JP2005201484A - Refrigerating cycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は冷凍サイクルに関し、特に複数のエバポレータを備え、各エバポレータの動作の有無を適宜切替可能に構成された冷凍サイクルに関する。 The present invention relates to a refrigeration cycle, and more particularly to a refrigeration cycle that includes a plurality of evaporators and is configured to be able to appropriately switch the presence or absence of operation of each evaporator.
例えば自動車用エアコン装置では、一般に、循環する冷媒を圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサと、冷凍サイクル内の冷媒を溜めるとともに凝縮された冷媒を気液に分離するレシーバと、分離された液冷媒を絞り膨張させる膨張弁と、膨張弁で膨張された冷媒を蒸発させるエバポレータによる冷凍サイクルが構成されている。膨張弁としては、エバポレータの出口における冷媒の温度及び圧力を感知して、エバポレータに送り出す冷媒の流量を制御するようにした温度式膨張弁が用いられている。この温度式膨張弁は、例えばダイヤフラムで仕切られて冷媒と同様の作動ガスが封入された感温部と冷媒を絞り膨張させる弁機構とからなる。そして、そのダイヤフラムにエバポレータ出口の冷媒を曝すことで、感温部内のエバポレータ出口の冷媒温度に対応した作動ガスの飽和圧力とエバポレータ出口の冷媒の飽和圧力との間に圧力差が生じ、その圧力差とスプリング力との釣り合いで弁機構の開度が決定され、エバポレータへ送り出す冷媒の流量を制御している。 For example, in an automotive air conditioner, in general, a compressor that compresses a circulating refrigerant, a condenser that condenses the compressed refrigerant, a receiver that stores the refrigerant in the refrigeration cycle and separates the condensed refrigerant into gas and liquid, and a separation A refrigeration cycle is configured by an expansion valve that squeezes and expands the liquid refrigerant that has been expanded, and an evaporator that evaporates the refrigerant expanded by the expansion valve. As the expansion valve, a temperature type expansion valve is used which senses the temperature and pressure of the refrigerant at the outlet of the evaporator and controls the flow rate of the refrigerant sent to the evaporator. The temperature type expansion valve includes, for example, a temperature sensing part that is partitioned by a diaphragm and encloses a working gas similar to the refrigerant, and a valve mechanism that squeezes and expands the refrigerant. Then, by exposing the refrigerant at the evaporator outlet to the diaphragm, a pressure difference is generated between the saturation pressure of the working gas corresponding to the refrigerant temperature at the evaporator outlet in the temperature sensing portion and the saturation pressure of the refrigerant at the evaporator outlet. The opening degree of the valve mechanism is determined by the balance between the difference and the spring force, and the flow rate of the refrigerant sent to the evaporator is controlled.
そして、特に高級車などにおいては、その前席と後席のそれぞれを個別に空調制御可能なように、前席側と後席側に膨張弁及びエバポレータをそれぞれ設けたいわゆるデュアルエアコンのための冷凍サイクルを採用したものがあり、各エバポレータの動作の有無(空調制御動作のオン・オフ)を適宜切り替えることができるように構成されている(例えば特許文献1)。 In particular, in a luxury car or the like, a refrigeration for a so-called dual air conditioner in which an expansion valve and an evaporator are respectively provided on the front seat side and the rear seat side so that the air conditioning control of the front seat and the rear seat can be individually performed. There is one that employs a cycle, and is configured so that the presence or absence of the operation of each evaporator (ON / OFF of the air conditioning control operation) can be switched as appropriate (for example, Patent Document 1).
このような冷凍サイクルでは、一般に、膨張弁においてエバポレータ側への冷媒の流れ込みを止められるように、ソレノイド等によって作動する止弁が設けられる。しかし、膨張弁をこのようなソレノイド等を用いた電子膨張弁として構成するとコストが嵩むため、止弁を用いずに、送風機によるエバポレータへの送風を止めるだけで済ませる方法もある。現在の国内の自動車では、このような方法を採用したものが多くみられる。図7はこのような冷凍サイクルの構成例を表すシステム構成図である。 In such a refrigeration cycle, a stop valve that is operated by a solenoid or the like is generally provided so that the refrigerant flows into the evaporator side in the expansion valve. However, since it is expensive to configure the expansion valve as an electronic expansion valve using such a solenoid or the like, there is a method in which it is not necessary to use a stop valve, and it is only necessary to stop the blower to the evaporator. Many domestic automobiles adopt this method. FIG. 7 is a system configuration diagram showing a configuration example of such a refrigeration cycle.
