JP2008107055A - エジェクタ式冷凍サイクル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】T字型の三方継手構造の冷媒分配器16をエジェクタ15のディフューザ部15d下流側に接続して、ディフューザ部15d下流側冷媒の動圧が維持されるように冷媒の流れを分岐する。さらに、冷媒分配器16と第2蒸発器18とを絞り手段を介することなく接続して、第2蒸発器18の内部にディフューザ部15d下流側冷媒の動圧を作用させる。これにより、第2蒸発器18へ確実に冷媒を流入させて、第2蒸発器において適切に冷凍能力を発揮させる。
【選択図】図1
Description
(Ps1−Ps4)+Pv1≧(Ps1−Ps2)+(Ps2−Ps3)+(Ps3−Ps4)+Pv2…(F1)
に示す関係になっているエジェクタ式冷凍サイクルを第3の特徴とする。
図1〜3により、本発明の第1実施形態について説明する。図1は本発明のエジェクタ式冷凍サイクル10を車両用空調装置に適用した例の全体構成図である。まず、エジェクタ式冷凍サイクル10において、圧縮機11は冷媒を吸入し圧縮して吐出するもので、プーリおよびベルトを介して車両走行用エンジン(図示せず)から駆動力が伝達されて回転駆動される。
第1実施形態では、冷媒分配器16を採用しているが、本実施形態では、図4、5に示すように、Y字型の三方継手構造の冷媒分配器20を採用している。その他の構成は第1実施形態と同様である。なお、図4は本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10の全体構成図であり、図5は冷媒分配器20の導入管部20aの軸方向断面図である。
本実施形態では、第1実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの構成において、図6の全体構成図に示すように、冷媒分配器16(具体的には、第2導出管部20c)と第2蒸発器18との間に冷媒を減圧させる絞り手段である先細ノズル21を設けている。さらに、図6の各点D〜Gにおける冷媒の静圧および動圧が、以下の数式F1に示す関係になるように、調整されている。
(Ps1−Ps4)+Pv1≧(Ps1−Ps2)+(Ps2−Ps3)+(Ps3−Ps4)+Pv2…(F1)
となるように調整されている。
第3実施形態では、冷媒分配器16と第2蒸発器18との間に先細ノズル21を配置しているが、本実施形態では、図8の全体構成図に示すように、第2蒸発器18として、直列に接続された2つの第1蒸発部18a、第2蒸発部18bを有する蒸発器を採用し、この2つの蒸発部18a、18bの間に、第3実施形態と同様の先細ノズル21を配置している。
第1実施形態では、ノズル冷媒流量を調整する流量調整手段として膨張弁14を採用した例を説明したが、本実施形態では、図10に示すように、膨張弁22を採用し、さらに、第1蒸発器17下流側にアキュムレータ23を配置した例を説明する。
第5実施形態では、流量調整手段として膨張弁22を採用した例を説明したが、本実施形態では、図11の全体構成図に示すように、電気式膨張弁24を採用し、さらに、第2蒸発器18入口側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段である圧力センサ25、第2蒸発器18入口側の冷媒温度を検出する温度検出手段である温度センサ26および電気式膨張弁24の作動を制御する制御装置28を設けた例を説明する。
第6実施形態では、第2蒸発器18入口側の冷媒圧力および冷媒温度を検出しているが、本実施形態では、図12の全体構成図に示すように、第2蒸発器18出口側の冷媒圧力を検出する圧力検出手段である圧力センサ25、第2蒸発器18出口側の冷媒温度を検出する温度検出手段である温度センサ26を設けている。その他の構成は第6実施形態と同様である。
第6実施形態では、第2蒸発器18入口側の冷媒圧力および冷媒温度を検出しているが、本実施形態では、図13の全体構成図に示すように、電気式膨張弁24上流側の冷媒の圧力を圧力検出手段である圧力センサ25、電気式膨張弁24上流側の冷媒の温度を検出する温度検出手段である温度センサ26を設けている。その他の構成は第6実施形態と同様である。
本実施形態では、図14の全体構成図に示すように、第3実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10の放熱器12下流側かつ膨張弁14上流側で冷媒の流れを分岐する分岐部Yを設け、この分岐部Yから第1蒸発器17下流側かつ内部熱交換器13の低圧側冷媒流路13b上流側に冷媒を導くバイパス通路30を設けている。
本実施形態では、図15の全体構成図に示すように、第9実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10に対して、バイパス通路30を変更している。具体的には、本実施形態のバイパス通路30は、分岐部Yから先細ノズル21下流側かつ第2蒸発器18上流側に冷媒を導くように接続されている。その他の構成は第9実施形態と同様である。
第11実施形態では、図16の全体構成図に示すように、第1実施形態の構成に対して、第2蒸発器18に第3蒸発器32を並列に接続している。
第12実施形態では、図17の全体構成図に示すように、第1実施形態の構成に対して、第1蒸発器17に第3蒸発器32を並列に接続している。
