JP2005098554A - Heat pump cycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低温側の熱を高温側に移動させるヒートポンプサイクルに関するものであり、空調装置や給湯装置に適用して有効である。 The present invention relates to a heat pump cycle that moves heat on a low temperature side to a high temperature side, and is effective when applied to an air conditioner or a hot water supply device.
従来、ヒートポンプサイクル(冷凍サイクル)の能力を向上させる手段として、減圧される前の高圧冷媒と圧縮機に吸入される低圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を設ける手段が知られている。内部熱交換器は、膨張弁等の減圧手段に流入する高温・高圧冷媒を圧縮機に吸入される低温・低圧冷媒により冷却することにより、蒸発器入口における冷媒の比エンタルピを減少させて蒸発器での比エンタルピ変化量(吸熱能力)を向上させ、また、ガスクーラーの入口における冷媒の比エンタルピを増加させてガスクーラーでの比エンタルピ変化量(放熱量)を向上させるものである。 Conventionally, as means for improving the capacity of a heat pump cycle (refrigeration cycle), means for providing an internal heat exchanger for exchanging heat between the high-pressure refrigerant before being decompressed and the low-pressure refrigerant sucked into the compressor is known. The internal heat exchanger reduces the specific enthalpy of the refrigerant at the evaporator inlet by cooling the high-temperature and high-pressure refrigerant flowing into the decompression means such as the expansion valve with the low-temperature and low-pressure refrigerant sucked into the compressor. The amount of change in specific enthalpy (heat absorption capacity) at the gas cooler is increased, and the specific enthalpy change (heat release amount) at the gas cooler is increased by increasing the specific enthalpy of the refrigerant at the inlet of the gas cooler.
しかしながら内部熱交換器は、圧縮機に吸入される冷媒を加熱するため、圧縮機に吸入される冷媒の密度が低下してしまい、サイクル内を循環する質量流量が低下し、かえってヒートポンプサイクル(冷凍サイクル)の能力を低下させてしまうおそれがある。そこで本出願人は、この内部熱交換器を設けたヒートポンプサイクルに関して、特許文献1に示すものを先に出願している。これは、空気温度の高い高負荷時と空気温度の低い低負荷時とで、ヒートポンプサイクル(冷凍サイクル)の能力が向上する(高い成績係数を維持する)ように内部熱交換器での熱交換量を可変制御するものである。
しかしながら、上記特許文献1では、熱交換量を可変制御するための流量調節に電気的な弁手段を用いており、可変制御用のセンサ・モータ(もしくはソレノイド)・制御回路などによるコストアップが問題となる。本発明は、この問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、電気的な制御を用いずに内部熱交換量を可変して、空気温度が変化しても常に高い成績係数を維持することのできるヒートポンプサイクル(冷凍サイクル)を提供することにある。
However, in the above-mentioned
本発明は上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項3に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮する圧縮機(1)と、圧縮機(1)から吐出した冷媒を冷却する放熱器(2)と、冷媒を蒸発させて熱を吸収する蒸発器(3)と、放熱器(2)から流出した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(3)にて蒸発した気相冷媒を吸引し、ノズル(41)から噴射する冷媒と蒸発器(3)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昇圧部(4a、4b)を有するエジェクタ(4)と、
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器(5)と、放熱器(2)から流出した高圧冷媒と圧縮機(1)に吸入される低圧冷媒とを熱交換する内部熱交換器(6)とを備え、蒸発器(3)における吸熱が凝縮域にある冷媒を用いて低温側の熱を高温側に移動させるヒートポンプサイクルにおいて、
容器(7a)の側面側には気液分離器(5)からの冷媒が流入する気液分離器連通路(7b)、容器(7a)の天側には圧縮機(1)へ冷媒を供給する圧縮機連通路(7c)、容器(7a)の地側には内部熱交換器(6)を経由して圧縮機(1)へ冷媒を供給する内部熱交換器連通路(7d)を設けると共に、容器(7a)内に所定密度のフロート(71)を設け、気液分離器連通路(7b)から流入する冷媒の密度によってフロート(71)が上下することにより圧縮機連通路(7c)と内部熱交換器連通路(7d)とに流れる冷媒流路を可変する流路可変手段(7)を、気液分離器(5)と圧縮機(1)と内部熱交換器(6)との間に配置して、内部熱交換器(6)における熱交換量を調節するようにしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs technical means described in
A gas-liquid separator (5) that separates the refrigerant into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant and stores the refrigerant, a high-pressure refrigerant that has flowed out of the radiator (2), and a low-pressure refrigerant that is sucked into the compressor (1). In a heat pump cycle comprising an internal heat exchanger (6) for exchanging heat, and moving heat on the low temperature side to the high temperature side using a refrigerant whose endotherm in the evaporator (3) is in the condensation region,