このような冷凍サイクル101において、例えば運転者しか居ない場合などに、送風機111によって前席側のエバポレータ110に送風する一方、送風機121の動作を停止させて後席側のエバポレータ120に送風しない場合には、エバポレータ120における冷媒の蒸発は極めて少なく、後席側の膨張弁140はほとんど閉じた状態になる。
In such a
しかし、ソレノイド等の駆動手段を有さない温度式膨張弁においては、一般にその弁部を完全に閉じることはできず、どうしても多少の隙間ができてしまう。さらに、その弁部の上流側(高圧側)と下流側(低圧側)との間に圧力差があるため、自然に少量の冷媒が流れてしまう。このため、膨張弁140のエバポレータ120側への弁出口部分の圧力Px0は、前席側のエバポレータ110の蒸発圧力Pe(この場合、前席側の膨張弁130のコンプレッサ102側への弁出口部分の圧力)とほぼ等しくなる。
However, in a temperature type expansion valve that does not have a driving means such as a solenoid, generally, the valve portion cannot be completely closed, and some gaps are inevitably formed. Furthermore, since there is a pressure difference between the upstream side (high pressure side) and the downstream side (low pressure side) of the valve portion, a small amount of refrigerant naturally flows. Therefore, the pressure Px0 at the valve outlet portion of the
図8はこのような冷凍サイクルにおける冷媒の状態を示すモリエル線図であり、横軸はエンタルピを、縦軸は絶対圧力をそれぞれ表わしている。尚、同図においては、エバポレータ110及びエバポレータ120の双方を動作させたときの状態を実線にて表しており、エバポレータ120を休止させてエバポレータ110のみを動作させたときの状態を一点鎖線にて表している。
FIG. 8 is a Mollier diagram showing the state of the refrigerant in such a refrigeration cycle. The horizontal axis represents enthalpy and the vertical axis represents absolute pressure. In the figure, the state when both the
同図に示すように、この冷凍サイクルは、エバポレータ110及びエバポレータ120の双方を動作させた場合には、モリエル線図のa−b−c−d−aで示される線に沿って動作する。すなわち、コンプレッサ102がエバポレータ110,120で蒸発したガス冷媒を圧縮し(a→b)、圧縮することで高温高圧となったガス冷媒をコンデンサ103にて凝縮し(b→c)、レシーバ104にて気液に分離してその液冷媒を膨張弁130,140により断熱膨張し(c→d)、断熱膨張することにより気液二相状態となった冷媒をエバポレータ110,120にて蒸発する(d→a)。この冷媒がエバポレータ110,120で蒸発するときに、車室内の空気から蒸発潜熱を奪って車室内の空気を冷却する。このとき、膨張弁130,140は、エバポレータ110,120の出口における冷媒が飽和蒸気線を越えて所定の過熱度SHを有するように制御される。
As shown in the figure, when both the
そして、エバポレータ120を休止させてエバポレータ110のみを動作させた場合には、モリエル線図のa’−b’−c’−d’−a’で示される線に沿って動作する。すなわち、この場合には、エバポレータ110及びエバポレータ120の双方を動作させた場合よりも冷凍サイクル全体としての蒸発量が低下するため、動作している側の膨張弁130には相対的に大きな吸引力が加わり、そのコンプレッサ102側への出口圧力Peが低下する。それとともに、並列に接続された膨張弁140のエバポレータ120側への弁出口部分の圧力Px0も低下する。
When the
図9はこの冷凍サイクルにおける冷媒の温度と圧力との間の関係を表す飽和蒸気温度−圧力線図であり、横軸は冷媒温度を表し、縦軸は冷媒圧力を表している。図中太い実線で示した曲線は冷媒の飽和蒸気圧曲線を示し、図中細い実線で示した曲線は膨張弁の弁部が開弁する圧力と温度との関係を示している。すなわち、膨張弁130,140は、エバポレータ110,120の出口における冷媒が飽和蒸気圧曲線を越えて上記過熱度SHを有した時点で開弁する。
FIG. 9 is a saturated vapor temperature-pressure diagram representing the relationship between the temperature and pressure of the refrigerant in this refrigeration cycle, the horizontal axis represents the refrigerant temperature, and the vertical axis represents the refrigerant pressure. The curve indicated by the thick solid line in the figure indicates the saturated vapor pressure curve of the refrigerant, and the curve indicated by the thin solid line in the figure indicates the relationship between the pressure at which the valve portion of the expansion valve opens and the temperature. That is, the
ところで、自動車に一般的に用いられるこのような膨張弁130,140は、図7に示されるように、膨張弁130,140からエバポレータ110,120に流れる通路を有するボディ131,141と、エバポレータ110,120から流れる冷媒の圧力と温度を感知する感温部132,142とがそれぞれ当接して一体になっている。また、このボディ131,141は、軽量化のためにアルミニウム材から構成されることが多いが、アルミニウム材は熱伝導性がよいため、内部を流れる冷媒の温度に影響を受け易い。
By the way, as shown in FIG. 7,
すなわち、この場合、後席側の膨張弁140の弁部下流側を流れる少量の冷媒は、その弁部で減圧されて湿り状態となっており弁部上流側よりも温度が低く、上記圧力Px0に関連する温度Tx0となってボディ141を冷却する。一方、エバポレータ120から流れてくる少量の冷媒は、膨張弁140の弁部が閉じているため蒸発することなく膨張弁140に戻されるため、温度が低くてボディ141を温めることができない。従って、ボディ141の温度はほぼ温度Tx0となる。このとき、感温部142は本来エバポレータ120の下流側の温度を感知するように設計されているが、その温度はボディ141からの熱伝導によって温度Tx0に近づく。
That is, in this case, a small amount of refrigerant flowing downstream of the valve portion of the
この状態で送風機121を再度動作させて後席側のエバポレータ120に再び風を送ると、エバポレータ120の中の冷媒が蒸発し、エバポレータ120の出口の冷媒温度Teは徐々に上昇する。膨張弁140の感温部142は、本来この温度Teを感じて弁を開くように動作する。
しかしながら、上述のような冷凍サイクルでは、膨張弁140の感温部142内のガス圧力Pbは、通常、感温部142の触れている最低温度の蒸発圧力になるように設計されているため、再度の送風開始直後は、感温部142がボディ141の温度を感じ、上記温度Tx0のままになっている。この状態では温度が低く、膨張弁140は直ちに開弁することができない。しかも、再度の送風開始直後は膨張弁140が閉じており、エバポレータ120の出口を流れる冷媒の量が少ないため、感温部142付近の温度がなかなか本来の温度Teにならず、膨張弁140が開弁するまでに時間がかかる。膨張弁140の配置状態にもよるが、この冷媒が流れない時間が数分に及ぶこともある。その結果、冷凍サイクル101の本来の能力が発揮されるまでに時間がかかるといった問題があった。
