, öffnet die elektrische Steuereinheit 21 den Sperrmechanismus 24 und bringt gleichzeitig das Gebläse 20A in einen Stoppzustand. Der Kühllüfter für den Kühler 13 kann im Entfrostungsmodus in einem Stoppzustand oder in einem Betriebszustand sein.A more detailed description follows. When the defrosting mode is set, the electric control unit opens 21 the locking mechanism 24 and brings the blower at the same time 20A in a stop state. The cooling fan for the radiator 13 may be in a defrost mode or in an operating state in defrost mode.
Als Ergebnis der Öffnung des Sperrmechanismus 24 strömt das vom Kompressor 12 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel (heißes Gas) direkt in den zweiten Verdampfapparat 19, sodass am zweiten Verdampfapparat 19 Wärme abgestrahlt wird und die Temperatur des Kältemittels um ein vorbestimmtes Maß gesenkt wird; und das so erhaltene Mitteltemperatur-Kältemittel gelangt durch die Kältemittelansaugöffnung 14c der Ejektorpumpe 14 und strömt in den ersten Verdampfapparat 15. Wie oben erwähnt, strömt das vom Kompressor 12 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel zu sowohl dem zweiten Verdampfapparat 19 als auch dem ersten Verdampfapparat 15 in dieser Reihenfolge und der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 werden dadurch gleichzeitig entfrostet.As a result of the opening of the locking mechanism 24 this flows from the compressor 12 output high-temperature refrigerant (hot gas) directly into the second evaporator 19 , so on the second evaporator 19 Heat is radiated and the temperature of the refrigerant is lowered by a predetermined amount; and the medium-temperature refrigerant thus obtained passes through the refrigerant suction port 14c the ejector pump 14 and flows into the first evaporator 15 , As mentioned above, this flows from the compressor 12 output high-temperature refrigerant to both the second evaporator 19 as well as the first evaporator 15 in this order and the second evaporator 19 and the first evaporator 15 are thereby defrosted at the same time.
In diesem Ausführungsbeispiel sind der zweite Verdampfapparat 19 und der erste Verdampfapparat 15 so ausgebildet, dass der Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite des zweiten Verdampfapparats 19 größer als der Strömungswiderstand auf der Kältemittelseite des ersten Verdampfapparats 15 ist. Als Ergebnis wird der Druckverlust auf der Einlassseite des zweiten Verdampfapparats 19 erhöht und damit steigt die Einlasstemperatur des zweiten Verdampfapparats 19. Dieser Anstieg der Einlasstemperatur erhöht die mittlere Temperatur des durch den zweiten Verdampfapparat 19 strömenden Kältemittels. Weiter kann das Mitteltemperatur-Kältemittel, das man durch Abstrahlen von Wärme und Absenken seiner Temperatur um ein vorbestimmtes Maß am zweiten Verdampfapparat 19 erhält, in den ersten Verdampfapparat 15 geleitet werden.In this embodiment, the second evaporator 19 and the first evaporator 15 is formed so that the flow resistance on the refrigerant side of the second evaporator 19 greater than the flow resistance on the refrigerant side of the first evaporator 15 is. As a result, the pressure loss on the inlet side of the second evaporator 19 increases and thus increases the inlet temperature of the second evaporator 19 , This increase in the inlet temperature increases the average temperature of the second evaporator 19 flowing refrigerant. Further, the medium-temperature refrigerant obtained by radiating heat and lowering its temperature by a predetermined amount on the second evaporator 19 gets into the first evaporator 15 be directed.
Deshalb ist es möglich, den ersten und den zweiten Verdampfapparat 15, 19 zu entfrosten und die Enfrostungszeit für den zweiten Verdampfapparat 19 und den ersten Verdampfapparat 15 weiter zu verkürzen.Therefore, it is possible to use the first and second evaporators 15 . 19 to defrost and the defrost time for the second evaporator 19 and the first evaporator 15 to shorten further.
