JP2015031155A - Ejector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the transmission of pressure pulsation of refrigerant sucked by a compressor connected to gas-liquid separation means, to refrigerant within the gas-liquid separation means, in an ejector integrated with the gas-liquid separation means, the ejector being applied to a vapor compression-type refrigeration cycle.SOLUTION: In a space formed in a body 30, there are formed a nozzle passage which functions as a nozzle by arranging a passage forming member 35, and a diffuser passage which boosts a mixed refrigerant of an injection refrigerant injected from the nozzle passage and a suction refrigerant sucked from a suction passage, and in the body 30, there are formed a gas-liquid separation space 30f where the mixed refrigerant having flowed out from the diffuser passage is separated into gas and liquid, and a gas phase refrigerant flow-out passage 30i which guides the gas phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space to a gas phase refrigerant outlet 31d which is connected to the suction port side of a compressor 11. A buffer space 30j which attenuates pressure pulsation is formed in the middle of the gas phase refrigerant flow-out passage 30j.

Description

本発明は、流体を減圧させるとともに、高速度で噴射される噴射流体の吸引作用によって流体を吸引するエジェクタに関する。   The present invention relates to an ejector that sucks a fluid by reducing the pressure of the fluid and sucking a jet fluid ejected at a high speed.

従来、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用される減圧装置として、エジェクタが知られている。この種のエジェクタでは、冷媒を減圧させるノズル部を有し、このノズル部から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって蒸発器から流出した気相冷媒を吸引し、昇圧部(ディフューザ部)にて噴射冷媒と吸引冷媒とを混合して昇圧させることができる。   Conventionally, an ejector is known as a decompression device applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus. This type of ejector has a nozzle part that decompresses the refrigerant, sucks the gas-phase refrigerant that has flowed out of the evaporator by the suction action of the jetted refrigerant jetted from the nozzle part, and injects it at the booster (diffuser part) The pressure can be increased by mixing the refrigerant and the suction refrigerant.

従って、減圧装置としてエジェクタを備える冷凍サイクル装置(以下、エジェクタ式冷凍サイクルと記載する。)では、エジェクタの昇圧部における冷媒昇圧作用を利用して圧縮機の消費動力を低減させることができ、減圧装置として膨張弁等を備える通常の冷凍サイクル装置よりもサイクルの成績係数(COP)を向上させることができる。   Therefore, in a refrigeration cycle apparatus including an ejector as a decompression apparatus (hereinafter referred to as an ejector-type refrigeration cycle), the power consumption of the compressor can be reduced by utilizing the refrigerant pressure-increasing action in the pressure-increasing section of the ejector. The coefficient of performance (COP) of the cycle can be improved as compared with a normal refrigeration cycle apparatus provided with an expansion valve or the like as the apparatus.

さらに、特許文献1には、エジェクタ式冷凍サイクルに適用されるエジェクタとして、冷媒を二段階に減圧させるノズル部を有するものが開示されている。より詳細には、この特許文献1のエジェクタでは、第1ノズルにて高圧液相状態の冷媒を気液二相状態となるまで減圧し、気液二相状態となった冷媒を第2ノズルへ流入させている。   Furthermore, Patent Document 1 discloses an ejector that is applied to an ejector-type refrigeration cycle and that has a nozzle portion that depressurizes the refrigerant in two stages. More specifically, in the ejector disclosed in Patent Document 1, the refrigerant in the high-pressure liquid phase is decompressed by the first nozzle until the gas-liquid two-phase state is obtained, and the refrigerant in the gas-liquid two-phase state is supplied to the second nozzle. Inflow.

これにより、特許文献1のエジェクタでは、第2ノズルにおける冷媒の沸騰を促進してノズル部全体としてのノズル効率の向上を図り、エジェクタ式冷凍サイクル全体として、より一層のCOPの向上を図ろうとしている。   Thereby, in the ejector of patent document 1, the boiling of the refrigerant | coolant in a 2nd nozzle is accelerated | stimulated, the nozzle efficiency as the whole nozzle part is improved, and it is going to aim at the further improvement of COP as the whole ejector type refrigeration cycle. Yes.

また、一般的なエジェクタでは、ノズル部の軸線方向の延長線上にディフューザ部(昇圧部)が同軸上に配置されている。さらに、特許文献2には、このように配置されたディフューザ部の広がり角度を比較的小さくすることで、エジェクタ効率を向上できることが記載されている。   Moreover, in a general ejector, the diffuser part (pressure | voltage rise part) is arrange | positioned coaxially on the extension line | wire of the axial direction of a nozzle part. Further, Patent Document 2 describes that the ejector efficiency can be improved by relatively reducing the spread angle of the diffuser portion arranged in this way.