However, in the refrigeration cycle as described above, the gas pressure Pb in the temperature sensing
尚、こうした問題は、いわゆるデュアルエアコンとしての自動車用エアコン装置に限らず、複数のエバポレータを備え、各エバポレータの動作の有無を切替可能に構成された冷凍サイクルにおいては同様に発生すると考えられる。 Such a problem is not limited to an automobile air conditioner as a so-called dual air conditioner, and is considered to occur similarly in a refrigeration cycle that includes a plurality of evaporators and is configured to be able to switch the operation of each evaporator.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、複数のエバポレータの動作の有無を切替可能に構成された冷凍サイクルにおいて、一旦動作を休止した後に再度動作を開始した側のエバポレータに接続された膨張弁を速やかに開弁し、所定の冷凍能力を発揮させるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and in a refrigeration cycle configured to be able to switch the presence or absence of operation of a plurality of evaporators, it is connected to the evaporator on the side where the operation is started again after the operation is temporarily stopped. An object of the present invention is to quickly open the expanded valve so as to exert a predetermined refrigeration capacity.
本発明では上記問題を解決するために、循環する冷媒を圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサにて圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサと、前記コンデンサの下流側に互いに並列に配置され、前記コンデンサ側から流れてきた液冷媒を絞り膨張させる複数の膨張装置と、前記複数の膨張装置のそれぞれに対して接続されて互いに並列に配置され、各膨張装置で膨張された冷媒を蒸発させて前記コンプレッサ側に供給する複数のエバポレータと、前記エバポレータの外表面への通風を行うための送風機と、を備え、前記複数の膨張装置の少なくともいずれかが、内部弁機構を収容するボディと、前記ボディに当接するように配置され、前記内部弁機構を動作させるための感温部とを有する温度式膨張弁からなり、前記送風機により各エバポレータへの通風状態をオン・オフすることにより、各エバポレータの動作の有無を切り替えるように構成された冷凍サイクルであって、温度式膨張弁からなる前記膨張装置の少なくともいずれかと、これに接続された前記エバポレータとの間に、差圧弁が設けられたことを特徴とする冷凍サイクルが提供される。 In the present invention, in order to solve the above problem, a compressor that compresses the circulating refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant compressed by the compressor, and a condenser downstream of the condenser are arranged in parallel to each other. A plurality of expansion devices that squeeze and expand the flowing liquid refrigerant, and are connected to each of the plurality of expansion devices and arranged in parallel to each other, evaporate the refrigerant expanded in each expansion device, and move to the compressor side A plurality of evaporators to be supplied and a blower for ventilating the outer surface of the evaporator, at least one of the plurality of expansion devices being in contact with the body and a body housing an internal valve mechanism And a temperature-type expansion valve having a temperature sensing part for operating the internal valve mechanism. A refrigeration cycle configured to switch the operation of each evaporator by turning on and off the ventilation state to the circulator, and connected to at least one of the expansion devices including a temperature expansion valve In addition, a refrigeration cycle is provided in which a differential pressure valve is provided between the evaporator and the evaporator.
ここでいう「膨張装置」は、膨張弁やオリフィスチューブ(固定絞り膨張装置)等を含みうる。また、「送風機」は、個々のエバポレータを個別に送風できるものであれば、エバポレータの数と必ずしも一致する必要はない。また、温度式膨張弁が複数ある場合、差圧弁はそのいずれかの温度式膨張弁に対して設けられていてもよいが、全ての温度式膨張弁に対して設けられているのがより好ましい。 As used herein, the “expansion device” may include an expansion valve, an orifice tube (fixed throttle expansion device), and the like. Further, the “blower” does not necessarily need to match the number of evaporators as long as it can blow individual evaporators individually. Further, when there are a plurality of temperature type expansion valves, the differential pressure valve may be provided for any one of the temperature type expansion valves, but is preferably provided for all the temperature type expansion valves. .
