JP2006234207A - Refrigerating cycle pressure reducing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷媒の高圧側圧力が臨界圧力以上に成り得る蒸気圧縮式冷凍サイクルの放熱器出口側圧力を制御する減圧装置に関するもので、冷媒として二酸化炭素(CO2)とするものに用いて好適である。 The present invention relates to a decompression device that controls a radiator outlet side pressure of a vapor compression refrigeration cycle in which a high-pressure side pressure of a refrigerant can be equal to or higher than a critical pressure, and is used for a carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant. Is preferred.
従来、冷媒を二酸化炭素として、冷媒冷却用の放熱器内の圧力が臨界圧力を超えて使用される冷凍サイクル用の減圧装置として、例えば特許文献1に示されるものが知られている。即ち、この減圧装置は、放熱器から流出した冷媒を減圧すると共に、減圧された冷媒を蒸発器に向けて流出するものであり、ハウジング内に形成された弁体は、放熱器内の圧力と蒸発器内の圧力との圧力差が所定の圧力差ΔP(例えば5.5〜7MPa)となるように、蒸発器内の圧力に応じて開度を可変させて、熱負荷に応じた冷凍サイクルの運転を可能としている。 Conventionally, as a decompression device for a refrigeration cycle in which the refrigerant is carbon dioxide and the pressure in the radiator for cooling the refrigerant exceeds the critical pressure, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. That is, this decompression device decompresses the refrigerant flowing out of the radiator and also flows out the decompressed refrigerant toward the evaporator, and the valve body formed in the housing is connected to the pressure in the radiator. The refrigeration cycle according to the heat load by varying the opening according to the pressure in the evaporator so that the pressure difference with the pressure in the evaporator becomes a predetermined pressure difference ΔP (for example, 5.5 to 7 MPa). It is possible to drive.
ここで、所定の圧力差ΔPは、放熱器内の圧力に対応するサイクルの成績係数COP(圧縮機での仕事に対する蒸発器での冷凍能力の比)が最大値近傍となる放熱器内の圧力(9〜12.5MPa)と、蒸発器において凝縮水による霜が発生しない圧力(3.5〜5.5MPa)とを用いて、両者の差(5.5〜7MPa)として決定している。
しかしながら、放熱器内の圧力が臨界圧力以下となる領域も含んで冷凍サイクルを運転させる場合に、放熱器と蒸発器との間を、常に所定の圧力差ΔPとなるように制御すると、サイクル効率(上記成績係数)が悪化する。 However, when the refrigeration cycle is operated including a region where the pressure in the radiator is equal to or lower than the critical pressure, the cycle efficiency is controlled by controlling the radiator and the evaporator so as to always have a predetermined pressure difference ΔP. (The above-mentioned coefficient of performance) gets worse.
例えば、外気温度が低い場合(例えば10℃)では、蒸発器内の圧力を3.8MPaとした時(二酸化炭素冷媒が3℃となる圧力であり、凝縮水による霜の発生を防止可能)、放熱器内の圧力は、臨界圧力(7.4MPa)を超えない圧力(例えば7MPa)での冷凍サイクルの運転が可能となるにも関わらず、あえて放熱器内の圧力を高く維持してしまう(3.8+5.5=9.3MPa)ので、圧縮機での仕事分がいたずらに増加して、サイクル効率が悪化してしまう訳である。 For example, when the outside air temperature is low (for example, 10 ° C.), when the pressure in the evaporator is 3.8 MPa (the pressure at which the carbon dioxide refrigerant is 3 ° C., it is possible to prevent the generation of frost due to condensed water). Although the pressure in the radiator is able to operate the refrigeration cycle at a pressure not exceeding the critical pressure (7.4 MPa) (for example, 7 MPa), the pressure in the radiator is intentionally maintained high ( 3.8 + 5.5 = 9.3 MPa), the work in the compressor increases unnecessarily, and the cycle efficiency deteriorates.