(Weitere Ausführungsbeispiele)(Further embodiments)
Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen und Modifikationen davon unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, ist zu beachten, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für den Fachmann offensichtlich sein werden.Although the present invention has been fully described in connection with the preferred embodiments and modifications thereof with reference to the accompanying drawings, it is to be noted that various changes and modifications will become apparent to those skilled in the art.
Zum Beispiel können in der Kältemittelkreisvorrichtung 10 jedes der oben beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsbeispiele die Konstruktionen des ersten Verdampfapparats 15 und des zweiten Verdampfapparats 19 irgendeines der oben beschriebenen sechsten bis achten Ausführungsbeispiele verwendet werden.For example, in the refrigerant cycle device 10 Each of the above-described first to fifth embodiments, the constructions of the first evaporator 15 and the second evaporator 19 Any of the above-described sixth to eighth embodiments may be used.
In den sechsten bis neunten Ausführungsbeispielen sind der erste und der zweite Verdampfapparat 15, 19 aus Wärmetauschern des Rippen- und Rohrtyps mit dem Kernabschnitt 110, 120 aus Rohren 110 und Rippen 120 konstruiert. Die sechsten bis neunten Ausführungsbeispiele sind nicht auf diese Konstruktion beschränkt. Stattdessen können die Verdampfapparate 15, 19 aus Wärmetauschern derart konstruiert sein, dass die Rohre 110 geschichtete flache Rohre sind und Wellrippen 120 zwischen den flachen Rohren 110 angeordnet sind.In the sixth to ninth embodiments, the first and second evaporators are 15 . 19 from heat exchangers of the rib and tube type with the core section 110 . 120 from pipes 110 and ribs 120 constructed. The sixth to ninth Embodiments are not limited to this construction. Instead, the evaporators can 15 . 19 be designed from heat exchangers such that the tubes 110 layered flat tubes are and corrugated ribs 120 between the flat tubes 110 are arranged.
In den sechsten bis neunten Ausführungsbeispielen ist das Innere der Rohre 110 aus einem glatten Kanal gebildet. Die sechsten bis neunten Ausführungsbeispiele sind nicht auf diese Konstruktion beschränkt. Stattdessen kann das Innere der Rohre 110 aus einem Nutenkanal gebildet sein. Alternativ können die Rohre 110 des zweiten Verdampfapparats 19 aus Nutenkanälen gebildet sein und die Rohre 110 des ersten Verdampfapparats 15 können aus glatten Kanälen gebildet sein.In the sixth to ninth embodiments, the inside of the tubes 110 formed from a smooth channel. The sixth to ninth embodiments are not limited to this construction. Instead, the inside of the pipes 110 be formed of a groove channel. Alternatively, the pipes can 110 of the second evaporator 19 be formed from Nutenkanälen and the pipes 110 of the first evaporator 15 can be made of smooth channels.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Entfrostungsmodus durch Erfassen der Temperatur der Luft in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19 mit dem Temperatursensor 22 automatisch durchgeführt. Dies ist nur ein Beispiel. Eine automatische Steuerung des Entfrostungsmodus kann variabel modifiziert werden. Zum Beispiel kann die automatische Steuerung des Entfrostungsmodus durch Erfassen der Temperatur der Oberfläche des zweiten Verdampfapparats 19, nicht der Temperatur der Luft in der Nähe zum Verdampfapparat 19, mit dem Temperatursensor 22 ausgeführt werden.In the above-described embodiments, the defrosting mode becomes by detecting the temperature of the air in the vicinity of the second evaporator 19 with the temperature sensor 22 automatically performed. This is only an example. An automatic control of the defrosting mode can be variably modified. For example, the automatic control of the defrosting mode may be performed by detecting the temperature of the surface of the second evaporator 19 , not the temperature of the air near the evaporator 19 , with the temperature sensor 22 be executed.