この冷凍サイクルにおいては、送風機により通風状態となっている側のエバポレータは動作状態となり、送風機による送風が停止された側に温度式膨張弁があると、その温度式膨張弁がほぼ閉弁するために冷媒がほとんど流れず、エバポレータは休止状態となる。ただし、送風機により各エバポレータへの通風状態をオン・オフすることによって各エバポレータの動作の有無を切り替える構成であるため、休止したエバポレータに接続された温度式膨張弁の出口側(エバポレータの入口側)へ僅かながら冷媒の漏れが生じる。また、温度式膨張弁のいずれかを休止したために、冷凍サイクル全体としてエバポレータでの蒸発量が低下してコンプレッサに流入する冷媒の流量が減少する。その結果、休止したエバポレータに接続された温度式膨張弁の出口側(エバポレータの入口側)の圧力が低下して、そこに漏れている冷媒の温度が低下する。この温度は、熱伝導によりボディを経由してこれに当接する感温部に伝達される。従って、休止したエバポレータに接続された温度式膨張弁の出口側の冷媒温度が低いと、温度式膨張弁は閉弁状態を保持することになる。 In this refrigeration cycle, the evaporator on the side that is ventilated by the blower is in the operating state, and if there is a temperature type expansion valve on the side where the blower is stopped, the temperature type expansion valve is almost closed. The refrigerant hardly flows to the evaporator, and the evaporator is in a resting state. However, because it is configured to switch the presence or absence of operation of each evaporator by turning on and off the ventilation state to each evaporator with a blower, the outlet side of the temperature type expansion valve connected to the stopped evaporator (the inlet side of the evaporator) The refrigerant leaks slightly. Further, since any one of the temperature type expansion valves is deactivated, the evaporation amount in the evaporator is lowered in the entire refrigeration cycle, and the flow rate of the refrigerant flowing into the compressor is reduced. As a result, the pressure on the outlet side (the evaporator inlet side) of the temperature type expansion valve connected to the stopped evaporator decreases, and the temperature of the refrigerant leaking there decreases. This temperature is transmitted through the body to the temperature sensing part that is in contact with the temperature by heat conduction. Therefore, when the refrigerant temperature on the outlet side of the temperature type expansion valve connected to the stopped evaporator is low, the temperature type expansion valve maintains the closed state.
しかし、この冷凍サイクルによれば、温度式膨張弁とエバポレータとの間に差圧弁を設けたことにより、差圧弁の上流側、つまり温度式膨張弁の出口側の圧力をエバポレータ側の圧力よりも高く保持することができ、その結果、温度式膨張弁の出口側の温度を差圧弁がないときよりも高く保持することができる。この結果、温度式膨張弁のボディの温度ひいては感温部が感知する温度を高く保持することができ、休止した側のエバポレータを再度動作させるべく送風機をオンした際には、その感温部が感知する温度を速やかに上昇させて温度式膨張弁を開弁させることができる。 However, according to this refrigeration cycle, since the differential pressure valve is provided between the temperature type expansion valve and the evaporator, the pressure on the upstream side of the differential pressure valve, that is, the outlet side of the temperature type expansion valve is made higher than the pressure on the evaporator side. As a result, the temperature on the outlet side of the thermal expansion valve can be kept higher than when there is no differential pressure valve. As a result, the temperature of the body of the temperature type expansion valve, and hence the temperature sensed by the temperature sensing unit, can be kept high, and when the blower is turned on to operate the evaporator on the paused side again, the temperature sensing unit The temperature to be sensed can be quickly raised to open the temperature type expansion valve.
本発明の冷凍サイクルによれば、温度式膨張弁とエバポレータとの間に差圧弁を設けたことにより、温度式膨張弁の出口側の温度ひいては感温部が感知する温度を高く保持することができる。その結果、一旦動作を休止した後に再度動作を開始した側のエバポレータに接続された温度式膨張弁を速やかに開弁し、所定の冷凍能力を発揮させることができる。 According to the refrigeration cycle of the present invention, by providing the differential pressure valve between the temperature type expansion valve and the evaporator, the temperature on the outlet side of the temperature type expansion valve and thus the temperature sensing part can be kept high. it can. As a result, it is possible to quickly open the temperature type expansion valve connected to the evaporator on the side where the operation is started again after pausing the operation, thereby exhibiting a predetermined refrigeration capacity.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。本実施の形態は、本発明の冷凍サイクルを自動車用エアコン装置に適用したものであり、図1は当該冷凍サイクルのシステム構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the refrigeration cycle of the present invention is applied to an automotive air conditioner, and FIG. 1 is a system configuration diagram of the refrigeration cycle.