本発明の目的は、上記問題に鑑み、高圧側圧力が臨界圧力以上の場合に加えて、臨界圧力以下となる場合でも、好適なサイクル効率での運転を可能とする冷凍サイクル用減圧装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a decompression device for a refrigeration cycle that enables operation at a suitable cycle efficiency even when the high-pressure side pressure is equal to or higher than the critical pressure, even when the pressure is equal to or lower than the critical pressure. There is to do.
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。 In order to achieve the above object, the present invention uses the following technical means.
請求項1に記載の発明では、主構成要素として、圧縮機(110)、放熱器(120)、蒸発器(140)、アキュムレータ(150)が順次環状に接続されて冷媒が循環し、放熱器(120)における冷媒の圧力が臨界圧力以上に成り得る冷凍サイクル(100)に適用されるものであって、放熱器(120)と蒸発器(140)との間に配設され、放熱器(120)から流出した冷媒を減圧すると共に、減圧された冷媒を蒸発器(140)に向けて流出する冷凍サイクル用減圧装置において、放熱器(120)側と蒸発器(140)側との間の冷媒の圧力差(ΔP)に応じて開弁する弁体部(134)と、放熱器(120)側と蒸発器(140)側との間を常時連通させ、その流路抵抗が所定値に設定された固定絞り部(136)とを有し、放熱器(120)における冷媒の圧力が少なくとも臨界圧力以下で冷凍サイクル(100)が運転されている場合に、弁体部(134)は閉弁状態に維持され、固定絞り部(136)にて減圧されるようにしたことを特徴としている。 In the first aspect of the invention, the compressor (110), the radiator (120), the evaporator (140), and the accumulator (150) are sequentially connected in an annular shape as main components, and the refrigerant circulates. (120) is applied to the refrigeration cycle (100) in which the refrigerant pressure can be equal to or higher than the critical pressure, and is disposed between the radiator (120) and the evaporator (140). 120) In the decompression device for the refrigeration cycle that decompresses the refrigerant that has flowed out from 120) and flows the decompressed refrigerant toward the evaporator (140), between the radiator (120) side and the evaporator (140) side. The valve body (134) that opens according to the pressure difference (ΔP) of the refrigerant is always in communication between the radiator (120) side and the evaporator (140) side, and the flow resistance becomes a predetermined value. With a fixed aperture (136) When the refrigerant pressure in the radiator (120) is at least below the critical pressure and the refrigeration cycle (100) is operated, the valve body (134) is maintained in the closed state, and the fixed throttle (136) The feature is that the pressure is reduced.
これにより、放熱器(120)における冷媒の圧力が臨界圧力以下においては、減圧装置(130)は固定絞り部(136)のみが機能するので、この固定絞り部(136)とアキュムレータ(150)による自己制御作用(詳細は、以下の「発明を実施するための最良の形態」中で説明)によって、効率良く冷凍サイクル(100)を運転させることができる。 Thereby, when the pressure of the refrigerant in the radiator (120) is lower than the critical pressure, the decompression device (130) functions only by the fixed throttle (136), so that the fixed throttle (136) and the accumulator (150) are used. The refrigeration cycle (100) can be efficiently operated by the self-control action (details are described in “Best Mode for Carrying Out the Invention” below).
また、放熱器(120)における冷媒の圧力が臨界圧力以上では、弁体部(134)が開弁されて、蒸発器(140)における熱負荷(冷凍能力)の変動を圧力差(ΔP)で代用して、弁体部(134)における弁開度の調整が行われることになり、放熱器(120)における過度な圧力上昇を抑えつつ、必要とされる冷媒流量を確保して、効率的な冷凍サイクル(100)の運転が可能となる。 Further, when the refrigerant pressure in the radiator (120) is equal to or higher than the critical pressure, the valve body (134) is opened, and the fluctuation of the heat load (refrigeration capacity) in the evaporator (140) is expressed by the pressure difference (ΔP). Instead, the valve opening in the valve body part (134) is adjusted, and the required refrigerant flow rate is secured while suppressing an excessive pressure rise in the radiator (120). Refrigeration cycle (100) can be operated.