The gas-liquid separator communication path (7b) into which refrigerant from the gas-liquid separator (5) flows is supplied to the side surface of the container (7a), and the refrigerant is supplied to the compressor (1) on the top side of the container (7a). An internal heat exchanger communication path (7d) for supplying refrigerant to the compressor (1) via the internal heat exchanger (6) is provided on the ground side of the compressor communication path (7c) and the container (7a). At the same time, a float (71) having a predetermined density is provided in the container (7a), and the float (71) moves up and down depending on the density of the refrigerant flowing from the gas-liquid separator communication path (7b), whereby the compressor communication path (7c). And a flow path varying means (7) for varying the flow path of the refrigerant flowing through the internal heat exchanger communication path (7d), a gas-liquid separator (5), a compressor (1), and an internal heat exchanger (6). It arrange | positions between these, It was characterized by adjusting the heat exchange amount in an internal heat exchanger (6).
図1は本発明の一実施形態におけるヒートポンプサイクルの模式図であり、図4は図1のヒートポンプサイクルにおけるモリエル線図である。本発明ではフロン・代替フロン・自然冷媒などを冷媒に用いており、蒸発器(3)における吸熱が凝縮域にある。このようなヒートポンプサイクル(冷凍サイクル)では気液分離器(5)出口の冷媒状態は飽和蒸気線上にあり、冷媒圧力(冷媒の蒸発温度)によって冷媒の密度が一義的に決まるため、その冷媒密度を利用して所定密度のフロート(71)を容器(7a)中で上下させ、内部熱交換器(6)を通る流路と通らない流路とを可変するようにしたものである。 FIG. 1 is a schematic diagram of a heat pump cycle in one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a Mollier diagram in the heat pump cycle of FIG. In the present invention, chlorofluorocarbon, alternative chlorofluorocarbon, natural refrigerant or the like is used as the refrigerant, and the heat absorption in the evaporator (3) is in the condensation region. In such a heat pump cycle (refrigeration cycle), the refrigerant state at the gas-liquid separator (5) outlet is on the saturated vapor line, and the refrigerant density is uniquely determined by the refrigerant pressure (refrigerant evaporation temperature). The float (71) of a predetermined density is moved up and down in the container (7a) by using the above, and the flow path passing through the internal heat exchanger (6) and the flow path not passing through are changed.
より具体的には、気液分離器(5)の出口圧力が低い(空気温度が低い)時はフロート(71)は冷媒より重くなり、容器(7a)内で沈むことより内部熱交換器連通路(7d)が塞がれて、冷媒は圧縮機連通路(7c)から直接圧縮機(1)へ導入される。また、気液分離器(5)出口の圧力が高い(空気温度が高い)時はフロート(71)は冷媒より軽くなり、容器(7a)内で浮かぶことより圧縮機連通路(7c)が塞がれて、冷媒は内部熱交換器連通路(7d)から内部熱交換器(6)へ導入する事ができる。 More specifically, when the outlet pressure of the gas-liquid separator (5) is low (air temperature is low), the float (71) becomes heavier than the refrigerant and sinks in the container (7a), so The passage (7d) is closed, and the refrigerant is directly introduced into the compressor (1) from the compressor communication passage (7c). Further, when the pressure at the outlet of the gas-liquid separator (5) is high (the air temperature is high), the float (71) is lighter than the refrigerant and floats in the container (7a), thereby closing the compressor communication path (7c). As a result, the refrigerant can be introduced into the internal heat exchanger (6) from the internal heat exchanger communication path (7d).