同図に示すように、冷凍サイクル1は、車室内の前席と後席とで独立した室温制御が可能な、いわゆるデュアルエアコンのための冷凍サイクルとして構成されている。この冷凍サイクル1は、コンプレッサ2、コンデンサ3、レシーバ4、前席側のエバポレータ10,膨張弁30及び送風機11、後席側のエバポレータ20,膨張弁40及び送風機21等から構成されている。これら前席側のエバポレータ10,膨張弁30及び送風機11と、後席側のエバポレータ20,膨張弁40及び送風機21とは互いに並列に配置され、送風機11,21により各エバポレータへの通風状態をオン・オフすることにより、各エバポレータの動作の有無を切り替えるように構成されている。
As shown in the figure, the
そして、後席側のエバポレータ20と膨張弁40とを接続する配管5の途中には、前後差圧を発生させるための差圧弁60が図示しない継手を介して接続されている。
次に、図2の断面図に基づいて膨張弁40の構造について説明する。
And in the middle of piping 5 which connects
Next, the structure of the
この膨張弁40は、温度式膨張弁として構成され、アルミニウム材から形成されたボディ41の側部に、レシーバ4から高温・高圧の液冷媒を受けるポート42と、この膨張弁40にて絞り膨張された低温・低圧の冷媒をエバポレータ20へ供給するポート43と、エバポレータ20から蒸発された冷媒を受けるポート44と、この膨張弁40を通過した冷媒をコンプレッサ2へ戻すポート45とを備えている。この膨張弁40において、エバポレータ20へつながるポート43(弁出口側通路)は、レシーバ4とつながるポート42(弁入口側通路)よりも後述する感温部50に近くなるように配置されている。
The
ポート42からポート43へ連通する流体通路には、弁座46がボディ41と一体に形成され、その弁座46の上流側には、内部弁機構を構成するボール状の弁体47が配置されている。この弁体47が収容されている空間には、弁体47を弁座46に着座させる方向に付勢する圧縮コイルスプリング48が配置され、この圧縮コイルスプリング48は、スプリング受け49によって受けられている。スプリング受け49は、ボディ41の下端部に螺着されたアジャストネジ80に嵌合されており、アジャストネジ80のボディ41への螺入量を調整することで圧縮コイルスプリング48の荷重を調整できるようにしている。
In a fluid passage communicating from the
また、膨張弁40は、ボディ41の上端部に、ステンレス材からなるアッパーハウジング51及びロアハウジング52と、これらによって囲まれた空間を仕切るように配置されたダイヤフラム53と、このダイヤフラム53の下面に配置されたディスク54とによって構成された感温部50が当接して設けられている。アッパーハウジング51とダイヤフラム53とよって密閉された感温室には、この冷凍サイクルに使用されている冷媒と同じ冷媒が封入されている。
The
ディスク54の下方には、ダイヤフラム53の変位を弁体47へ伝達するシャフト55が配置されている。このシャフト55の上部は、ポート44,45間を連通する流体通路を横切って配置されたホルダ56により保持されている。このホルダ56には、シャフト55の上端部に対して横荷重を与える圧縮コイルスプリング57が配置されており、高圧冷媒の圧力変動に対するシャフト55の長手方向の振動を抑制するようにしている。
A
以上のように構成された膨張弁40は、エバポレータ20からポート44に戻ってきた冷媒の圧力及び温度を感温部50が感知し、冷媒の温度が高いまたは圧力が低い場合には、開弁方向へ弁体47を押し、逆に温度が低いまたは圧力が高い場合には、閉弁方向へ弁体47を移動させて弁開度を制御するようにしている。一方、レシーバ4から供給された液冷媒は、ポート42を介して弁体47のある空間に流入し、弁開度が制御された弁部を通過することで絞り膨張され、低温・低圧の冷媒になる。その冷媒は、ポート43から出て、エバポレータ20に供給され、ここで車室内の空気と熱交換されて膨張弁40のポート44に戻される。このとき、膨張弁40は、エバポレータ20の出口の冷媒が所定の過熱度を有するようにエバポレータ20へ供給する冷媒の流量を制御するので、エバポレータ20からは冷媒が完全に蒸発された状態でコンプレッサ2に戻される。
The
尚、膨張弁30の構造については上述した膨張弁40の構造と同様であるため、その説明については省略する。
次に、図3の断面図に基づいて、差圧弁60の構造について説明する。同図(A)はその閉弁状態を表す断面図であり、同図(B)はその開弁状態を表す断面図である。
Since the structure of the
Next, the structure of the
この差圧弁60は、段付円筒状の本体を有するボディ61と、ボディ61内に進退可能に支持された弁体62とから構成されている。
同図において、右側が冷凍サイクル1における上流側、左側が下流側となっており、ボディ61の上流側から下流側にかけて縮径する段部63が形成されている。ボディ61の段部63には、その内径方向に突出したフランジ部64が形成され、そのフランジ部64の下流側端面によって弁座65が形成されている。
The
In the figure, the right side is the upstream side in the
一方、弁体62は、長尺円柱状の本体66を有し、その一端が外方に延出して上記弁座65に着座可能な弁部67を形成し、他端側にボディ61の内周面に摺動可能な円板状のガイド部材68が同軸状に嵌合装着されている。このガイド部材68は、その中心に形成された挿通孔68aを本体66の他端側に形成された縮径部69に挿通した後、その縮径部69の先端を加締めることにより本体66に固定されている。ガイド部材68の周縁部近傍には複数の貫通孔68bが周方向に等間隔で形成され、冷媒の通路を形成している。また、フランジ部64とガイド部材68との間には、弁体62を閉弁方向に付勢する圧縮コイルスプリング71(付勢手段)が介装されている。弁部67は上流側から冷媒が流入することにより弁座65から離間し、弁体62は、その冷媒圧力と圧縮コイルスプリング71の荷重とがバランスした位置で静止する。圧縮コイルスプリング71には、差圧弁60の前後差圧が予め定める値(例えば0.1MPa)となるように弁部の開度が調整できる剛性を有するものが用いられる。