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
15…エジェクタ、15a…ノズル部、15b…冷媒吸引口、15d…ディフューザ部、
16、20…冷媒分配器、16a、20a…導入管部、
16b、20b…第1導出管部、16c、20c…第2導出管部、
17…第1蒸発器、18…第2蒸発器、18a…第1蒸発部、18b…第2蒸発部、
21…先細ノズル、24…電気式膨張弁、25…圧力センサ、26…温度センサ。
Claims (16)
- 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
前記圧縮機(11)から吐出された高温高圧冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
前記放熱器(12)下流側冷媒を減圧膨張させるノズル部(15a)から噴射する高速度の冷媒流によって冷媒を冷媒吸引口(15b)から吸引するエジェクタ(15)と、
前記エジェクタ(15)流出冷媒の流れを分岐する分岐部(Z)と、
前記分岐部(Z)で分岐された一方の冷媒を蒸発させて前記圧縮機(11)吸入側へ流出する第1蒸発器(17)と、
前記分岐部(Z)で分岐された他方の冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口(15b)上流側へ流出する第2蒸発器(18)とを備え、
前記分岐部(Z)は、前記エジェクタ(15)流出冷媒の動圧が維持されるように冷媒を分岐させ、
前記第2蒸発器(18)は、その内部に前記動圧が作用する範囲に接続されていることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。 - 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
前記圧縮機(11)から吐出された高温高圧冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
前記放熱器(12)下流側冷媒を減圧膨張させるノズル部(15a)から噴射する高速度の冷媒流によって冷媒を冷媒吸引口(15b)から吸引するエジェクタ(15)と、
前記エジェクタ(15)流出冷媒の流れを分岐する分岐部(Z)と、
前記分岐部(Z)で分岐された一方の冷媒を蒸発させて前記圧縮機(11)吸入側へ流出する第1蒸発器(17)と、
前記分岐部(Z)で分岐された他方の冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口(15b)上流側へ流出する第2蒸発器(18)とを備え、
前記分岐部(Z)および前記第2蒸発器(18)は、絞り手段を介することなく前記エジェクタ(15)流出冷媒の動圧が前記第2蒸発器(18)の内部に作用するように接続されていることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。 - 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
前記圧縮機(11)から吐出された高温高圧冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
前記放熱器(12)下流側冷媒を減圧膨張させるノズル部(15a)から噴射する高速度の冷媒流によって冷媒を冷媒吸引口(15b)から吸引して、前記高速度の冷媒流と前記冷媒吸引口(15b)からの吸引冷媒とを混合してディフューザ部(15d)で昇圧させるエジェクタ(15)と、
前記エジェクタ(15)流出冷媒の流れを分岐する分岐部(Z)と、
前記分岐部(Z)で分岐された一方の冷媒を蒸発させて前記圧縮機(11)吸入側へ流出する第1蒸発器(17)と、
前記分岐部(Z)で分岐された他方の冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口(15b)上流側へ流出する第2蒸発器(18)とを備え、
前記ディフューザ部(15d)出口冷媒の静圧(Ps1)、前記ディフューザ部(15d)出口冷媒の動圧(Pv1)、前記第2蒸発器(18)入口冷媒の静圧(Ps2)、前記第2蒸発器(18)入口冷媒の動圧(Pv2)、前記第2蒸発器(18)出口冷媒の静圧(Ps3)および前記冷媒吸引口(15b)における冷媒の静圧(Ps4)が、狙いの吸引流量において、
(Ps1−Ps4)+Pv1≧(Ps1−Ps2)+(Ps2−Ps3)+(Ps3−Ps4)+Pv2
となっていることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。 - 前記分岐部(Z)から前記第2蒸発器(18)入口側に至る冷媒流路に、冷媒を減圧膨張させる絞り手段(21)を設けたことを特徴とする請求項3に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
- 前記第2蒸発器(18)は、直列に接続された複数の蒸発部(18a、18b)を有し、
前記複数の蒸発部(18a、18b)の間に、冷媒を減圧膨張させる絞り手段(21)を設けたことを特徴とする請求項3に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。 - 前記絞り手段は、ノズル(21)で形成されていることを特徴とする請求項4または5に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
