JP2003343932A - エジェクタサイクル - Google Patents
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
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- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
- F25B2309/061—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数台の蒸発器それぞれに十分な量の冷媒を
循環させる。 【解決手段】 高圧側の冷媒圧力を臨界圧力以上とす
る。これにより、等エントロピ線の傾きが小さくなり、
圧力の変化量に対するエンタルピの変化量が大きくなる
とともに、臨界圧力以上では、気相冷媒と液相冷媒との
区別がなく、液密度の略等しい密度を有する気相状態と
なるので、気相冷媒と液相冷媒とが明確に区別される臨
界圧力未満の圧力から等エントロピ的に減圧膨脹させる
場合に比べて、昇圧部での気相冷媒と液相冷媒（液滴）
との密度差が小さくなる。したがって、エジェクタ４０
のポンプ効率及び巻き込み作用が大きくなるので、複数
台の蒸発器３１、３２それぞれに十分な量の冷媒を循環
させることができる。延いては、前席側及び後席側それ
ぞれに蒸発器を設けるデュアルエアコンシステムにもエ
ジェクタサイクルを適用することができる。
循環させる。 【解決手段】 高圧側の冷媒圧力を臨界圧力以上とす
る。これにより、等エントロピ線の傾きが小さくなり、
圧力の変化量に対するエンタルピの変化量が大きくなる
とともに、臨界圧力以上では、気相冷媒と液相冷媒との
区別がなく、液密度の略等しい密度を有する気相状態と
なるので、気相冷媒と液相冷媒とが明確に区別される臨
界圧力未満の圧力から等エントロピ的に減圧膨脹させる
場合に比べて、昇圧部での気相冷媒と液相冷媒（液滴）
との密度差が小さくなる。したがって、エジェクタ４０
のポンプ効率及び巻き込み作用が大きくなるので、複数
台の蒸発器３１、３２それぞれに十分な量の冷媒を循環
させることができる。延いては、前席側及び後席側それ
ぞれに蒸発器を設けるデュアルエアコンシステムにもエ
ジェクタサイクルを適用することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温側の熱を高温
側に移動させる蒸気圧縮式冷凍機のうちエジェクタサイ
クルに関するものであり、車両用空調装置に適用して有
効である。
側に移動させる蒸気圧縮式冷凍機のうちエジェクタサイ
クルに関するものであり、車両用空調装置に適用して有
効である。
【０００２】
【従来の技術】エジェクタサイクルは、特開平６−１３
７６９５号公報に記載のごとく、エジェクタにて、高圧
の冷媒を減圧膨張させながら膨張エネルギーを圧力エネ
ルギーに変換して圧縮機の吸入圧を上昇させるととも
に、エジェクタのポンプ作用により低圧側の冷媒を循環
させるものである。
７６９５号公報に記載のごとく、エジェクタにて、高圧
の冷媒を減圧膨張させながら膨張エネルギーを圧力エネ
ルギーに変換して圧縮機の吸入圧を上昇させるととも
に、エジェクタのポンプ作用により低圧側の冷媒を循環
させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、いわ
ゆるワンボックス車両やスポーツユーティリィティヴィ
ークル等の大きな室内空間を有する車両では、前席側及
び後席側それぞれに蒸発器を設けて室内の空調を図って
いる。
ゆるワンボックス車両やスポーツユーティリィティヴィ
ークル等の大きな室内空間を有する車両では、前席側及
び後席側それぞれに蒸発器を設けて室内の空調を図って
いる。
【０００４】しかし、エジェクタサイクルでは、前述し
たように、エジェクタのポンプ作用により低圧側の冷媒
を循環させるので、蒸発器が複数台となると、複数台の
蒸発器それぞれに十分な量の冷媒を循環させることが難
しく、十分な冷房能力を得ることができないおそれが高
い。
たように、エジェクタのポンプ作用により低圧側の冷媒
を循環させるので、蒸発器が複数台となると、複数台の
蒸発器それぞれに十分な量の冷媒を循環させることが難
しく、十分な冷房能力を得ることができないおそれが高
い。
【０００５】本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来
の異なる新規なサイクルを提供し、第２には、複数台の