On the other hand, the
図1に戻り、以上のように構成された冷凍サイクル1において、前席側のエバポレータ10と後席側のエバポレータ20とを同時に動作させる場合には、送風機11,21の双方をオンして両エバポレータに送風する。このとき、レシーバ4を経由した後分岐した冷媒の一方は、膨張弁30により断熱膨張して気液二相状態となり、さらにエバポレータ10にて蒸発して車室内の前席側の空気を冷却した後、コンプレッサ2に戻る。また、レシーバ4を経由した後分岐した冷媒の他方は、膨張弁40により断熱膨張して気液二相状態となり、差圧弁60にて減圧された後、さらにエバポレータ10にて蒸発して車室内の後席側の空気を冷却し、コンプレッサ2に戻る。この場合、冷媒はエバポレータ10、20の双方にて蒸発して温度上昇した後に膨張弁30,40に戻るため、各膨張弁のボディ41もほぼその温度となる。その結果、両膨張弁の感温部50はともにその温度を感知し、弁体47を開弁させた状態に制御する。
Returning to FIG. 1, in the
また、後席側のエバポレータ20を休止させる場合には、後席側の送風機21をオフしてエバポレータ20への送風を停止する。このとき、エバポレータ20による冷媒の蒸発がほぼなくなり冷媒の温度が低下するため、感温部50がこれを感知して弁体47を閉弁方向に制御する。この膨張弁40の閉弁によってエバポレータ20の動作が休止することになるが、送風機21をオフしただけで膨張弁40の弁部を積極的に閉じる手段がないため、膨張弁40の出口側(エバポレータの入口側)へ僅かながら冷媒の漏れが生じる。
Further, when the
そして、エバポレータ20の動作を再開する際には、送風機21を再度オンする。この場合、差圧弁60を設けたことによってボディ41の温度の低下が抑制されているため、膨張弁40は速やかに開弁状態となる。
And when restarting operation | movement of the
すなわち、送風機21がオフされてエバポレータ20が休止した際には、冷凍サイクル1全体としてエバポレータ20での蒸発量が低下してコンプレッサ2に流入する冷媒の流量が減少する。その結果、膨張弁40の出口側(エバポレータ20の入口側)の圧力も低下して、そこに漏れている冷媒の温度が低下する。この温度は、熱伝導によりボディ41を経由してこれに当接する感温部50に伝達される。
That is, when the
しかし、本実施の形態の冷凍サイクル1によれば、膨張弁40とエバポレータ20との間に差圧弁60を設けたことにより、差圧弁60の上流側、つまり膨張弁40の出口側の圧力Px1をエバポレータ20の出口側の圧力Pe(圧力Px0に等しい)よりも圧力差ΔPだけ高く保持することができる。その結果、図9に示したように、膨張弁40の出口側の温度Tx1を、差圧弁60がないときの温度Tx0よりも温度差ΔTだけ高く保持することができ、膨張弁40のボディ41の温度ひいては感温部50が感知する温度を高く保持することができる。このとき、感温部50が感知する圧力はPx0であるため、温度がTx1になった場合には、膨張弁40はわずかの温度上昇で開弁することになる。すなわち、このように膨張弁40の出口側の圧力を高くすることで、膨張弁40を速やかに開弁してエバポレータの動作を早く開始させることができる。尚、上記圧力差ΔPは差圧弁60の圧縮コイルスプリング71等の選択により設定することができ、それにより、温度差ΔTの設定もすることができる。
However, according to the
この結果、休止した側のエバポレータ20を再度動作させるべく送風機21をオンした際には、エバポレータ20から蒸発した冷媒によりボディ41が速やかに温められ、その感温部50が感知する温度を速やかに上昇させて膨張弁40を開弁させることができるのである。
As a result, when the
以上に説明したように、本実施の形態の冷凍サイクル1においては、膨張弁40とエバポレータ20との間に差圧弁60を設けてボディ41の温度低下を抑制することにより、一旦動作を休止した後席側のエバポレータ20の動作を速やかに再開し、所定の冷凍能力を発揮させることができる。
As described above, in the
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。尚、本実施の形態に係る冷凍サイクルは、差圧弁の設置位置が異なる以外は上記第1の実施の形態の構成と同様であるため、同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図4は本実施の形態の差圧弁の取付構造を表す断面図であり、図5はそのA部拡大図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Since the refrigeration cycle according to the present embodiment is the same as the configuration of the first embodiment except that the installation position of the differential pressure valve is different, the same components are denoted by the same reference numerals. The description is omitted. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the differential pressure valve mounting structure of the present embodiment, and FIG.