図5は、放熱器2の空気流れ上流側(放熱器2前面)での空気温度Tamとサイクルの成績係数(COP=蒸発器で発生する冷凍能力/圧縮機の仕事量)との関係を示す数値シミュレーション結果であり、一点鎖線は常に高圧冷媒と低圧冷媒を熱交換させた場合を示し、破線は内部熱交換器を有していない場合を示し、実線は本実施形態を示している。そして、図5から明らかなように、本実施形態によれば、高圧冷媒に関する物理量である放熱器2の空気流れ上流側(放熱器2前面)での空気温度Tamに基づいて、高圧冷媒と低圧冷媒との熱交換量を可変しているので、サイクルの成績係数を常に高く維持することが可能である。 FIG. 5 shows the relationship between the air temperature Tam on the upstream side of the air flow of the radiator 2 (front surface of the radiator 2) and the coefficient of performance of the cycle (COP = refrigeration capacity generated in the evaporator / compressor work). It is a numerical simulation result, a dashed-dotted line shows the case where a high pressure refrigerant | coolant and a low pressure refrigerant are always heat-exchanged, a broken line shows the case where it does not have an internal heat exchanger, and the continuous line has shown this embodiment. As apparent from FIG. 5, according to the present embodiment, the high-pressure refrigerant and the low-pressure are based on the air temperature Tam on the upstream side of the air flow of the radiator 2 (the front surface of the radiator 2), which is a physical quantity related to the high-pressure refrigerant. Since the amount of heat exchange with the refrigerant is variable, the coefficient of performance of the cycle can always be kept high.
この請求項1に記載の発明によれば、電気的な制御を用いずに、冷媒密度によって上下するフロート(71)によって内部熱交換器(6)へ流通する冷媒量を可変して、冷媒圧力(冷媒の蒸発温度)に応じた内部熱交換量に調整することにより、空気温度(Tam)が変化しても常に高い成績係数(COP)を維持することのできるヒートポンプサイクル(冷凍サイクル)とすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the refrigerant pressure flowing into the internal heat exchanger (6) can be varied by the float (71) that rises and falls depending on the refrigerant density without using electrical control, and the refrigerant pressure By adjusting the internal heat exchange amount according to (evaporation temperature of refrigerant), a heat pump cycle (refrigeration cycle) that can always maintain a high coefficient of performance (COP) even if the air temperature (Tam) changes. be able to.
また、請求項2に記載の発明では、流路可変手段(7)を、蒸発器出口部の冷媒が常に飽和蒸気状態であるヒートポンプサイクルに適用ことを特徴としており、請求項3に記載の発明では、流路可変手段(7)を、圧縮機吸入部の冷媒が常に飽和蒸気状態であるヒートポンプサイクルに適用ことを特徴としている。
The invention according to
本発明は、蒸発器出口部、または圧縮機吸入部の冷媒が常に飽和蒸気状態であれば、エジェクタサイクル以外のヒートポンプサイクルにも適用することができる。この請求項2または請求項3に記載の発明によれば、エジェクタサイクル以外のヒートポンプサイクルにおいても、空気温度(Tam)が変化しても、より確実に高い成績係数(COP)を維持することができる。尚、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。