蒸発器を有するエジェクタサイクルにおいて、複数台の
蒸発器それぞれに十分な量の冷媒を循環させることを目
的とする。
の異なる新規なサイクルを提供し、第２には、複数台の
蒸発器を有するエジェクタサイクルにおいて、複数台の
蒸発器それぞれに十分な量の冷媒を循環させることを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、低温側の熱
を高温側に移動させる蒸気圧縮式のエジェクタサイクル
であって、圧縮機（１０）にて圧縮された高圧の冷媒を
放冷する放熱器（２０）と、低圧の冷媒を蒸発させる複
数台の蒸発器（３１、３２）と、高圧の冷媒をノズル
（４１）にて減圧膨脹させて高速の冷媒流を生成し、こ
の冷媒流にて低圧側の冷媒を循環させるとともに、膨張
エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１０）
の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４０）と、エジェク
タ（４０）から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに
分離して気相冷媒を圧縮機（１０）の吸引側に供給し、
液相冷媒を蒸発器（３１、３２）側に供給する気液分離
手段（５０）と有し、圧縮機（１０）にてノズル（４
１）に流入する高圧の冷媒を冷媒の臨界圧力以上まで昇
圧することを特徴とする。
成するために、請求項１に記載の発明では、低温側の熱
を高温側に移動させる蒸気圧縮式のエジェクタサイクル
であって、圧縮機（１０）にて圧縮された高圧の冷媒を
放冷する放熱器（２０）と、低圧の冷媒を蒸発させる複
数台の蒸発器（３１、３２）と、高圧の冷媒をノズル
（４１）にて減圧膨脹させて高速の冷媒流を生成し、こ
の冷媒流にて低圧側の冷媒を循環させるとともに、膨張
エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機（１０）
の吸入圧を上昇させるエジェクタ（４０）と、エジェク
タ（４０）から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに
分離して気相冷媒を圧縮機（１０）の吸引側に供給し、
液相冷媒を蒸発器（３１、３２）側に供給する気液分離
手段（５０）と有し、圧縮機（１０）にてノズル（４
１）に流入する高圧の冷媒を冷媒の臨界圧力以上まで昇
圧することを特徴とする。
【０００７】複数台の蒸発器（３１、３２）それぞれに
十分な量の冷媒を循環させるには、ノズル（４１）での
断熱熱落差、つまりノズル（４１）でのエンタルピの低
下量を大きくして、駆動流の速度を大きくし、エジェク
タ（４０）のポンプ作用（巻き込み作用）を大きくすれ
ばよい。
十分な量の冷媒を循環させるには、ノズル（４１）での
断熱熱落差、つまりノズル（４１）でのエンタルピの低
下量を大きくして、駆動流の速度を大きくし、エジェク
タ（４０）のポンプ作用（巻き込み作用）を大きくすれ
ばよい。
【０００８】しかし、臨界圧力未満では、臨界圧力以上
に比べて等エントロピ線の傾きが大きく、圧力の変化量
に対するエンタルピの変化量が小さいため、臨界圧力未
満の範囲において、高圧側圧力を上昇させても、エジェ
クタ（４０）でのエンタルピの変化量は殆ど変化がな
く、むしろ、圧縮機（１０）の消費動力が増大するた
め、成績係数が悪化するおそれがある。
に比べて等エントロピ線の傾きが大きく、圧力の変化量
に対するエンタルピの変化量が小さいため、臨界圧力未
満の範囲において、高圧側圧力を上昇させても、エジェ
クタ（４０）でのエンタルピの変化量は殆ど変化がな
く、むしろ、圧縮機（１０）の消費動力が増大するた
め、成績係数が悪化するおそれがある。
【０００９】また、エジェクタ（４０）のポンプ効率を
向上させるには、ノズル（４１）から吹き出す駆動流の
運動量と循環させる低圧側の冷媒流の運動量との和が保
存されるように、その速度を低下させながら圧力を上昇
させることにより速度エネルギを圧力エネルギに変換す
るとともに、冷媒のエネルギ（全圧）が保存されるよう
に、速度エネルギを圧力エネルギに変換して冷媒圧力を
増大させることが望ましい。
向上させるには、ノズル（４１）から吹き出す駆動流の
運動量と循環させる低圧側の冷媒流の運動量との和が保
存されるように、その速度を低下させながら圧力を上昇
させることにより速度エネルギを圧力エネルギに変換す
るとともに、冷媒のエネルギ（全圧）が保存されるよう