図4に示すように、本実施の形態の冷凍サイクルでは、差圧弁260が、膨張弁40とエバポレータ20とを接続する配管205における膨張弁40との接続部に内挿嵌合された状態で、膨張弁40に対して固定されている。
As shown in FIG. 4, in the refrigeration cycle of the present embodiment, the
図5に示すように、差圧弁260は、第1の実施の形態の差圧弁60とほぼ同様の構造を有するが、その円筒状のボディ261の上流側端部には、外径方向にフランジ状に突出した係止部262が形成され、その係止部262が配管205の先端に係止されるように構成されている。配管205は円筒状をなし、その先端近傍に軸方向に加締められて外径方向に突出したフランジ部206が形成されている。
As shown in FIG. 5, the
配管205を膨張弁40のボディ41に接続する際には、まず、差圧弁260をその下流側先端から配管205の先端部に挿入する。このとき、差圧弁260は、その係止部262が配管205の先端に係止された状態で嵌合固定される。
When connecting the
そして、このように配管205と差圧弁260とを一体化した状態で、その配管205の先端部にシール用のOリング207を外挿し、この状態で配管205を先端側から膨張弁40に挿入する。このとき、フランジ部206が膨張弁40のポート43の開口端部に設けられた段部にOリング207を介装させた状態で係止される。この状態でフランジ部206の外側から図示しない締結具を用いて配管205を膨張弁40に対して固定する。
Then, in a state where the
このとき、差圧弁260の弁部67が、膨張弁40のボディ41の外周面近傍、より詳しくはその外周面よりやや外側に配置されるように構成されている。
本実施の形態の冷凍サイクルにおいても、膨張弁40とエバポレータ20との間に差圧弁260が設けられている。このため、エバポレータ20を休止させた際のボディ41の温度低下を抑制することができ、その結果、一旦動作を休止した後席側のエバポレータ20の動作を速やかに再開し、所定の冷凍能力を発揮させることができる。
At this time, the
Also in the refrigeration cycle of the present embodiment, a
また、差圧弁260を配管205の先端部に内挿嵌合させて固定する構成としたため、既存の配管と膨張弁との接続構造にそのまま組み込むことができる。すなわち、第1の実施の形態において差圧弁60を配管5の途中に設けた場合のように配管205を途中で分断する必要がなくなる。また、配管205に接続するための継手等も不要となり、第1の実施の形態と比較して部品点数の削減と組付作業の効率化を図ることができる。
Further, since the
さらに、差圧弁260の弁部を膨張弁40の外周面よりやや外側に配置したため、冷媒温度が低下する領域を膨張弁40の外側に位置させることができる。その結果、減圧による冷媒温度の低下の影響がボディ41に及ぶのを防止又は抑制することができる。
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。尚、本実施の形態に係る冷凍サイクルは、前席側の膨張装置として温度式膨張弁ではなくオリフィスチューブを設けた点等を除いては上記第1の実施の形態の構成と同様であるため、同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図6は当該冷凍サイクルのシステム構成図である。
Furthermore, since the valve portion of the
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The refrigeration cycle according to the present embodiment is the same as the configuration of the first embodiment except that an orifice tube is provided instead of a temperature expansion valve as an expansion device on the front seat side. Similar components are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. FIG. 6 is a system configuration diagram of the refrigeration cycle.
同図に示すように、冷凍サイクル301においては、コンデンサ3とエバポレータ10との間にオリフィスチューブ330が設けられ、ここで高温・高圧の液冷媒を絞り膨張して低温・低圧の冷媒をエバポレータ10へ供給する。また、第1の実施の形態のようなレシーバ4は無く、エバポレータ10とコンプレッサ2との間に、冷媒を気液に分離するアキュムレータ304が設けられている。すなわち、エバポレータ10から流出した冷媒はアキュムレータ304に入り、ここで飽和液と飽和ガスとに分離され、分離された飽和ガスがコンプレッサ2に戻る。
As shown in the figure, in the
このように前席側の膨張装置がオリフィスチューブ330で構成されていても、後席側の膨張弁40に対して差圧弁60が設けられることで、第1の実施の形態と同様に、本発明の効果を得ることができる。
In this way, even if the front seat side expansion device is configured by the
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はその特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神の範囲内での変化変形が可能であることはいうまでもない。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the specific embodiment, and it can be changed and modified within the spirit of the present invention. Not too long.
例えば、上記各実施の形態の冷凍サイクルにおいては、膨張弁のボディがアルミニウム材から形成されている例を示したが、真鍮などの銅合金のように熱伝導性がある程度高く、内部を流れる冷媒の温度の影響を受け易い材料から形成されている場合にも本発明による効果が顕著に現れる。 For example, in the refrigeration cycle of each of the above embodiments, the example in which the body of the expansion valve is made of an aluminum material has been shown. However, like a copper alloy such as brass, the refrigerant has a high thermal conductivity to some extent and flows inside. Even in the case of being formed from a material that is easily affected by the temperature, the effect of the present invention is remarkably exhibited.
また、上記第2の実施の形態においては、差圧弁260の弁部を膨張弁40の外周面よりやや外側に配置したが、その外周面よりやや内側に配置されたとしても、膨張弁40内において差圧弁260により上流側に圧力の高い領域が保持されていれば、本発明の効果をある程度得ることができる。
Further, in the second embodiment, the valve portion of the
また、上記各実施の形態では、いわゆるデュアルエアコンのための冷凍サイクルについて説明したが、3つ以上のエバポレータ及び膨張弁がさらに並列に設けられ、送風機によってその動作の有無を切り替えられるようにしてもよい。 In each of the above embodiments, a refrigeration cycle for a so-called dual air conditioner has been described. However, three or more evaporators and an expansion valve are further provided in parallel, and the operation of the operation can be switched by a blower. Good.
さらに、上記各実施の形態では、本発明の冷凍サイクルを自動車用エアコン装置に適用した例を示したが、家庭用又は業務用エアコンその他のエアコン装置に適用することも可能であることはもちろんである。 Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the refrigeration cycle of the present invention is applied to an automobile air conditioner is shown, but it is of course possible to apply to a home or commercial air conditioner or other air conditioner. is there.