請求項2に記載の発明では、固定絞り部(136)の流路抵抗は、冷凍サイクル(100)運転時の放熱器(120)出口側における冷媒の乾き度を0.25以下とするように設定されたことを特徴としている。 In the invention according to claim 2, the flow resistance of the fixed throttle portion (136) is such that the dryness of the refrigerant on the outlet side of the radiator (120) during the refrigeration cycle (100) operation is 0.25 or less. It is characterized by being set.
これにより、固定絞り部(136)を流通する冷媒流量の変動量が大きく変化する領域とすることができるので、アキュムレータサイクルにおける循環冷媒流量の自己制御作用を発揮させやすくなる。 Thereby, since it can be set as the area | region where the fluctuation | variation amount of the refrigerant | coolant flow volume which distribute | circulates a fixed throttle part (136) changes largely, it becomes easy to exhibit the self-control effect | action of the circulating refrigerant | coolant flow volume in an accumulator cycle.
請求項3に記載の発明では、冷凍サイクル(100)は、放熱器(120)出口側の冷媒と、蒸発器(140)出口側の冷媒との間で熱交換する内部熱交換器(160)を有することを特徴としている。 In the invention according to claim 3, the refrigeration cycle (100) includes an internal heat exchanger (160) for exchanging heat between the refrigerant on the outlet side of the radiator (120) and the refrigerant on the outlet side of the evaporator (140). It is characterized by having.
これにより、放熱器(120)から流出される冷媒を蒸発器(140)からの冷媒によって冷却することが可能となるので、蒸発器(140)で取り得るエンタルピ差を大きくすることができ、蒸発器(140)における冷凍能力を向上させることができる。 As a result, the refrigerant flowing out of the radiator (120) can be cooled by the refrigerant from the evaporator (140), so that the enthalpy difference that can be taken by the evaporator (140) can be increased, and the evaporation The refrigerating capacity in the vessel (140) can be improved.
請求項4に記載の発明では、冷媒は、二酸化炭素であり、弁体部(134)は、圧力差(ΔP)が少なくとも3.6MPa以上で開弁することを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that the refrigerant is carbon dioxide, and the valve body (134) is opened at a pressure difference (ΔP) of at least 3.6 MPa.
二酸化炭素においては、温度が3℃となる圧力は3.8MPaであり、また、臨界圧力は7.4MPaと一義的に決まる。よって、蒸発器(140)の表面に発生した凝縮水から霜を発生させない最小圧力として3.8MPaとした時に、圧力差(ΔP)を3.6MPa以上とすることで、放熱器(120)内の圧力が臨界圧力(3.8+3.6=7.4MPa)以上で弁体部(134)が開弁作動する減圧装置(130)とすることができる。 In carbon dioxide, the pressure at which the temperature becomes 3 ° C. is 3.8 MPa, and the critical pressure is uniquely determined as 7.4 MPa. Therefore, when the minimum pressure at which frost is not generated from the condensed water generated on the surface of the evaporator (140) is set to 3.8 MPa, the pressure difference (ΔP) is set to 3.6 MPa or more, so that the inside of the radiator (120) The pressure reducing device (130) in which the valve body part (134) opens and operates when the pressure is equal to or higher than the critical pressure (3.8 + 3.6 = 7.4 MPa).
尚、請求項5に記載の発明のように、固定絞り部(136)の流路抵抗は、φ0.3mm〜φ0.7mmのオリフィス相当に設定して好適である。 As in the fifth aspect of the invention, it is preferable that the flow path resistance of the fixed throttle portion (136) is set to be equivalent to an orifice of φ0.3 mm to φ0.7 mm.