に、速度エネルギを圧力エネルギに変換して冷媒圧力を
増大させることが望ましい。
【００１０】そして、速度エネルギを効率よく圧力エネ
ルギに変換してポンプ効率を向上させるには、低圧側の
冷媒流と駆動流との密度差、つまり気相冷媒と液相冷媒
（液滴）との密度差が小さいほど有利である。
ルギに変換してポンプ効率を向上させるには、低圧側の
冷媒流と駆動流との密度差、つまり気相冷媒と液相冷媒
（液滴）との密度差が小さいほど有利である。
【００１１】これに対して、本発明では、高圧側の冷媒
圧力を臨界圧力以上としているので、等エントロピ線の
傾きが小さくなり、圧力の変化量に対するエンタルピの
変化量が大きくなるとともに、臨界圧力以上では、気相
冷媒と液相冷媒との区別がなく、液密度の略等しい密度
を有する気相状態となるので、気相冷媒と液相冷媒とが
明確に区別される臨界圧力未満の圧力から等エントロピ
的に減圧膨脹させる場合に比べて、気相冷媒と液相冷媒
（液滴）との密度差が小さくなる。
圧力を臨界圧力以上としているので、等エントロピ線の
傾きが小さくなり、圧力の変化量に対するエンタルピの
変化量が大きくなるとともに、臨界圧力以上では、気相
冷媒と液相冷媒との区別がなく、液密度の略等しい密度
を有する気相状態となるので、気相冷媒と液相冷媒とが
明確に区別される臨界圧力未満の圧力から等エントロピ
的に減圧膨脹させる場合に比べて、気相冷媒と液相冷媒
（液滴）との密度差が小さくなる。
【００１２】したがって、従来の異なる新規なサイクル
得ることができるとともに、エジェクタ（４０）のポン
プ効率及び巻き込み作用が大きくなるので、複数台の蒸
発器（３１、３２）それぞれに十分な量の冷媒を循環さ
せることができる。
得ることができるとともに、エジェクタ（４０）のポン
プ効率及び巻き込み作用が大きくなるので、複数台の蒸
発器（３１、３２）それぞれに十分な量の冷媒を循環さ
せることができる。
【００１３】請求項２に記載の発明では、冷媒は二酸化
炭素であることを特徴とするものである。
炭素であることを特徴とするものである。
【００１４】請求項３に記載の発明では、冷媒は炭素水
素であることを特徴とするものである。
素であることを特徴とするものである。
【００１５】請求項４に記載の発明では、冷媒は二種類
以上の冷媒を混合した混合冷媒であることを特徴とする
ものである。
以上の冷媒を混合した混合冷媒であることを特徴とする
ものである。
【００１６】請求項５に記載の発明では、冷媒はフロン
であることを特徴とするものである。
であることを特徴とするものである。
【００１７】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
【００１８】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係るエジェクタサイクルを車両用空調装置に適
用したものであって、図１はフロン（１３４ａ）を冷媒
とするエジェクタサイクル１の模式図であり、図２はエ
ジェクタ４０の模式図であり、図３はエジェクタサイク
ルの全体のマクロ的作動を示すｐ−ｈ線図である。
本発明に係るエジェクタサイクルを車両用空調装置に適
用したものであって、図１はフロン（１３４ａ）を冷媒
とするエジェクタサイクル１の模式図であり、図２はエ
ジェクタ４０の模式図であり、図３はエジェクタサイク
ルの全体のマクロ的作動を示すｐ−ｈ線図である。
【００１９】圧縮機１０は走行用エンジンから動力を得
て冷媒を吸入圧縮する周知の可変容量型の圧縮機であ
り、放熱器２０は圧縮機１０から吐出した冷媒と室外空
気とを熱交換して冷媒を冷却する高圧側熱交換器であ
る。
て冷媒を吸入圧縮する周知の可変容量型の圧縮機であ
り、放熱器２０は圧縮機１０から吐出した冷媒と室外空
気とを熱交換して冷媒を冷却する高圧側熱交換器であ
る。
【００２０】また、蒸発器３１、３２は室内に吹き出す
空気と液相冷媒とを熱交換させて液相冷媒を蒸発させる
ことにより冷媒を蒸発させて室内に吹き出す空気を冷却
する低圧側熱交換器であり、蒸発器３１は前席側に設置
され、蒸発器３２は後席側に設置される。
空気と液相冷媒とを熱交換させて液相冷媒を蒸発させる
ことにより冷媒を蒸発させて室内に吹き出す空気を冷却
する低圧側熱交換器であり、蒸発器３１は前席側に設置
され、蒸発器３２は後席側に設置される。
【００２１】また、エジェクタ４０は冷媒を減圧膨張さ
せて蒸発器３１、３２にて蒸発した気相冷媒を吸引する
とともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して