なお、ノズル効率とは、ノズル部において冷媒の圧力エネルギを運動エネルギに変換する際のエネルギ変換効率であり、エジェクタ効率は、エジェクタ全体としてのエネルギ変換効率である。   The nozzle efficiency is the energy conversion efficiency when the pressure energy of the refrigerant is converted into kinetic energy in the nozzle portion, and the ejector efficiency is the energy conversion efficiency of the entire ejector.

特許第3331604号公報Japanese Patent No. 3331604 特開2003−14318号公報JP 2003-14318 A

ところが、特許文献1のエジェクタでは、例えば、エジェクタ式冷凍サイクルの熱負荷が低くなり、サイクルの高圧側冷媒の圧力と低圧側冷媒の圧力との圧力差(高低圧差)が縮小してしまうと、第1ノズルにて高低圧差分の減圧がなされてしまい、第2ノズルでは殆ど冷媒が減圧されなくなってしまうことがある。   However, in the ejector of Patent Document 1, for example, when the thermal load of the ejector-type refrigeration cycle becomes low, and the pressure difference (high-low pressure difference) between the pressure of the high-pressure side refrigerant and the pressure of the low-pressure side refrigerant in the cycle is reduced, There is a case where the first nozzle is depressurized by a high-low pressure difference, and the refrigerant is hardly depressurized by the second nozzle.

このような場合、第2ノズルへ気液二相冷媒を流入させることによるノズル効率向上効果を得られなくなってしまい、ディフューザ部にて冷媒を充分に昇圧させることができなくなってしまうことがある。   In such a case, the nozzle efficiency improvement effect due to the flow of the gas-liquid two-phase refrigerant into the second nozzle cannot be obtained, and the refrigerant cannot be sufficiently boosted in the diffuser section.

これに対して、特許文献1のエジェクタに特許文献2に開示されている比較的小さい広がり角度のディフューザ部を適用し、エジェクタ効率を向上させることによって、エジェクタ式冷凍サイクルの低負荷時にもディフューザ部にて冷媒を充分に昇圧させる手段が考えられる。   On the other hand, by applying the diffuser portion having a relatively small spread angle disclosed in Patent Literature 2 to the ejector of Patent Literature 1 and improving the ejector efficiency, the diffuser portion is also at a low load of the ejector refrigeration cycle. A means for sufficiently increasing the pressure of the refrigerant can be considered.

しかしながら、このようなディフューザ部を適用すると、エジェクタ全体としてノズル部の軸線方向の長さが長くなってしまうので、エジェクタ式冷凍サイクルの通常負荷時においてはエジェクタの体格が不必要に大きくなってしまうことが問題となる。   However, when such a diffuser portion is applied, the length of the nozzle portion in the axial direction as a whole becomes longer, so that the size of the ejector becomes unnecessarily large at the normal load of the ejector refrigeration cycle. It becomes a problem.

そこで、本発明者らは、先に、特願2012−184950号(以下、先願例という。)にて、
エジェクタ式冷凍サイクルに適用されるエジェクタであって、
放熱器から流出した冷媒を旋回させる旋回空間、この旋回空間から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間、減圧用空間の冷媒流れ下流側に連通して蒸発器から流出した冷媒を吸引する吸引用通路、および減圧用空間から噴射された噴射冷媒と吸引用通路から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間が形成されたボデーと、
少なくとも一部が減圧用空間の内部および昇圧用空間の内部に配置されて、減圧用空間から離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成された通路形成部材とを備え、
ボデーのうち減圧用空間を形成する部位の内周面と通路形成部材の外周面との間に形成される冷媒通路が、旋回空間から流出した冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路を形成し、
ボデーのうち昇圧用空間を形成する部位の内周面と通路形成部材の外周面との間に形成される冷媒通路が、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させるディフューザとして機能するディフューザ通路を形成し、
さらに、ボデーに、ディフューザ通路から流出した冷媒の気液を遠心力の作用によって分離する気液分離空間が形成されたエジェクタを提案している。
Therefore, the present inventors previously described Japanese Patent Application No. 2012-184950 (hereinafter referred to as a prior application example).
An ejector applied to an ejector refrigeration cycle,
A swirling space for swirling the refrigerant flowing out of the radiator, a decompression space for depressurizing the refrigerant flowing out of the swirling space, and a suction passage for sucking the refrigerant flowing out of the evaporator in communication with the refrigerant flow downstream side of the depressurizing space , And a body formed with a pressure increasing space through which the injected refrigerant injected from the depressurizing space and the suction refrigerant sucked from the suction passage are formed,
A passage forming member that is at least partially disposed in the decompression space and in the pressurization space, and has a conical shape whose cross-sectional area expands with distance from the decompression space;
Nozzle passage functioning as a nozzle in which a refrigerant passage formed between an inner peripheral surface of a portion of the body forming a decompression space and an outer peripheral surface of the passage forming member decompresses and injects the refrigerant flowing out of the swirling space. Form the
A refrigerant passage formed between an inner peripheral surface of a part of the body that forms a pressure increasing space and an outer peripheral surface of the passage forming member serves as a diffuser passage that functions as a diffuser that increases the pressure by mixing the injected refrigerant and the suction refrigerant. Forming,
Furthermore, an ejector is proposed in which a gas-liquid separation space is formed in the body to separate the gas-liquid refrigerant flowing out of the diffuser passage by the action of centrifugal force.