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る第1実施形態について図1〜図7を用いて説明する。尚、図1は冷凍サイクル100の全体構成を示す模式図、図2は冷凍サイクル用減圧装置130を示す断面図、図3はオリフィス内径に対するサイクルの成績係数COPを示すグラフ、図4は冷凍サイクル用減圧装置130の圧力差に対する弁体部134の変位量を示すグラフ、図5は冷凍サイクル用減圧装置130の圧力差に対する冷媒流量を示すグラフ、図6は冷凍サイクル用減圧装置130の入口部132における冷媒の乾き度に対する閉弁時(固定絞りとして機能している場合)の冷媒流量を示すグラフ、図7はモリエル線図上の冷凍サイクル100の作動状態を示すグラフである。
(First embodiment)
A first embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 is a schematic diagram showing the entire configuration of the
第1実施形態の冷凍サイクル用減圧装置(以下、減圧装置)130は、車両用空調装置に組み込まれる冷凍サイクル100に適用されたものである。冷凍サイクル100は、図1に示すように、圧縮機110、放熱器120、上記減圧装置130、蒸発器140、アキュムレータ150が順次環状に接続されて形成されている。ここでは、冷媒として二酸化炭素を用いており、放熱器120における冷媒圧力(以下、高圧側圧力)は、冷凍サイクル100の作動条件によって、臨界圧力以下の領域から臨界圧力以上の領域までを取り得るようになっている。
The refrigeration cycle decompression device (hereinafter, decompression device) 130 of the first embodiment is applied to the
圧縮機110は、図示しない車両エンジンからの駆動力を受けて作動し、アキュムレータ150からの気相冷媒を高温高圧に圧縮する流体機械である。放熱器120は、車両エンジンルーム前方に配設されて、圧縮機110で圧縮された冷媒と車両グリルから流入する外気との間で熱交換して冷媒を冷却する熱交換器(ガスクーラ)である。減圧装置130は、放熱器120から流出した高圧の冷媒を減圧すると共に、減圧されて気液2相状態となった冷媒を蒸発器140に向けて流出する減圧手段である。尚、減圧装置130の詳細については後述する。
The
蒸発器140は、車室内に吹き出す空調空気との熱交換により減圧装置130から流出された冷媒を蒸発させる熱交換器であり、冷媒が蒸発する際の蒸発潜熱によって空調空気は冷却されることになる。尚、減圧装置130によって減圧された後の蒸発器140における冷媒圧力を以下、低圧側圧力と呼ぶことにする。アキュムレータ150は、蒸発器140から流出される冷媒を気液2相に分離すると共に、液相冷媒を一時的に蓄え、また、気相冷媒を圧縮機110に流出する容器である。
The
次に、減圧装置130について図2を用いて詳細に説明する。減圧装置130は、ケース131内に弁体部134、スプリング135、固定オリフィス(本発明における固定絞り部に対応)136等が設けられて形成されている。
Next, the
ケース131は、ステンレスや真鍮等の金属製で、有底の円筒状を成す容器体であり、一方の底部側に放熱器120に連通する入口部132が円形状に開口形成され、また他方の底部側に蒸発器140に連通する出口部133が開口形成されている。そして、内側における入口部132の円周部は、弁体部134が当接される弁座132aとして形成されている。
The
弁体部134は、円盤状部材をベースとして、中心部が入口部132側に向けて円錐状に突出するように形成されており、弁座132aと対向配置されて入口部132の開度を調整するようになっている。尚、弁体部134の円盤状の外周部には、出口部133側に延びるガイド部134aが形成されており、このガイド部134aは、ケース131の内壁に接触することにより、弁体部134の移動を案内するようになっている。また、弁体部134とガイド部134aとの間には貫通穴134bが円周方向に複数穿設され、この貫通穴134bによって、ケース131内において弁体部134を挟む入口部132側空間と出口部133側空間とが連通されるようになっている。
The
スプリング135は、金属製の弾性部材であり、ケース131内において出口部133の設けられた底部と、上記弁体部134との間に配設され、その弾性力により弁体部134を入口部132側へ押圧している。
The
固定オリフィス136は、流路抵抗が所定値に設定された絞りであり、弁体部134の中心部を貫通するように設けられ、入口部132(放熱器120側)と出口部133(蒸発器140側)とを常時連通させるようにしている。固定オリフィス136の内径と冷凍サイクル100の成績係数COPとの間には、外気温度に応じて図3に示すような関係(所定内径でCOPの極大値を取る)があり、外気温度の変化に対しても良好な成績係数COPを得るために、固定オリフィス136の直径は、φ0.3〜0.7mmに設定するのが良い。
The fixed