圧縮機１０の吸入圧を上昇させるものである。
せて蒸発器３１、３２にて蒸発した気相冷媒を吸引する
とともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して
圧縮機１０の吸入圧を上昇させるものである。
【００２２】なお、エジェクタ４０は、図２に示すよう
に、流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギ
ーに変換して冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノ
ズル４１、ノズル４１から噴射する高い速度の冷媒流に
より蒸発器３１、３２にて蒸発した気相冷媒を吸引しな
がら、ノズル４１から噴射する冷媒流とを混合する混合
部４２、及びノズル４１から噴射する冷媒と蒸発器３０
から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを
圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させるディ
フューザ４３等からなるものである。
に、流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギ
ーに変換して冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノ
ズル４１、ノズル４１から噴射する高い速度の冷媒流に
より蒸発器３１、３２にて蒸発した気相冷媒を吸引しな
がら、ノズル４１から噴射する冷媒流とを混合する混合
部４２、及びノズル４１から噴射する冷媒と蒸発器３０
から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを
圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させるディ
フューザ４３等からなるものである。
【００２３】因みに、本実施形態では、ノズル４１から
噴出する冷媒の速度を音速以上まで加速するために、通
路途中に通路面積が最も縮小した喉部を有するラバール
ノズル（流体工学（東京大学出版会）参照）を採用して
いる。
噴出する冷媒の速度を音速以上まで加速するために、通
路途中に通路面積が最も縮小した喉部を有するラバール
ノズル（流体工学（東京大学出版会）参照）を採用して
いる。
【００２４】また、図１中、気液分離器５０はエジェク
タ４０から流出した冷媒が流入するとともに、その流入
した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄え
る気液分離手段であり、気液分離器５０の気相冷媒流出
口は圧縮機１０の吸引側に接続され、液相冷媒流出口は
蒸発器３１、３２側の流入側に接続される。絞り６０は
気液分離器５０から流出した液相冷媒を減圧する減圧手
段である。
タ４０から流出した冷媒が流入するとともに、その流入
した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄え
る気液分離手段であり、気液分離器５０の気相冷媒流出
口は圧縮機１０の吸引側に接続され、液相冷媒流出口は
蒸発器３１、３２側の流入側に接続される。絞り６０は
気液分離器５０から流出した液相冷媒を減圧する減圧手
段である。
【００２５】そして、本実施形態では、図３に示すよう
に、圧縮機１０にてノズル４１に流入する高圧の冷媒を
冷媒の臨界圧力以上まで昇圧している。因みに、図３の
●で示される符号は、図１に示す●で示される符号位置
における冷媒の状態を示すものである。
に、圧縮機１０にてノズル４１に流入する高圧の冷媒を
冷媒の臨界圧力以上まで昇圧している。因みに、図３の
●で示される符号は、図１に示す●で示される符号位置
における冷媒の状態を示すものである。
【００２６】次に、エジェクタサイクルの概略作動を述
べる（図３参照）。
べる（図３参照）。
【００２７】圧縮機１０から吐出した冷媒を放熱器２０
側に循環させる。これにより、放熱器２０にて冷却され
た冷媒は、エジェクタ４０のノズル４１にて等エントロ
ピ的に減圧膨張して、音速以上の速度で混合部４２内に
流入する。
側に循環させる。これにより、放熱器２０にて冷却され
た冷媒は、エジェクタ４０のノズル４１にて等エントロ
ピ的に減圧膨張して、音速以上の速度で混合部４２内に
流入する。
【００２８】そして、混合部４２に流入した高速冷媒の