The present invention can be applied to a heat pump cycle other than the ejector cycle as long as the refrigerant in the evaporator outlet or the compressor suction portion is always in a saturated vapor state. According to the invention described in
(第1実施形態)
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態におけるエジェクタ4を用いたヒートポンプサイクルの模式図であり、本実施形態は、本発明に係るエジェクタサイクル(ヒートポンプサイクル)を、フロン・代替フロン・自然冷媒などを冷媒とする空調装置に適用したものである。図1中の1は、図示しない駆動用のモータやエンジンなどの駆動源から駆動力を得て、冷媒を吸入圧縮する可変容量型の圧縮機である。また2は、圧縮機1から吐出した冷媒と室外空気とを熱交換させて冷媒を冷却する放熱器(高圧側熱交換器、コンデンサ)である。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a heat pump cycle using an
3は、室内に吹き出す空気と液相冷媒とを熱交換させ、液相冷媒を蒸発させることにより室内に吹き出す空気から吸熱して冷凍能力を発揮する蒸発器(低圧側熱交換器、エバポレータ)である。また4は、放熱器2から流出する冷媒を減圧膨張させて蒸発器3にて蒸発した気相冷媒を吸引すると共に、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機1の吸入圧を上昇させるエジェクタ(減圧手段)である。
3 is an evaporator (low pressure side heat exchanger, evaporator) that performs heat exchange between the air blown into the room and the liquid phase refrigerant, and absorbs heat from the air blown into the room by evaporating the liquid phase refrigerant to exert a refrigerating capacity. is there. The
ここで、エジェクタ4は、図2に示すように、放熱器2から流出した高圧冷媒の圧力エネルギー(圧力ヘッド)を速度エネルギー(速度ヘッド)に変換して、冷媒を略等エントロピ的に減圧膨張させるノズル41と、ノズル41から噴射する高い速度の冷媒流(ジェット流)により蒸発器3にて蒸発した気相冷媒を吸引する混合部4a、およびノズル41から噴射する冷媒と蒸発器3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部4b等の昇圧部からなるものである。
Here, as shown in FIG. 2, the
ちなみに、本実施形態に係るノズル41は、通路途中に通路面積が最も縮小した喉部41aを有し、且つ、喉部41aからノズル41の出口までの寸法が、通路断面積が縮小し始める部位から喉部41aまでの寸法より大きい末広ノズル(divergent Nozzle、de Laval Nozzle)である。尚、本実施形態では、混合部4aの直径はディフューザ部4bまで一定であるが、混合部4aの断面積をディフューザ部4bに向かうほど大きくなるようにテーパ状としても良い。
Incidentally, the
また、ノズル41から吹き出す駆動流冷媒の運動量と、蒸発器3からエジェクタ4に吸引される吸引流冷媒の運動量との和が保存されるように駆動流冷媒と吸引流冷媒とが混合されるので、混合部4aにおいても冷媒の圧力が(静圧)が上昇する。一方、ディフューザ部4bにおいては、前述の如く、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ー(動圧)を圧力エネルギー(静圧)に変換するので、エジェクタ4においては、混合部4a及びディフューザ部4bの両者にて冷媒圧力を昇圧する。そこで、混合部4aとディフューザ部4bとを合わせて昇圧部と呼ぶ。
Further, since the sum of the momentum of the driving flow refrigerant blown from the
また、図1中5は、エジェクタ4から流出した冷媒が流入すると共に、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器であり、分離された気相冷媒は圧縮機1に吸引され、分離された液相冷媒は蒸発器3側に吸引される。尚、気液分離器5と蒸発器3とを結ぶ冷媒通路3aは、蒸発器3に吸引される冷媒を減圧して蒸発器3内の圧力(蒸発圧力)を確実に低下させるために、キャピラリチューブや固定絞りの如く、冷媒が流通することにより所定の圧力損失が発生するように設定されている。
Further,