尚、ケース131は、一方の底部が円筒本体部と一体形成され、他方の底部が蓋部として別体形成されており、弁体部134、スプリング135がケース131内部に収容された後に、蓋部が溶接やねじ締結等の接合手段によって本体部に接合されている。
The
ここで、入口部132にかかる冷媒の高圧側圧力をP1、出口部133にかかる冷媒の低圧側圧力をP2、スプリング135の弾性による作用力をFとすると、高圧側圧力P1と低圧側圧力P2との圧力差ΔP(=P1−P2)が、スプリング135の作用力Fと抗することになる。本実施形態ではスプリング135の弾性特性の設定により、図4に示すように、圧力差ΔPが3.6MPaに達するまでは、作用力Fが圧力差ΔPに打ち勝って、弁体部134を閉弁状態に維持し(弁体部134の変位量=0)、圧力差ΔPが3.6MPa以上となった時に、この圧力差ΔPが作用力Fに打ち勝って、弁体部134を開弁させ、以下、圧力差ΔPが大きくなるに従って、弁体部134の変位量(入口部132における弁開度)が大きくなるようにしている。
Here, when the high pressure side pressure of the refrigerant applied to the
これに伴い、図5に示すように、弁体部134が開弁するまで(圧力差ΔPが3.6MPaに達するまで)は、冷媒は固定オリフィス136を流通し、その流路抵抗に応じた冷媒流量(重量流量)が得られ、また、弁体部134が開弁した後(圧力差ΔPが3.6MPa以上)は、弁体部134の変位量に応じた(固定オリフィス136も冷媒は流通する)冷媒流量が得られるようにしている。
Accordingly, as shown in FIG. 5, until the
また、固定オリフィス136の流路抵抗(例えばオリフィスの内径あるいはオリフィスの流路長さ)の設定により、図6に示すように、放熱器120にから減圧器130(固定オリフィス136)に至る冷媒の乾き度が0.25以下となるようにしている。
Further, by setting the flow resistance of the fixed orifice 136 (for example, the inner diameter of the orifice or the flow path length of the orifice), as shown in FIG. 6, the refrigerant flowing from the
次に、上記構成に基づく冷凍サイクル100および減圧装置130の作動について図7を加えて説明する。冷房要求に応じて圧縮機110が作動されると、冷媒は冷凍サイクル100内を循環し、上述したように空調空気は蒸発器140における冷媒の蒸発潜熱により冷却される。
Next, the operation of the
ここで、上記空調空気の冷却に伴って蒸発器140の表面には、空気中の水分が凝縮して凝縮水となって付着するが、冷却作用によってこの凝縮水から霜が発生しないようにするために、低圧側冷媒の温度を下げるようにしつつも(冷凍能力を確保しつつも)、0℃以下(凍結温度以下)とならないようにする。例えば、霜の発生を防止するための冷媒の安全温度として3℃に設定すると、冷媒が二酸化炭素の場合、低圧側圧力は3.8MPaとなる。この低圧側圧力(3.8MPa)は、例えば蒸発器140の下流側空気温度を温度センサ等で把握して、圧縮機110の冷媒吐出量を制御することで、一定に保たれる。
Here, with the cooling of the conditioned air, moisture in the air condenses and adheres as condensed water on the surface of the
本実施形態の減圧装置130は、図7に示すように、圧力差ΔPが3.6MPaとなって高圧側圧力が7.4MPa(即ち、臨界圧力)に達するまでは、弁体部134は閉弁状態が維持されるので、固定オリフィス136のみが機能する。また、この固定オリフィス136の流路抵抗を放熱器120出口側における冷媒の乾き度が0.25以下となるように設定しているので、固定オリフィス136とアキュムレータ150による自己制御作用が有効に働いて、効率良く冷凍サイクル100を運転させることができる。
As shown in FIG. 7, in the
即ち、冷凍サイクル100の運転において、放熱器120流通後の冷媒が、例えば気液2相状態で減圧装置130に流入し減圧されると、気相冷媒を含む分(乾き度大)、冷媒流量が減少し、蒸発器140での加熱度(スーパーヒート)が増す。その結果、アキュムレータ150内の液冷媒が放熱器120側へ移動し、放熱器120の出口側の液冷媒割合が増加する(過冷却度大あるいは乾き度小へ移行)。
That is, in the operation of the
逆に、放熱器120流通後の冷媒が、液相状態で減圧装置130に流入し減圧されると(過冷却域)、気相冷媒を含む場合に比べて冷媒流量が増加し、蒸発器140での加熱度(スーパーヒート)は減少する。その結果、アキュムレータ150内に蓄えられる液冷媒が増加し、放熱器120内の液冷媒が減少するため、放熱器120の出口側の液冷媒割合が減少する(過冷却度小あるいは乾き度大へ移行)。
On the contrary, when the refrigerant after circulation of the
