JP2005265223A - 冷凍サイクル装置および冷凍サイクル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ボックス型膨張弁5の絞り部S1の下流側に、エジェクタ3の冷媒流入口3a部分を気密に接続する。
従来の冷凍サイクルに対し、本発明のエジェクタサイクルは、ノズル31や昇圧部32・33などで構成されるエジェクタ3を、ボックス型膨張弁5と第1蒸発器4間で且つボックス型膨張弁5に接続させて設置することで構成し、第2蒸発器6より流出する冷媒を吸引して昇圧し、複数の第1・第2蒸発器4・6を異なる温度帯で運転するものである。これによれば、この際、エジェクタ3をボックス型膨張弁5に簡単に脱着できる構成とすることで、簡単な構成で可変エジェクタおよびエジェクタサイクルを構成することができる。
【選択図】 図1
Description
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態における冷凍サイクル装置を用いて構成したエジェクタサイクルの模式図であり、車両用空調装置の冷凍サイクルに適用した例で説明する。エジェクタサイクルには、冷媒が循環する冷媒循環経路Rが構成されており、冷媒循環経路Rには冷媒を吸入圧縮する圧縮機1が配置されている。この圧縮機1の冷媒流れ下流側には、圧縮機1が吐出する高圧冷媒の熱を放熱する放熱器(高圧側熱交換器)2が配置されている。
また、負荷変動への対応としては、第1蒸発器4出口のスーパーヒート(過熱度)を感知し、高負荷時はスーパーヒートが過大となりボックス型膨張弁5が開き、低負荷時には逆に閉じることで流量調整を行うことができる。また、ノズル31は圧力エネルギーを速度エネルギーに変換する装置であるが、気液二相流に用いる場合はノズル喉部S2での沸騰遅れによりノズル効率が低下する。そこで、ボックス型膨張弁5により一旦減圧して沸騰核を生成することでエジェクタ効率(ノズル効率)を向上させることができる。
図5は、本発明の第2実施形態における冷凍サイクル装置を示す部分断面側面図、およびA視図である。上述した第1実施形態では、ボックス型膨張弁5の中心軸とエジェクタ3の中心軸とが直交する姿勢に接続したが、本実施形態ではボックス型膨張弁5の中心軸とエジェクタ3の中心軸とが並行する姿勢に接続した点が異なる。これによれば、エジェクタ3の冷媒吐出口3cの方向が360度自由となって搭載自由度が高くなる。
上述の第1・第2実施形態では本発明を車両用空調装置に適用した例を示したが、本発明は車両用空調装置に限らず、給湯器用のヒートポンプサイクルなどの蒸気圧縮式サイクルに適用しても良い。また、上述の第1・第2実施形態では、第1・第2蒸発器4・6が2つの異なる冷凍能力を持つ冷凍サイクルであるが、3つ以上の蒸発器が異なる冷凍能力を発揮するものであっても良い。
2…放熱器(高圧側熱交換器)
3…エジェクタ
3a…冷媒流入口
3b…冷媒吸入口
3c…冷媒吐出口
4…第1冷媒蒸発器
5…ボックス型膨張弁(温度式箱型膨張弁)
6…第2冷媒蒸発器
10…ボール弁(弁体)
11…第1冷媒通路
12…第2冷媒通路
13…ダイヤフラム
14…受け部
15…蓋部
17…ダイヤフラム室
20…伝熱部
31…ノズル
32…混合部(昇圧部)
33…ディフューザ部(昇圧部)
B…弁ブロック(弁本体)
CO2…二酸化炭素
E…エレメント部
R2…分岐流路
S1…第1絞り部
S2…喉部(第2絞り部)
Claims (7)
- 第1絞り部(S1)となって高圧冷媒の減圧手段を成すと共に、第2冷媒通路(12)を流通する冷媒の過熱度に応じて第1冷媒通路(11)を通過する冷媒量を調節する温度式箱型膨張弁(5)と、
第2絞り部(S2)となって冷媒流入口(3a)から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減圧膨張させるノズル(31)、前記ノズル(31)から噴射する高い速度の冷媒流により冷媒吸入口(3b)から気相冷媒を吸引し、前記ノズル(31)から噴射する冷媒と前記冷媒吸入口(3b)から吸引した気相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(32、33)を有するエジェクタ(3)とからなり、
前記温度式箱型膨張弁(5)の前記絞り部(S1)の下流側に、前記エジェクタ(3)の前記冷媒流入口(3a)部分を気密に接続して成ることを特徴とする冷凍サイクル装置。 - 前記第1絞り部(S1)と前記第2絞り部(S2)とを所定の間隔にて配置したことを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記温度式箱型膨張弁(5)の中心軸と前記エジェクタ(3)の中心軸とが直交する姿勢に接続したことを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記温度式箱型膨張弁(5)の中心軸と前記エジェクタ(3)の中心軸とが並行する姿勢に接続したことを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記温度式箱型膨張弁(5)は、第1冷媒蒸発器(4)の入口に通じる前記第1冷媒通路(11)と、前記冷媒蒸発器(4)の出口に通じる前記第2冷媒通路(12)と、前記第1冷媒通路(11)を流れる冷媒流量を可変する弁体(10)と、ダイヤフラム(13)を受け部(14)と蓋部(15)とで挟持し、前記ダイヤフラム(13)と前記蓋部(15)との間に飽和ガスを封入してダイヤフラム室(17)を形成すると共に、これら前記ダイヤフラム(13)、前記受け部(14)、前記蓋部(15)を同一材質にて構成し、前記第1冷媒通路(11)と前記第2冷媒通路(12)とを有する弁本体(B)に対して着脱可能に組み付けられたエレメント部(E)と、前記エレメント部(E)とは異なり前記エレメント部(E)よりも熱伝導率の良い材質で形成され、前記第2冷媒通路(12)を流れる冷媒の温度変化を前記ダイヤフラム(13)に伝達すると共に、前記ダイヤフラム(13)の変位を仲介して前記弁体(10)に伝達する伝熱部(20)とを備え、前記弁体(10)の変位量に応じて前記第1冷媒通路(11)を流れる冷媒流量が調節されるものであることを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
- 低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルであって、
冷媒を高圧状態にする冷媒圧縮機(1)と、
前記冷媒圧縮機(1)から吐出した高圧冷媒の熱を放熱する高圧側熱交換器(2)と、
前記高圧側熱交換器(2)から流出する冷媒を前記第1冷媒通路(11)に流入させる請求項1ないし請求項5に記載の前記冷凍サイクル装置と、
冷媒流出側が前記第2冷媒通路(12)を介して前記冷媒圧縮機(1)の吸入側に接続され、前記冷凍サイクル装置の冷媒流出口(3c)から吐出される冷媒を蒸発させる前記第1蒸発器(4)と、
冷媒の流れを前記高圧側熱交換器(2)と前記冷凍サイクル装置との間で分岐し、前記冷媒吸入口(3b)へ導く分岐流路(R2)と、
前記分岐流路(R2)に配置されて冷媒を蒸発させる第2蒸発器(6)とを備えることを特徴とする冷凍サイクル。 - 前記冷媒は、フロン系冷媒、HC系冷媒、二酸化炭素(CO2)冷媒のいずれか1つであることを特徴とする請求項6に記載の冷凍サイクル。
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