この先願例のエジェクタでは、旋回空間にて冷媒を旋回させることで、旋回空間内の旋回中心側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力あるいは冷媒が減圧沸騰する(キャビテーションを生じる)圧力まで低下させることができる。これにより、旋回中心軸の外周側よりも内周側に気相冷媒が多く存在するようにして、旋回空間内の旋回中心線近傍はガス単相、その周りは液単相の二相分離状態とすることができる。   In the ejector of this prior application, by turning the refrigerant in the swirling space, the refrigerant pressure on the turning center side in the swirling space is reduced to the pressure that becomes the saturated liquid phase refrigerant or the pressure at which the refrigerant boils at a reduced pressure (causes cavitation). Can be reduced. As a result, the gas phase refrigerant is present in the swirl space in the vicinity of the swirl center line so that the gas phase refrigerant is present more on the inner circumference side than the outer circumference side of the swirl center axis, and the liquid single phase is around the gas phase. It can be.

そして、二相分離状態の冷媒は、ノズル通路へ流入して壁面沸騰および界面沸騰によって沸騰が促進されるので、ノズル通路の最小流路面積部近傍では、気相と液相が均質に混合した気液混合状態となる。さらに、ノズル通路の最小流路面積部近傍にて気液混合状態となった冷媒に閉塞(チョーキング)が生じ、気液混合状態の冷媒の流速が二相音速となるまで加速する。   Then, the refrigerant in the two-phase separation state flows into the nozzle passage, and the boiling is promoted by wall surface boiling and interface boiling, so that the gas phase and the liquid phase are homogeneously mixed in the vicinity of the minimum flow path area of the nozzle passage. It becomes a gas-liquid mixed state. Further, the refrigerant in the gas-liquid mixed state in the vicinity of the minimum flow path area of the nozzle passage is blocked (choking), and the refrigerant is accelerated until the flow rate of the refrigerant in the gas-liquid mixed state becomes a two-phase sound speed.

このように二相音速まで加速した冷媒は、ノズル通路の最小流路面積部から下流側にて、均質に混合された理想的な二相噴霧流れとなって、その流速をさらに増大させることができる。その結果、ノズル通路にて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギへ変換する際のエネルギ変換効率(従来技術のノズル効率に相当)を向上させることができる。   Thus, the refrigerant accelerated to the two-phase sonic velocity becomes an ideal two-phase spray flow that is homogeneously mixed downstream from the minimum flow path area of the nozzle passage, and can further increase the flow velocity. it can. As a result, the energy conversion efficiency (equivalent to the nozzle efficiency of the prior art) when converting the pressure energy of the refrigerant into kinetic energy in the nozzle passage can be improved.

さらに、先願例のエジェクタでは、通路形成部材として円錐状に形成されたものを採用し、ディフューザ通路の形状を減圧用空間から離れるに伴って通路形成部材の外周に沿って広がる形状としている。これにより、ディフューザ通路の軸方向寸法が拡大してしまうことを抑制して、エジェクタ全体としての体格の大型化を抑制することができる。   Further, in the ejector of the prior application example, a conical shape is adopted as the passage forming member, and the shape of the diffuser passage is widened along the outer periphery of the passage forming member as the distance from the decompression space increases. Thereby, it can suppress that the axial direction dimension of a diffuser channel expands, and can suppress the enlargement of the physique as the whole ejector.