この繰り返しにより、放熱器120流通後の冷媒は、最適な過冷却度(図7中のサブクール一定線、即ち、最大成績係数ライン)近傍でバランスされて減圧されるようになり、冷凍サイクル100として効率の良い運転が行われることになる。
By repeating this, the refrigerant after circulation of the
一方、減圧装置130における圧力差ΔPが3.6MPa以上となって高圧側圧力が7.4MPa(即ち、臨界圧力)以上となると、弁体部134は開弁されるので、蒸発器140における熱負荷(冷凍能力)の変動を圧力差ΔPで代用して、弁体部134における弁開度の調整が行われることになり、放熱器120における過度な圧力上昇を抑えつつ、必要とされる冷媒流量を確保して、効率的な冷凍サイクル100の運転が可能となる。
On the other hand, when the pressure difference ΔP in the
総じて、本実施形態の減圧装置130によって、高圧側圧力が臨界圧力以上の場合に加えて、臨界圧力以下となる場合でも、効率的な冷凍サイクル100の運転が可能となる。
In general, the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図8に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、減圧装置130の固定絞り部の設定位置を変更すると共に、冷凍サイクル100内に内部熱交換器160を設けたものである。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that the setting position of the fixed throttle portion of the
ここでは、減圧装置130における固定絞り部を固定オリフィス136aとして、入口部132と並ぶようにケース131に形成するようにしている。そして、放熱器120と固定オリフィス136aとが連通するように接続している。
Here, the fixed throttle portion in the
また、内部熱交換器160は、2つの内部流路を持つものとして設定し、一方の内部流路に放熱器120から流出される冷媒が流通するようにして、他方の内部流路にアキュムレータ150(蒸発器140)から流出される冷媒が流通するようにしている。
The
上記構成によれば、圧力差ΔPが3.6MPa以下で放熱器120からの冷媒は、固定オリフィス136aで減圧され、減圧された冷媒は貫通穴134b、出口部133を経て蒸発器140に至り、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
According to the above configuration, when the pressure difference ΔP is 3.6 MPa or less, the refrigerant from the
また、内部熱交換器160によって、放熱器120から流出される冷媒を蒸発器140側からの冷媒によって冷却することが可能となるので、蒸発器140で取り得るエンタルピ差を大きくすることができ、蒸発器140における冷凍能力を向上させることができる。
In addition, since the refrigerant flowing out of the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態を図9に示す。第3実施形態は、上記第2実施形態に対して、減圧装置130の固定絞り部を変更したものである。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIG. In the third embodiment, the fixed throttle portion of the
ここでは、固定絞り部を例えばキャピラリーチューブのような固定絞り136bとして設け、弁体部134が開弁した時の入口部132と出口部133とを結ぶ流路に対して並列となるように、固定絞り136bを接続している。
Here, the fixed throttle portion is provided as a
これにより、既存の固定絞り136bを用いて、減圧装置130を構成でき、上記第1、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。
Thereby, the
(その他の実施形態)
上記第1〜第3実施形態では、低圧側圧力を3.8MPa(冷媒温度3℃)とすることで弁体部134が開弁する圧力差ΔPを3.6MPaとしたが、これに限らず、圧力差ΔPは設定する低圧側圧力と臨界圧力との差以上となるように決定すれば良い。
(Other embodiments)
In the first to third embodiments, the pressure difference ΔP at which the
また、冷媒として二酸化炭素を用いたが、超臨界域での使用が可能となるものであれば、例えば、エチレン、エタン、酸化窒素等としても良い。 Moreover, although carbon dioxide was used as the refrigerant, it may be, for example, ethylene, ethane, nitrogen oxide, or the like as long as it can be used in the supercritical region.