巻き込み作用に伴うポンプ作用により、蒸発器３１、３
２内で蒸発した冷媒が混合部４２内に吸引されるため、
低圧側の冷媒が気液分離器５０→絞り６０→蒸発器３
１、３２→エジェクタ４０（昇圧部）→気液分離器５０
の順に循環する。
巻き込み作用に伴うポンプ作用により、蒸発器３１、３
２内で蒸発した冷媒が混合部４２内に吸引されるため、
低圧側の冷媒が気液分離器５０→絞り６０→蒸発器３
１、３２→エジェクタ４０（昇圧部）→気液分離器５０
の順に循環する。
【００２９】一方、蒸発器３１、３２から吸引された冷
媒（吸引流）とノズル４１から吹き出す冷媒（駆動流）
とは、混合部４２にて混合しながらディフューザ４３に
てその動圧が静圧に変換されて気液分離器５０に戻る。
媒（吸引流）とノズル４１から吹き出す冷媒（駆動流）
とは、混合部４２にて混合しながらディフューザ４３に
てその動圧が静圧に変換されて気液分離器５０に戻る。
【００３０】このとき、混合部４２においては、図４に
示すように、駆動流の運動量と吸引流の運動量との和が
保存されるように駆動流と吸引流とが混合するので、混
合部４２においても冷媒の圧力が（静圧）が上昇する。
示すように、駆動流の運動量と吸引流の運動量との和が
保存されるように駆動流と吸引流とが混合するので、混
合部４２においても冷媒の圧力が（静圧）が上昇する。
【００３１】一方、ディフューザ４３においては、通路
断面積を徐々に拡大することにより、冷媒の速度エネル
ギ（動圧）を圧力エネルギ（静圧）に変換するので、エ
ジェクタ４０においては、混合部４２及びディフューザ
４３の両者にて冷媒圧力を昇圧する。そこで、以下、混
合部４２とディフューザ４３とを総称して昇圧部と呼
ぶ。
断面積を徐々に拡大することにより、冷媒の速度エネル
ギ（動圧）を圧力エネルギ（静圧）に変換するので、エ
ジェクタ４０においては、混合部４２及びディフューザ
４３の両者にて冷媒圧力を昇圧する。そこで、以下、混
合部４２とディフューザ４３とを総称して昇圧部と呼
ぶ。
【００３２】つまり、理想的なエジェクタ４０において
は、混合部４２で駆動流の運動量と吸引流の運動量との
和が保存されるように冷媒圧力が増大し、ディフューザ
４３でエネルギーが保存されるように冷媒圧力が増大す
る。
は、混合部４２で駆動流の運動量と吸引流の運動量との
和が保存されるように冷媒圧力が増大し、ディフューザ
４３でエネルギーが保存されるように冷媒圧力が増大す
る。
【００３３】因みに、図４において、ガス速度はノズル
４１から噴射する冷媒の速度を１としたときの大きさで
あり、軸方向寸法はノズル４１の冷媒出口を基準とした
寸法であり、半径寸法はエジェクタ４０を回転対称体と
してその中心線からの寸法を表している。
４１から噴射する冷媒の速度を１としたときの大きさで
あり、軸方向寸法はノズル４１の冷媒出口を基準とした
寸法であり、半径寸法はエジェクタ４０を回転対称体と
してその中心線からの寸法を表している。
【００３４】次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００３５】複数台の蒸発器３１、３２それぞれに十分
な量の冷媒を循環させるには、ノズル４１での断熱熱落
差、つまりノズル４１でのエンタルピの低下量を大きく
して、駆動流の速度を大きくし、エジェクタ４０のポン
プ作用（巻き込み作用）を大きくすればよい。
な量の冷媒を循環させるには、ノズル４１での断熱熱落
差、つまりノズル４１でのエンタルピの低下量を大きく
して、駆動流の速度を大きくし、エジェクタ４０のポン
プ作用（巻き込み作用）を大きくすればよい。
【００３６】しかし、臨界圧力未満では、臨界圧力以上
に比べて等エントロピ線の傾きが大きく、圧力の変化量
に対するエンタルピの変化量が小さいため、臨界圧力未
満の範囲において、高圧側圧力を上昇させても、エジェ
クタ４０でのエンタルピの変化量は殆ど変化がなく、む
しろ、圧縮機１０の消費動力が増大するため、成績係数
が悪化するおそれがある。
に比べて等エントロピ線の傾きが大きく、圧力の変化量
に対するエンタルピの変化量が小さいため、臨界圧力未
満の範囲において、高圧側圧力を上昇させても、エジェ
クタ４０でのエンタルピの変化量は殆ど変化がなく、む
しろ、圧縮機１０の消費動力が増大するため、成績係数
が悪化するおそれがある。
【００３７】また、エジェクタ４０のポンプ効率を向上
させるには、前述のごとく、混合部４２で駆動流の運動
量と吸引流の運動量との和が保存されるように、その速
度を低下させながら圧力を上昇させることにより速度エ
ネルギを圧力エネルギに変換するとともに、ディフュー