Alternativ kann der folgende Aufbau eingesetzt werden: ein Kältemitteltemperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Kältemittels ist im Kältemittelkanal in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19 vorgesehen und die automatische Steuerung des Entfrostungsmodus wird basierend auf der Temperatur des Kältemittels in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19 ausgeführt. Es gibt eine Korrelation zwischen der Temperatur des Kältemittels und dem Druck des Kältemittels in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19. Deshalb kann der folgende Aufbau eingesetzt werden: ein Kältemitteldrucksensor zum Erfassen des Drucks des Kältemittels in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19 ist vorgesehen und die automatische Steuerung des Entfrostungsmodus kann basierend auf dem Druck des Kältemittels in der Nähe zum zweiten Verdampfapparat 19 ausgeführt werden.Alternatively, the following structure may be adopted: a refrigerant temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant is in the refrigerant passage in the vicinity of the second evaporator 19 provided and the automatic control of the defrosting mode is based on the temperature of the refrigerant in the vicinity of the second evaporator 19 executed. There is a correlation between the temperature of the refrigerant and the pressure of the refrigerant in the vicinity of the second evaporator 19 , Therefore, the following structure can be adopted: a refrigerant pressure sensor for detecting the pressure of the refrigerant in the vicinity of the second evaporator 19 is provided and the automatic control of the defrosting mode based on the pressure of the refrigerant in the vicinity of the second evaporator 19 be executed.
Ein solcher Temperatursensor 22 und ein Kältemitteldrucksensor wie oben erwähnt können auch nicht benutzt werden. Stattdessen kann der Entfrostungsmodus, nachdem der Kreis gestartet ist, allein durch vorbestimmte Zeiten in vorbestimmten Zeitabständen unter Verwendung der Timerfunktion der elektrischen Steuereinheit 21 automatisch durchgeführt werden.Such a temperature sensor 22 and a refrigerant pressure sensor as mentioned above can not be used either. Instead, after the circuit is started, the defrosting mode may be executed only by predetermined times at predetermined time intervals using the timer function of the electric control unit 21 be carried out automatically.
Die obige Beschreibung der ersten bis neunten Ausführungsbeispiele nimmt als Beispiele Fälle, in denen die Kältemittelkreisvorrichtung für eine Klimaanlage und Kühlapparate für Fahrzeuge benutzt wird. Stattdessen können der erste Verdampfapparat 15, bei dem die Kältemittelverdampfungstemperatur höher ist, und der zweite Verdampfapparat 19, bei welchem die Kältemittelverdampfungstemperatur niedrig ist, auch beide zum Kühlen eines einzigen zu kühlenden Raums, z. B. des Innenraums des Kühlapparats benutzt werden. Zum Beispiel kann der folgende Aufbau eingesetzt werden: der kalte Raum des Kühlapparats wird mit dem ersten Verdampfapparat 15 gekühlt, bei dem die Kältemittelverdampfungstemperatur höher ist, und der Gefrierraum des Kühlapparats wird mit dem zweiten Verdampfapparat 19 gekühlt, bei welchem die Kältemittelverdampfungstemperatur niedriger ist.The above description of the first to ninth embodiments takes as examples cases in which the refrigerant cycle device is used for an air conditioner and refrigerators for vehicles. Instead, the first evaporator 15 in which the refrigerant evaporation temperature is higher, and the second evaporator 19 in which the refrigerant evaporation temperature is low, both are also used to cool a single space to be cooled, e.g. B. the interior of the refrigerator can be used. For example, the following structure may be used: the cold room of the refrigerator is connected to the first evaporator 15 cooled, in which the refrigerant evaporation temperature is higher, and the freezer compartment of the refrigerator is connected to the second evaporator 19 cooled, in which the refrigerant evaporation temperature is lower.