さらに、先願例のエジェクタでは、ボデーの内部に形成された気液分離空間にて、ディフューザ通路から流出した冷媒の気液を遠心力の作用によって分離しているので、ボデーの外部に気液分離手段を配置する場合に対して、気液分離空間にて効率的に冷媒の気液を分離できるとともに、気液分離空間の容積を効果的に小さくすることができる。   Furthermore, in the ejector of the prior application, the gas-liquid refrigerant flowing out of the diffuser passage is separated by the action of centrifugal force in the gas-liquid separation space formed inside the body. In contrast to the case where the separation means is disposed, the gas-liquid refrigerant can be efficiently separated in the gas-liquid separation space, and the volume of the gas-liquid separation space can be effectively reduced.

つまり、先願例のエジェクタによれば、体格の大型化を招くことなく、エジェクタ式冷凍サイクルの負荷変動が生じても、ノズル通路におけるエネルギ変換効率(従来技術のノズル効率に相当)の低下を抑制可能な気液分離手段一体型のエジェクタを実現することができる。   In other words, according to the ejector of the prior application example, the energy conversion efficiency in the nozzle passage (corresponding to the nozzle efficiency of the prior art) is reduced even if the load fluctuation of the ejector type refrigeration cycle occurs without increasing the size of the physique. An ejector integrated with a gas-liquid separation means that can be suppressed can be realized.

ところが、この先願例のエジェクタが適用されたエジェクタ式冷凍サイクルを実際に作動させると、気液分離空間にて分離された液相冷媒を蒸発させる蒸発器に振動や騒音が生じてしまうことがあった。   However, when the ejector-type refrigeration cycle to which the ejector of the prior application is applied is actually operated, vibration and noise may be generated in the evaporator that evaporates the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space. It was.

そこで、本発明者らがその原因について調査したところ、先願例のエジェクタが適用されたエジェクタ式冷凍サイクルでは、気液分離空間にて分離された気相冷媒を圧縮機に吸入させるサイクル構成になっていることが原因であると判った。   Therefore, the present inventors investigated the cause, and in the ejector-type refrigeration cycle to which the ejector of the prior application was applied, the cycle configuration in which the compressor sucks the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space. It was found that this is the cause.

その理由は、気液分離空間にて分離された気相冷媒を圧縮機に吸入させるサイクル構成では、圧縮機吸入冷媒の圧力脈動が気液分離空間内の冷媒に伝達され、気液分離空間内の冷媒の圧力脈動が蒸発器内の冷媒に伝達されてしまうからである。   The reason for this is that, in the cycle configuration in which the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space is sucked into the compressor, the pressure pulsation of the compressor suction refrigerant is transmitted to the refrigerant in the gas-liquid separation space, This is because the pressure pulsation of the refrigerant is transmitted to the refrigerant in the evaporator.

さらに、先願例のエジェクタでは、気液分離空間にて効率的な気液分離を行うことができるので、気液分離空間内に気液界面が形成される。そして、この気液界面に圧縮機吸入冷媒の圧力脈動が伝達されてしまうと、蒸発器内の液相冷媒に直接圧力脈動が伝達されてしまうことになるので、蒸発器に生じる振動や騒音も大きくなりやすい。   Furthermore, in the ejector of the prior application example, since efficient gas-liquid separation can be performed in the gas-liquid separation space, a gas-liquid interface is formed in the gas-liquid separation space. If the pressure pulsation of the refrigerant sucked from the compressor is transmitted to the gas-liquid interface, the pressure pulsation is directly transmitted to the liquid-phase refrigerant in the evaporator. Easy to grow.

本発明では、上記点に鑑み、蒸気圧縮式冷凍サイクルに適用される気液分離手段一体型のエジェクタにおいて、気液分離手段に接続される圧縮機吸入冷媒の圧力脈動が、気液分離手段内の冷媒に伝達されてしまうことの抑制を目的とする。   In the present invention, in view of the above points, in the gas-liquid separation unit integrated ejector applied to the vapor compression refrigeration cycle, the pressure pulsation of the compressor suction refrigerant connected to the gas-liquid separation unit is generated in the gas-liquid separation unit. The purpose is to prevent the refrigerant from being transmitted to the refrigerant.