また6は、放熱器2から流出した高圧冷媒(エジェクタ4にて減圧される前の冷媒)と気液分離器5から流出して圧縮機1に吸入される低圧冷媒とを熱交換する内部熱交換器である。尚、本発明の要部として、気液分離器5と圧縮機1と内部熱交換器6との間には、気液分離器5から流出して圧縮機1に吸入される低圧冷媒の流路を、内部熱交換器6を通る流路と通らない流路とに可変するようにした可変器(流路可変手段)7を配置している。
図3は、本発明の一実施形態における可変器7の構造を示す断面模式図である。可変器7は、容器7aの側面側に気液分離器5からの冷媒が流入する気液分離器連通路7bを設け、容器7aの天側には圧縮機1へ冷媒を供給する圧縮機連通路7cと、容器7aの地側には内部熱交換器6を経由して圧縮機1へ冷媒を供給する内部熱交換器連通路7dとを設けている。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the
また、容器7a内には所定密度に調節したフロート71を設けており、気液分離器連通路7bから流入する冷媒の密度によってこのフロート71が上下することにより、圧縮機1に直接流れる圧縮機連通路7cと、内部熱交換器6を経由してから圧縮機1へ流れる内部熱交換器連通路7dとに流れる冷媒流路を可変するようになっている。フロート71は中実の樹脂体であり、適当な密度の樹脂材に調整材を混入して所定密度となるよう調整して成型したものである。
Further, a
この可変器7により、気液分離器5から流入する冷媒の密度(温度)に応じて内部熱交換器6に流れる冷媒量が自動的に調節され、内部熱交換器6における熱交換量を成績係数COPが高く維持するように自動調節されるようにしたものである。
This
次に、上記構成のエジェクタサイクル(ヒートポンプサイクル)の概略作動について述べる。圧縮機1が起動すると、気液分離器5から気相冷媒が圧縮機1に吸入され、圧縮された冷媒が放熱器2に吐出される。そして、放熱器2にて冷却された冷媒は、エジェクタ4のノズル41にて略等エントロピ(断熱)的に減圧膨張して蒸発器3内の冷媒を吸引する。次に、蒸発器3から吸引された冷媒とノズル41から吹き出す冷媒とは、混合部4aにて混合しながらディフューザ部4bにてその動圧が静圧に変換されて気液分離器5に戻る。
Next, the general operation of the ejector cycle (heat pump cycle) having the above-described configuration will be described. When the
つまり、ノズル41から流出したジェット流(駆動流冷媒)は、蒸発器3から冷媒を吸引加速させながら、自らはその流速を低下させて行く。このとき、混合部4aの冷媒出口部(ディフューザ部4bの冷媒入口部)において、蒸発器3から吸引した吸引ガス(吸引流冷媒)の流速と駆動流冷媒の流速とが略等しくなるように混合し、その混合した冷媒は、ディフューザ部4b内に流入してその流速を低下させながら、圧力を上昇させる。一方、エジェクタ4にて蒸発器3内の冷媒が吸引されるため、蒸発器3には気液分離器5から液相冷媒が流入し、その流入した冷媒は、室内に吹き出す空気から吸熱して蒸発する。
That is, the jet flow (driving flow refrigerant) flowing out from the
次に、本実施形態の特徴と作用効果について述べる。まず、容器7aの側面側には気液分離器5からの冷媒が流入する気液分離器連通路7b、容器7aの天側には圧縮機1へ冷媒を供給する圧縮機連通路7c、容器7aの地側には内部熱交換器6を経由して圧縮機1へ冷媒を供給する内部熱交換器連通路7dを設けると共に、容器7a内に所定密度のフロート71を設け、気液分離器連通路7bから流入する冷媒の密度によってフロート71が上下することにより圧縮機連通路7cと内部熱交換器連通路7dとに流れる冷媒流路を可変する可変器7を、気液分離器5と圧縮機1と内部熱交換器6との間に配置して、内部熱交換器6における熱交換量を調節するようにしている。
Next, features and operational effects of this embodiment will be described. First, a gas-liquid
図4は図1のヒートポンプサイクルにおけるモリエル線図である。本発明ではフロン・代替フロン・自然冷媒などを冷媒に用いており、蒸発器3における吸熱が凝縮域にある。このようなヒートポンプサイクル(冷凍サイクル)では気液分離器5出口の冷媒状態は飽和蒸気線上にあり、冷媒圧力(冷媒の蒸発温度)によって冷媒の密度が一義的に決まるため、その冷媒密度を利用して所定密度のフロート71を容器7a中で上下させ、内部熱交換器6を通る流路と通らない流路とを可変するようにしたものである。
FIG. 4 is a Mollier diagram in the heat pump cycle of FIG. In the present invention, chlorofluorocarbon, alternative chlorofluorocarbon, natural refrigerant or the like is used as the refrigerant, and the heat absorption in the
より具体的には、気液分離器5の出口圧力が低い(空気温度が低い)時はフロート71は冷媒より重くなり、容器7a内で沈むことより内部熱交換器連通路7dが塞がれて、冷媒は圧縮機連通路7cから直接圧縮機1へ導入される。また、気液分離器5出口の圧力が高い(空気温度が高い)時はフロート71は冷媒より軽くなり、容器7a内で浮かぶことより圧縮機連通路7cが塞がれて、冷媒は内部熱交換器連通路7dから内部熱交換器6へ導入する事ができる。