100 冷凍サイクル
110 圧縮機
120 放熱器
130 冷凍サイクル用減圧装置
134 弁体部
136 固定オリフィス(固定絞り部)
140 蒸発器
150 アキュムレータ
160 内部熱交換器
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記放熱器(120)と前記蒸発器(140)との間に配設され、前記放熱器(120)から流出した冷媒を減圧すると共に、減圧された前記冷媒を前記蒸発器(140)に向けて流出する冷凍サイクル用減圧装置において、
前記放熱器(120)側と前記蒸発器(140)側との間の冷媒の圧力差(ΔP)に応じて開弁する弁体部(134)と、
前記放熱器(120)側と前記蒸発器(140)側との間を常時連通させ、その流路抵抗が所定値に設定された固定絞り部(136)とを有し、
前記放熱器(120)における冷媒の圧力が少なくとも前記臨界圧力以下で前記冷凍サイクル(100)が運転されている場合に、前記弁体部(134)は閉弁状態に維持され、前記固定絞り部(136)にて減圧されるようにしたことを特徴とする冷凍サイクル用減圧装置。 As main components, a compressor (110), a radiator (120), an evaporator (140), and an accumulator (150) are sequentially connected in an annular manner to circulate the refrigerant, and the pressure of the refrigerant in the radiator (120) is increased. Applied to a refrigeration cycle (100) that can be above the critical pressure,
It is arrange | positioned between the said heat radiator (120) and the said evaporator (140), and decompresses the refrigerant | coolant which flowed out from the said heat radiator (120), and directs the pressure-reduced refrigerant | coolant to the said evaporator (140). In the refrigeration cycle decompression device flowing out,
A valve body (134) that opens according to the pressure difference (ΔP) of the refrigerant between the radiator (120) side and the evaporator (140) side;
A fixed restricting portion (136) in which the radiator (120) side and the evaporator (140) side are always in communication and the flow resistance is set to a predetermined value;
When the refrigerant pressure in the radiator (120) is at least equal to or lower than the critical pressure and the refrigeration cycle (100) is operated, the valve body part (134) is maintained in a closed state, and the fixed throttle part A decompression device for a refrigeration cycle, wherein the decompression is performed at (136).
前記弁体部(134)は、前記圧力差(ΔP)が少なくとも3.6MPa以上で開弁することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の冷凍サイクル用減圧装置。 The refrigerant is carbon dioxide;
The decompression device for a refrigeration cycle according to any one of claims 1 to 3, wherein the valve body (134) opens when the pressure difference (ΔP) is at least 3.6 MPa. .
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