ザ４３で冷媒のエネルギ（全圧）が保存されるように、
速度エネルギを圧力エネルギに変換して冷媒圧力を増大
させることが望ましい。
させるには、前述のごとく、混合部４２で駆動流の運動
量と吸引流の運動量との和が保存されるように、その速
度を低下させながら圧力を上昇させることにより速度エ
ネルギを圧力エネルギに変換するとともに、ディフュー
ザ４３で冷媒のエネルギ（全圧）が保存されるように、
速度エネルギを圧力エネルギに変換して冷媒圧力を増大
させることが望ましい。
【００３８】そして、昇圧部で速度エネルギを効率よく
圧力エネルギに変換してポンプ効率を向上させるには、
吸引流と駆動流との密度差、つまり気相冷媒と液相冷媒
（液滴）との密度差が小さいほど有利である。
圧力エネルギに変換してポンプ効率を向上させるには、
吸引流と駆動流との密度差、つまり気相冷媒と液相冷媒
（液滴）との密度差が小さいほど有利である。
【００３９】これに対して、本実施形態では、高圧側の
冷媒圧力を臨界圧力以上としているので、等エントロピ
線の傾きが小さくなり、圧力の変化量に対するエンタル
ピの変化量が大きくなるとともに、臨界圧力以上では、
気相冷媒と液相冷媒との区別がなく、液密度の略等しい
密度を有する気相状態となるので、気相冷媒と液相冷媒
とが明確に区別される臨界圧力未満の圧力から等エント
ロピ的に減圧膨脹させる場合に比べて、昇圧部での気相
冷媒と液相冷媒（液滴）との密度差が小さくなる。
冷媒圧力を臨界圧力以上としているので、等エントロピ
線の傾きが小さくなり、圧力の変化量に対するエンタル
ピの変化量が大きくなるとともに、臨界圧力以上では、
気相冷媒と液相冷媒との区別がなく、液密度の略等しい
密度を有する気相状態となるので、気相冷媒と液相冷媒
とが明確に区別される臨界圧力未満の圧力から等エント
ロピ的に減圧膨脹させる場合に比べて、昇圧部での気相
冷媒と液相冷媒（液滴）との密度差が小さくなる。
【００４０】したがって、エジェクタ４０のポンプ効率
及び巻き込み作用が大きくなるので、複数台の蒸発器３
１、３２それぞれに十分な量の冷媒を循環させることが
できる。延いては、前席側及び後席側それぞれに蒸発器
を設けるデュアルエアコンシステムにもエジェクタサイ
クルを適用することができる。
及び巻き込み作用が大きくなるので、複数台の蒸発器３
１、３２それぞれに十分な量の冷媒を循環させることが
できる。延いては、前席側及び後席側それぞれに蒸発器
を設けるデュアルエアコンシステムにもエジェクタサイ
クルを適用することができる。
【００４１】なお、図５に示すように、高圧側冷媒圧力
を従来の１．５ＭＰａから４．０５９ＭＰａ以上とすれ
ば、エジェクタ効率が約３倍となる。なお、エジェクタ
効率とは、放熱器２０を流通する冷媒の質量流量とノズ
ル４１の出入口のエンタルピ差との積を分母とし、分子
には、圧縮機１０の仕事としてエネルギがどの程度回収
されたかを示す冷媒流量と蒸発器３１、３２を流通する
冷媒の質量流量との和とエジェクタ４０で圧力回復を置
いて定義したものである。
を従来の１．５ＭＰａから４．０５９ＭＰａ以上とすれ
ば、エジェクタ効率が約３倍となる。なお、エジェクタ
効率とは、放熱器２０を流通する冷媒の質量流量とノズ
ル４１の出入口のエンタルピ差との積を分母とし、分子
には、圧縮機１０の仕事としてエネルギがどの程度回収
されたかを示す冷媒流量と蒸発器３１、３２を流通する
冷媒の質量流量との和とエジェクタ４０で圧力回復を置
いて定義したものである。
【００４２】（第２実施形態）第１実施形態では、２台
の蒸発器３１、３２を低圧側の冷媒流れにおいて並列に
配置したが、本実施形態は、図６、７に示すように、２
台の蒸発器３１、３２を低圧側の冷媒流れにおいて直列
に配置したもである。
の蒸発器３１、３２を低圧側の冷媒流れにおいて並列に
配置したが、本実施形態は、図６、７に示すように、２
台の蒸発器３１、３２を低圧側の冷媒流れにおいて直列
に配置したもである。
【００４３】なお、図６はエジェクタ４０と気液分離器
５０との間に２台の蒸発器３１、３２を配置した例であ
り、図７はエジェクタ４０と気液分離器５０との間に蒸
発器３１を配置し、エジェクタ４０と気液分離器５０と
の間に蒸発器３２を配置した例である。
５０との間に２台の蒸発器３１、３２を配置した例であ
り、図７はエジェクタ４０と気液分離器５０との間に蒸
発器３１を配置し、エジェクタ４０と気液分離器５０と
の間に蒸発器３２を配置した例である。