- 前記分岐部(Z)は、冷媒を流入させる導入管部(16a)、冷媒を前記第1蒸発器(17)側へ流出させる第1導出管部(16b)および冷媒を前記第2蒸発器(18)側へ流出させる第2導出管部(16c)を有する冷媒分配器(16)の内部に形成され、
前記導入管部(16a)における冷媒の流入方向(A)および前記第2導出管部(16c)における冷媒の流出方向(C)は、同一方向に向けられていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。 - 前記分岐部(Z)は、冷媒を流入させる導入管部(20a)、冷媒を前記第1蒸発器(17)側へ流出させる第1導出管部(20b)および冷媒を前記第2蒸発器(18)側へ流出させる第2導出管部(20c)を有する冷媒分配器(20)の内部に形成され、
前記第1導出管部(20b)における冷媒の流出方向(B)および前記第2導出管部(20c)における冷媒の流出方向(C)は、前記導入管部(20a)における冷媒の流入方向(A)に対して対象方向に向けられているとともに、鋭角に交わっていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。 - 前記ノズル部(15a)へ流入するノズル冷媒流量を調整する流量調整手段(14)を備え、
前記ノズル冷媒流量は、前記第1蒸発器(17)出口側冷媒の過熱度が予め定めた値になるように調整されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。 - 前記ノズル部(15a)へ流入するノズル冷媒流量を調整する流量調整手段(22)を備え、
前記ノズル冷媒流量は、前記第2蒸発器(18)出口側冷媒の過熱度が予め定めた値になるように調整されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。 - 前記ノズル部(15a)へ流入するノズル冷媒流量を調整する流量調整手段(24)と、
前記第2蒸発器(18)入口側冷媒圧力を検出する圧力検出手段(25)とを備え、
前記ノズル冷媒流量は、前記圧力検出手段(25)が検出した検出圧力が、予め定めた目標圧力になるように調整されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。 - さらに、前記第2蒸発器(18)入口側冷媒温度を検出する温度検出手段(26)を備え、
前記目標圧力は、前記温度検出手段(26)が検出した検出温度に基づいて決定されることを特徴とする請求項11に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。 - 前記ノズル部(15a)へ流入するノズル冷媒流量を調整する流量調整手段(24)と、
前記第2蒸発器(18)出口側冷媒圧力を検出する圧力検出手段(25)とを備え、
前記ノズル冷媒流量は、前記圧力検出手段(25)が検出した検出圧力が、予め定めた目標圧力になるように調整されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。 - 前記ノズル部(15a)へ流入するノズル冷媒流量を調整する流量調整手段(24)と、
前記第2蒸発器(18)出口側冷媒温度を検出する温度検出手段(26)とを備え、
前記ノズル冷媒流量は、前記温度検出手段(26)が検出した検出温度が、予め定めた目標温度になるように調整されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。 - 前記ノズル部(15a)へ流入するノズル冷媒流量を調整する流量調整手段(24)と、
前記流量調整手段(24)上流側冷媒温度を検出する圧力検出手段(25)とを備え、
前記ノズル冷媒流量は、前記圧力検出手段(25)が検出した検出圧力が、予め定めた目標圧力になるように調整されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。 - 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
前記圧縮機(11)から吐出された高温高圧冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
前記放熱器(12)下流側冷媒を減圧膨張させるノズル部(15a)から噴射する高速度の冷媒流によって冷媒を冷媒吸引口(15b)から吸引するエジェクタ(15)と、
前記エジェクタ(15)流出冷媒の流れを分岐する分岐部(Z)と、
前記分岐部(Z)で分岐された一方の冷媒を蒸発させて前記圧縮機(11)吸入側へ流出する第1蒸発器(17)と、
前記分岐部(Z)で分岐された他方の冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口(15b)上流側へ流出する第2蒸発器(18)とを備えるエジェクタ式冷凍サイクルの運転方法であって、
前記分岐部(Z)で前記エジェクタ(15)流出冷媒の動圧が維持されるように冷媒を分岐して、前記第2蒸発器(18)の内部に前記動圧を作用させるエジェクタ式冷凍サイクルの運転方法。
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