More specifically, when the outlet pressure of the gas-
図5は、放熱器2の空気流れ上流側(放熱器2前面)での空気温度Tamとサイクルの成績係数(COP=蒸発器で発生する冷凍能力/圧縮機の仕事量)との関係を示す数値シミュレーション結果であり、一点鎖線は常に高圧冷媒と低圧冷媒を熱交換させた場合を示し、破線は内部熱交換器を有していない場合を示し、実線は本実施形態を示している。そして、図5から明らかなように、本実施形態によれば、高圧冷媒に関する物理量である放熱器2の空気流れ上流側(放熱器2前面)での空気温度Tamに基づいて、高圧冷媒と低圧冷媒との熱交換量を可変しているので、サイクルの成績係数を常に高く維持することが可能である。 FIG. 5 shows the relationship between the air temperature Tam on the upstream side of the air flow of the radiator 2 (front surface of the radiator 2) and the coefficient of performance of the cycle (COP = refrigeration capacity generated in the evaporator / compressor work). It is a numerical simulation result, a dashed-dotted line shows the case where a high pressure refrigerant | coolant and a low pressure refrigerant are always heat-exchanged, a broken line shows the case where it does not have an internal heat exchanger, and the continuous line has shown this embodiment. As apparent from FIG. 5, according to the present embodiment, the high-pressure refrigerant and the low-pressure are based on the air temperature Tam on the upstream side of the air flow of the radiator 2 (the front surface of the radiator 2), which is a physical quantity related to the high-pressure refrigerant. Since the amount of heat exchange with the refrigerant is variable, the coefficient of performance of the cycle can always be kept high.
これにより、電気的な制御を用いずに、冷媒密度によって上下するフロート71によって内部熱交換器6へ流通する冷媒量を可変して、冷媒圧力(冷媒の蒸発温度)に応じた内部熱交換量に調整することにより、空気温度Tamが変化しても常に高い成績係数COPを維持することのできるヒートポンプサイクル(冷凍サイクル)とすることができる。
As a result, the amount of refrigerant flowing through the
(その他の実施形態)
上述の実施形態は、エジェクタサイクルに本発明の可変器(流路可変手段)7を適用したものであるが、本発明の可変器7は蒸発器出口部、または圧縮機吸入部の冷媒が常に飽和蒸気状態であれば、エジェクタサイクル以外のヒートポンプサイクルにも適用することができ、これにより、エジェクタサイクル以外のヒートポンプサイクルにおいても、空気温度Tamが変化しても、より確実に高い成績係数COPを維持することができる。また、上述の実施形態では、冷房専用の空調装置であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、冷暖房切替可能な空調装置やヒートポンプ運転により給湯水を加熱する給湯装置などにも適用することができる。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the variable device (flow path variable means) 7 of the present invention is applied to the ejector cycle. However, the
1…圧縮機
2…放熱器
3…蒸発器
4…エジェクタ
4a…混合部(昇圧部)
4b…ディフューザ部(昇圧部)
5…気液分離器
6…内部熱交換器
7…可変器(流路可変手段)
7a…容器
7b…気液分離器連通路
7c…圧縮機連通路
7d…内部熱交換器連通路
41…ノズル
71…フロート
DESCRIPTION OF
4b ... Diffuser section (boost section)
5 ... Gas-
7a ...