【００４４】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、車両用空調装置に本発明を適用したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば据え置き型の空調
装置やヒートポンプ式の給湯器又は冷蔵庫等にも適用す
ることができる。
は、車両用空調装置に本発明を適用したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば据え置き型の空調
装置やヒートポンプ式の給湯器又は冷蔵庫等にも適用す
ることができる。
【００４５】また、上述の実施形態では、冷媒としてフ
ロン（Ｒ１３４ａ）を用いたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、冷媒として、二酸化炭素、炭化水素
又は二種類以上の冷媒を混合した混合冷媒を用いてもよ
い。
ロン（Ｒ１３４ａ）を用いたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、冷媒として、二酸化炭素、炭化水素
又は二種類以上の冷媒を混合した混合冷媒を用いてもよ
い。
【図１】本発明の第１実施形態に係るエジェクタサイク
ルの模式図である。
ルの模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るエジェクタの模式
図である。
図である。
【図３】ｐ−ｈ線図である。
【図４】ノズルの冷媒出口からディフィーザの冷媒出口
までにおける、エジェクタの冷媒通路断面の中央部を基
準とした半径方向の位置と冷媒流速との関係を示す三次
元特性図である。
までにおける、エジェクタの冷媒通路断面の中央部を基
準とした半径方向の位置と冷媒流速との関係を示す三次
元特性図である。
【図５】従来の技術に係るエジェクタサイクルと本発明
の第１実施形態に係るエジェクタサイクルとを比較した
図表である。
の第１実施形態に係るエジェクタサイクルとを比較した
図表である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るエジェクタサイク
ルの模式図である。
ルの模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るエジェクタサイク
ルの模式図である。
ルの模式図である。
【符号の説明】
１０…圧縮機、２０…放熱器、３１、３２…蒸発器、４
０…エジェクタ、５０…気液分離器、６０…絞り。
０…エジェクタ、５０…気液分離器、６０…絞り。
Claims (5)
- 【請求項１】 低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧
縮式のエジェクタサイクルであって、 圧縮機（１０）にて圧縮された高圧の冷媒を放冷する放
熱器（２０）と、 低圧の冷媒を蒸発させる複数台の蒸発器（３１、３２）
と、 高圧の冷媒をノズル（４１）にて減圧膨脹させて高速の
冷媒流を生成し、この冷媒流にて低圧側の冷媒を循環さ
せるとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換
して前記圧縮機（１０）の吸入圧を上昇させるエジェク
タ（４０）と、 前記エジェクタ（４０）から流出した冷媒を気相冷媒と
液相冷媒とに分離して気相冷媒を前記圧縮機（１０）の
吸引側に供給し、液相冷媒を前記蒸発器（３１、３２）
側に供給する気液分離手段（５０）と有し、 前記圧縮機（１０）にて前記ノズル（４１）に流入する
高圧の冷媒を冷媒の臨界圧力以上まで昇圧することを特
徴とするエジェクタサイクル。 - 【請求項２】 前記冷媒は二酸化炭素であることを特徴
とする請求項１に記載のエジェクタサイクル。 - 【請求項３】 前記冷媒は炭素水素であることを特徴と
する請求項１に記載のエジェクタサイクル。 - 【請求項４】 前記冷媒は二種類以上の冷媒を混合した
混合冷媒であることを特徴とする請求項１に記載のエジ
ェクタサイクル。 - 【請求項５】 前記冷媒はフロンであることを特徴とす