1,301 冷凍サイクル
2 コンプレッサ
3 コンデンサ
4 レシーバ
5,205 配管
10,20 エバポレータ
11,21 送風機
30,40 膨張弁
41 ボディ
50 感温部
60,260 差圧弁
61,261 ボディ
62 弁体
65 弁座
67 弁部
304 アキュムレータ
330 オリフィスチューブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,301
Claims (9)
前記コンプレッサにて圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサと、
前記コンデンサの下流側に互いに並列に配置され、前記コンデンサ側から流れてきた液冷媒を絞り膨張させる複数の膨張装置と、
前記複数の膨張装置のそれぞれに対して接続されて互いに並列に配置され、各膨張装置で膨張された冷媒を蒸発させて前記コンプレッサ側に供給する複数のエバポレータと、
前記エバポレータの外表面への通風を行うための送風機と、
を備え、前記複数の膨張装置の少なくともいずれかが、内部弁機構を収容するボディと、前記ボディに当接するように配置され、前記内部弁機構を動作させるための感温部とを有する温度式膨張弁からなり、前記送風機により各エバポレータへの通風状態をオン・オフすることにより、各エバポレータの動作の有無を切り替えるように構成された冷凍サイクルであって、
温度式膨張弁からなる前記膨張装置の少なくともいずれかと、これに接続された前記エバポレータとの間に、差圧弁が設けられたことを特徴とする冷凍サイクル。 A compressor for compressing the circulating refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant compressed by the compressor;
A plurality of expansion devices that are arranged in parallel to each other downstream of the condenser and squeeze and expand the liquid refrigerant flowing from the condenser side;
A plurality of evaporators connected to each of the plurality of expansion devices and arranged in parallel to each other, evaporating the refrigerant expanded in each expansion device and supplying the refrigerant to the compressor side;
A blower for ventilating the outer surface of the evaporator;
And a temperature type in which at least one of the plurality of expansion devices includes a body that houses an internal valve mechanism, and a temperature sensing part that is disposed to contact the body and operates the internal valve mechanism A refrigeration cycle comprising an expansion valve and configured to switch the presence or absence of operation of each evaporator by turning on and off the ventilation state to each evaporator by the blower,
A refrigeration cycle, wherein a differential pressure valve is provided between at least one of the expansion devices including a temperature expansion valve and the evaporator connected to the expansion device.
筒状の本体内に弁座が形成されたボディと、
前記ボディ内で前記弁座に対して進退可能に支持され、前記弁座に対して接離可能に構成された弁部を有する弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段と、
を備え、その前後差圧が予め定める値となるように前記弁部のなす開度が調整されることを特徴とする請求項1記載の冷凍サイクル。 The differential pressure valve is
A body with a valve seat formed in a cylindrical body;
A valve body having a valve portion that is supported so as to be able to advance and retreat in the body and is movable toward and away from the valve seat;
Urging means for urging the valve body in the valve closing direction;
The refrigeration cycle according to claim 1, wherein an opening degree of the valve portion is adjusted so that a differential pressure before and after becomes a predetermined value.
前記膨張装置の全てが、前記レシーバにて分離された液冷媒を絞り膨張させる温度式膨張弁からなり、その複数の温度式膨張弁の少なくともいずれかと、これに接続された前記エバポレータとの間に、前記差圧弁が設けられたことを特徴とする請求項1記載の冷凍サイクル。 Reserving the refrigerant condensed in the condenser, and a receiver for separating the refrigerant into gas and liquid,
All of the expansion devices comprise temperature expansion valves that squeeze and expand the liquid refrigerant separated by the receiver, and between at least one of the plurality of temperature expansion valves and the evaporator connected to the temperature expansion valves. The refrigeration cycle according to claim 1, wherein the differential pressure valve is provided.
前記オリフィスチューブが接続された前記エバポレータと前記コンプレッサとの間に、そのエバポレータから流出した冷媒を気液に分離するアキュームレータを備えたことを特徴とする請求項1記載の冷凍サイクル。
At least one of the expansion devices comprises an orifice tube;
2. The refrigeration cycle according to claim 1, further comprising an accumulator for separating the refrigerant flowing out of the evaporator into gas and liquid between the evaporator to which the orifice tube is connected and the compressor.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014049928A1 (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | 株式会社デンソー | Refrigeration cycle device |
KR20160066123A (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-10 | 한온시스템 주식회사 | Expansion valve of air conditioning system for automotive vehicles |
JP2020076521A (en) * | 2018-11-06 | 2020-05-21 | 株式会社鷺宮製作所 | Temperature type expansion valve unit and refrigeration cycle system including the same |
JP2021101121A (en) * | 2019-12-24 | 2021-07-08 | 株式会社デンソー | Valve device and refrigeration cycle device |
JP2021195955A (en) * | 2020-06-09 | 2021-12-27 | 株式会社デンソー | Valve device |
-
2004
- 2004-01-13 JP JP2004006065A patent/JP2005201484A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014049928A1 (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | 株式会社デンソー | Refrigeration cycle device |
US9694646B2 (en) | 2012-09-25 | 2017-07-04 | Denso Corporation | Refrigeration cycle device |
KR20160066123A (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-10 | 한온시스템 주식회사 | Expansion valve of air conditioning system for automotive vehicles |
KR102112052B1 (en) | 2014-12-01 | 2020-05-19 | 한온시스템 주식회사 | Expansion valve of air conditioning system for automotive vehicles |
JP2020076521A (en) * | 2018-11-06 | 2020-05-21 | 株式会社鷺宮製作所 | Temperature type expansion valve unit and refrigeration cycle system including the same |
JP2021101121A (en) * | 2019-12-24 | 2021-07-08 | 株式会社デンソー | Valve device and refrigeration cycle device |
JP7302468B2 (en) | 2019-12-24 | 2023-07-04 | 株式会社デンソー | valve device, refrigeration cycle device |
JP2021195955A (en) * | 2020-06-09 | 2021-12-27 | 株式会社デンソー | Valve device |
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