In dem Beispiel des neunten Ausführungsbeispiels (21) ist die eine Kühleinheit 37 aus dem ersten Verdampfapparat 15 und dem zweiten Verdampfapparat 19 aufgebaut. Dann wird das Innere des einen Kühlapparats mit dieser Kühleinheit 37 gekühlt. Stattdessen kann auch der folgende Aufbau eingesetzt werden: der erste Verdampfapparat 15 und der zweite Verdampfapparat 19 sind in verschiedenen Kühlapparaten angeordnet und die unterschiedlichen Kühlapparate werden mit dem ersten Verdampfapparat 15 bzw. dem zweiten Verdampfapparat 19 gekühlt.In the example of the ninth embodiment ( 21 ) is the one cooling unit 37 from the first evaporator 15 and the second evaporator 19 built up. Then, the inside of the one cooling apparatus becomes with this cooling unit 37 cooled. Instead, the following structure can be used: the first evaporator 15 and the second evaporator 19 are arranged in different refrigerators and the different refrigerators are connected to the first evaporator 15 or the second evaporator 19 cooled.
In der Beschreibung der obigen Ausführungsbeispiele ist die Art des Kältemittels nicht spezifiziert. Jede Art Kältemittel, einschließlich Chlorfluorkohlenstoffen, HC-Alternativen für Chlorfluorkohlenstoffe und Kohlendioxid (CO2), kann eingesetzt werden, sofern es für Dampfkompressions-Kältemittelkreise anwendbar ist.In the description of the above embodiments, the kind of the refrigerant is not specified. Any type of refrigerant, including chlorofluorocarbons, HC alternatives for chlorofluorocarbons, and carbon dioxide (CO 2 ) may be used as long as it is applicable to vapor compression refrigerant circuits.
Der hier genannte Chlorfluorkohlenstoff ist ein generischer Name für organische Verbindungen bestehend aus Kohlenstoff, Fluor, Chlor und Wasserstoff und wird allgemein als Kältemittel benutzt. Fluorkohlenstoff-Kältemittel enthält HCFC(Hydrochlorfluorkohlenstoff)-Kältemittel, HFC(Hydrofluorkohlenstoff)-Kältemittel und dergleichen. Diese Kältemittel werden als Alternativen für Chlorfluorkohlenstoff bezeichnet, weil sie nicht die Ozonschicht zerstören.The chlorofluorocarbon mentioned here is a generic name for organic compounds consisting of carbon, fluorine, chlorine and hydrogen and is commonly used as a refrigerant. Fluorocarbon refrigerant includes HCFC (hydrochlorofluorocarbon) refrigerant, HFC (hydrofluorocarbon) refrigerant, and the like. These refrigerants are called alternatives to chlorofluorocarbon because they do not destroy the ozone layer.
HC(Kohlenwasserstoff)-Kältemittel ist eine Kältemittelsubstanz, die Wasserstoff und Kohlenstoff enthält und in der Natur vorkommt. Das HC-Kältemittel enthält zum Beispiel R600a (Isobutan), R290 (Propan) und dergleichen.HC (hydrocarbon) refrigerant is a refrigerant substance that contains hydrogen and carbon and occurs in nature. The HC refrigerant includes, for example, R600a (isobutane), R290 (propane), and the like.