る請求項１に記載のエジェクタサイクル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002150785A JP2003343932A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | エジェクタサイクル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002150785A JP2003343932A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | エジェクタサイクル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003343932A true JP2003343932A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29768553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002150785A Pending JP2003343932A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | エジェクタサイクル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003343932A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006228118A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 自動販売機 |
| US7254961B2 (en) * | 2004-02-18 | 2007-08-14 | Denso Corporation | Vapor compression cycle having ejector |
| JP2008057941A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 冷媒サイクル装置 |
| CN100414221C (zh) * | 2005-08-18 | 2008-08-27 | 株式会社电装 | 喷射器循环装置 |
| JP2008281338A (ja) * | 2004-02-18 | 2008-11-20 | Denso Corp | エジェクタサイクル |
| WO2014103277A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 株式会社デンソー | エジェクタ |
| JP2019535991A (ja) * | 2015-11-09 | 2019-12-12 | ベクテル ハイドロカーボン テクノロジー ソリューションズ インコーポレイテッド | 多段冷凍システムおよび方法 |
-
2002
- 2002-05-24 JP JP2002150785A patent/JP2003343932A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7254961B2 (en) * | 2004-02-18 | 2007-08-14 | Denso Corporation | Vapor compression cycle having ejector |
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| JP4529722B2 (ja) * | 2005-02-21 | 2010-08-25 | 富士電機リテイルシステムズ株式会社 | 自動販売機 |
| CN100414221C (zh) * | 2005-08-18 | 2008-08-27 | 株式会社电装 | 喷射器循环装置 |
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| WO2014103277A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 株式会社デンソー | エジェクタ |
| JP2014142167A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-08-07 | Denso Corp | エジェクタ |
| US9625193B2 (en) | 2012-12-27 | 2017-04-18 | Denso Corporation | Ejector |
| JP2019535991A (ja) * | 2015-11-09 | 2019-12-12 | ベクテル ハイドロカーボン テクノロジー ソリューションズ インコーポレイテッド | 多段冷凍システムおよび方法 |
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