Claims (3)
前記圧縮機(1)から吐出した冷媒を冷却する放熱器(2)と、
冷媒を蒸発させて熱を吸収する蒸発器(3)と、
前記放熱器(2)から流出した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減圧膨張させるノズル(41)、前記ノズル(41)から噴射する高い速度の冷媒流により前記蒸発器(3)にて蒸発した気相冷媒を吸引し、前記ノズル(41)から噴射する冷媒と前記蒸発器(3)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昇圧部(4a、4b)を有するエジェクタ(4)と、
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器(5)と、
前記放熱器(2)から流出した高圧冷媒と前記圧縮機(1)に吸入される低圧冷媒とを熱交換する内部熱交換器(6)とを備え、
前記蒸発器(3)における吸熱が凝縮域にある冷媒を用いて低温側の熱を高温側に移動させるヒートポンプサイクルにおいて、
容器(7a)の側面側には前記気液分離器(5)からの冷媒が流入する気液分離器連通路(7b)、前記容器(7a)の天側には前記圧縮機(1)へ冷媒を供給する圧縮機連通路(7c)、前記容器(7a)の地側には前記内部熱交換器(6)を経由して前記圧縮機(1)へ冷媒を供給する内部熱交換器連通路(7d)を設けると共に、前記容器(7a)内に所定密度のフロート(71)を設け、前記気液分離器連通路(7b)から流入する冷媒の密度によって前記フロート(71)が上下することにより前記圧縮機連通路(7c)と前記内部熱交換器連通路(7d)とに流れる冷媒流路を可変する流路可変手段(7)を前記気液分離器(5)と前記圧縮機(1)と前記内部熱交換器(6)との間に配置して、前記内部熱交換器(6)における熱交換量を調節するようにしたことを特徴とするヒートポンプサイクル。 A compressor (1) for sucking and compressing refrigerant;
A radiator (2) for cooling the refrigerant discharged from the compressor (1);
An evaporator (3) for evaporating the refrigerant and absorbing heat;
The pressure energy of the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator (2) is converted into velocity energy to decompress and expand the refrigerant, and the evaporator (3) by the high-speed refrigerant flow injected from the nozzle (41). ), The vapor phase refrigerant evaporated is sucked, and the velocity energy is converted into pressure energy while mixing the refrigerant injected from the nozzle (41) and the refrigerant sucked from the evaporator (3), thereby adjusting the pressure of the refrigerant. An ejector (4) having a boosting section (4a, 4b) for boosting;
A gas-liquid separator (5) for separating the refrigerant into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant and storing the refrigerant;
An internal heat exchanger (6) for exchanging heat between the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator (2) and the low-pressure refrigerant sucked into the compressor (1),
In the heat pump cycle in which the heat absorbed in the evaporator (3) is moved to the high temperature side by using the refrigerant in the condensation region,
A gas-liquid separator communication path (7b) into which the refrigerant from the gas-liquid separator (5) flows is provided on the side surface side of the container (7a), and the compressor (1) is provided on the top side of the container (7a). A compressor communication passage (7c) for supplying a refrigerant, and an internal heat exchanger connected to the compressor (1) via the internal heat exchanger (6) on the ground side of the container (7a). A passage (7d) is provided, and a float (71) having a predetermined density is provided in the container (7a). The float (71) moves up and down depending on the density of the refrigerant flowing from the gas-liquid separator communication passage (7b). Thus, the gas-liquid separator (5) and the compressor are provided with flow path variable means (7) for changing the flow path of the refrigerant flowing through the compressor communication path (7c) and the internal heat exchanger communication path (7d). (1) between the internal heat exchanger (6) and the internal heat exchanger (6). Heat pump cycle, characterized in that so as to adjust the heat exchange amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003330390A JP2005098554A (en) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | Heat pump cycle |
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JP2005098554A true JP2005098554A (en) | 2005-04-14 |
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JP (1) | JP2005098554A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006329452A (en) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Tokyo Gas Co Ltd | Carbon dioxide heat pump cooling/heating system |
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2003
- 2003-09-22 JP JP2003330390A patent/JP2005098554A/en active Pending
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