In den oben beschriebenen sechsten bis neunten Ausführungsbeispielen wird die Verdrängung des Kompressors mit variabler Verdrängung 12 mit der elektrischen Steuereinheit 21 gesteuert, um die Kältemittelausgabekapazität des Kompressors 12 zu steuern. Stattdessen kann auch ein Kompressor mit fester Verdrängung für den Kompressor 12 verwendet werden. In diesem Fall wird der Betrieb des Kompressors mit fester Verdrängung 12 mit einer elektromagnetischen Kupplung ein/ausgesteuert. So wird das Verhältnis des Ein/Ausschaltbetriebs des Kompressors 12 gesteuert und die Kältemittelausgabekapazität des Kompressors 12 wird dadurch gesteuert. Wenn ein elektrischer Kompressor für den Kompressor 12 benutzt wird, kann seine Kältemittelausgabekapazität durch Steuern der Drehzahl des elektrischen Kompressors 12 gesteuert werden.In the above-described sixth to ninth embodiments, the displacement of the variable displacement compressor becomes 12 with the electrical control unit 21 controlled to the refrigerant output capacity of the compressor 12 to control. Instead, you can also use a compressor with fixed displacement for the compressor 12 be used. In this case, the operation of the compressor with fixed displacement 12 with an electromagnetic clutch on / off. Such is the ratio of the on / off operation of the compressor 12 controlled and the refrigerant discharge capacity of the compressor 12 is controlled by it. If an electric compressor for the compressor 12 can be used, its refrigerant discharge capacity by controlling the speed of the electric compressor 12 to be controlled.
In den obigen Ausführungsbeispielen kann eine Ejektorpumpe mit variabler Strömung für die Ejektorpumpe 14 verwendet werden. Diese Ejektorpumpe erfasst den Überhitzungsgrad des Kältemittels am Auslass des ersten Verdampfapparats 15 und stellt die Fläche des Kältemittelkanals im Düsenabschnitt 14a der Ejektorpumpe 14 ein, um so eine Strömungsrate des Kältemittels in der Ejektorpumpe zu regeln. In diesem Fall kann der Druck des vom Düsenabschnitt 14a ausgestoßenen Kältemittels so gesteuert werden, dass die Strömungsrate des in die Ejektorpumpe 14 angesaugten Dampfphasen-Kältemittels gesteuert werden kann.In the above embodiments, a variable flow ejector may be used for the ejector 14 be used. This ejector detects the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the first evaporator 15 and represents the area of the refrigerant passage in the nozzle portion 14a the ejector pump 14 to control a flow rate of the refrigerant in the ejector. In this case, the pressure of the nozzle section 14a ejected refrigerant can be controlled so that the flow rate of the ejector into the ejector 14 aspirated vapor-phase refrigerant can be controlled.
in den obigen Ausführungsbeispielen ist jeder Verdampfapparat 15, 19 als ein Innenwärmetauscher als ein nutzerseitiger Wärmetauscher konstruiert. Die Konstruktion der obigen Ausführungsbeispiele kann jedoch auch auf Kreise angewendet werden, in denen ein als nicht nutzerseitiger Wärmetauscher bezeichneter Außenwärmetauscher oder der wärmequellenseitige Wärmetauscher für jeden oben genannten Verdampfapparat 15, 19 verwendet wird.In the above embodiments, each evaporator is 15 . 19 designed as an indoor heat exchanger as a user-side heat exchanger. However, the construction of the above embodiments may be applied to circuits in which an outdoor heat exchanger called a non-user side heat exchanger or the heat source side heat exchanger for each above-mentioned evaporator 15 . 19 is used.
Zum Beispiel können die obigen Ausführungsbeispiele auch für Kreise verwendet werden, die als Wärmepumpen bezeichnet werden. Solche Kreise enthalten Kältemittelkreise zum Heizen, in denen jeder Verdampfapparat als ein Außenwärmetauscher aufgebaut ist und ein Kondensator als ein Innenwärmetauscher aufgebaut ist; sowie Kältemittelkreise zum Zuführen von heißem Wasser, in denen das Wasser durch den Kühler 13 geheizt wird.For example, the above embodiments may also be used for circuits called heat pumps. Such circuits include refrigerant circuits for heating in which each evaporator is constructed as an outdoor heat exchanger and a condenser is constructed as an indoor heat exchanger; as well as refrigerant circuits for supplying hot water, in which the water passes through the radiator 13 is heated.
Solche Änderungen und Modifikationen liegen selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.Such changes and modifications are of course within the scope of the present invention as defined by the appended claims.