本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項1に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置(10)に適用されるエジェクタであって、
冷媒流入口(31a)から流入した冷媒を旋回させる旋回空間(30a)、旋回空間(30a)から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間(30b)、減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側に連通して外部から冷媒を吸引する吸引用通路(13b)、減圧用空間(30b)から噴射された噴射冷媒と吸引用通路(13b)から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間(30e)、昇圧用空間(30e)から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間(30f)、気液分離空間(30f)にて分離された気相冷媒を圧縮機(11)の吸入口側へ流出させる気相冷媒流出口(31d)が形成されたボデー(30)と、
少なくとも一部が減圧用空間(30b)の内部および昇圧用空間(30e)の内部に配置されており、減圧用空間(30b)から離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成された通路形成部材(35)とを備え、
ボデー(30)のうち減圧用空間(30b)を形成する部位の内周面と通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、旋回空間(30a)から流出した冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路(13a)であり、
ボデー(30)のうち昇圧用空間(30e)を形成する部位の内周面と通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギへ変換するディフューザとして機能するディフューザ通路(13c)であり、
さらに、ボデー(30)には、圧縮機(11)の吸入口側から気液分離空間(30f)内へ伝達される圧力脈動を減衰させるバッファ空間(30j)が形成されていることを特徴とする。
The present invention has been devised to achieve the above object, and in the invention according to claim 1, a vapor compression refrigeration cycle apparatus (10) having a compressor (11) for compressing and discharging a refrigerant. ) Ejector applied to
A swirling space (30a) for swirling the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet (31a), a decompression space (30b) for decompressing the refrigerant flowing out of the swirling space (30a), and a refrigerant flow downstream of the decompression space (30b). A suction passage (13b) that communicates and sucks refrigerant from the outside, and a pressurization space (30e) that flows in the injected refrigerant injected from the decompression space (30b) and the suction refrigerant sucked from the suction passage (13b) ), A gas-liquid separation space (30f) that separates the gas-liquid refrigerant flowing out from the pressurizing space (30e), and the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space (30f) A body (30) having a gas-phase refrigerant outlet (31d) to be discharged to the side,
A passage formed in a conical shape in which at least a part thereof is disposed in the decompression space (30b) and the pressurization space (30e), and the cross-sectional area increases as the distance from the decompression space (30b) increases. A forming member (35),
The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the part forming the decompression space (30b) in the body (30) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) is a refrigerant that has flowed out of the swirling space (30a). Is a nozzle passage (13a) that functions as a nozzle that injects under reduced pressure,
The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the body (30) forming the pressurizing space (30e) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) is a mixed refrigerant of the injection refrigerant and the suction refrigerant. A diffuser passage (13c) that functions as a diffuser that converts the kinetic energy of
Further, the body (30) has a buffer space (30j) for attenuating pressure pulsations transmitted from the suction port side of the compressor (11) into the gas-liquid separation space (30f). To do.

これによれば、旋回空間(30a)にて冷媒を旋回させることによって、ノズル通路(13a)におけるエネルギ変換効率(ノズル効率に相当)を向上させることができる。また、ディフューザ通路(13c)を通路形成部材(35)の外周側に沿って広がる形状としているので、ディフューザ通路(13c)の軸方向寸法の拡大を抑制できる。また、ボデー(30)に気液分離空間(30f)が形成されているので、気液分離空間(30f)の容積を小型化することができる。   According to this, the energy conversion efficiency (equivalent to nozzle efficiency) in the nozzle passage (13a) can be improved by swirling the refrigerant in the swirling space (30a). Moreover, since the diffuser passage (13c) has a shape that expands along the outer peripheral side of the passage forming member (35), the expansion of the axial dimension of the diffuser passage (13c) can be suppressed. Moreover, since the gas-liquid separation space (30f) is formed in the body (30), the volume of the gas-liquid separation space (30f) can be reduced.

これに加えて、本請求項に記載の発明によれば、バッファ空間(30j)が形成されているので、圧縮機(11)の吸入口側から気液分離空間(30f)内へ伝達される冷媒の圧力脈動を減衰させることができる。つまり、気液分離空間(30f)に接続される圧縮機(11)吸入冷媒の圧力脈動が、気液分離空間(30f)内の冷媒に伝達されてしまうことを抑制できる。   In addition, according to the invention described in this claim, since the buffer space (30j) is formed, it is transmitted from the suction port side of the compressor (11) into the gas-liquid separation space (30f). The pressure pulsation of the refrigerant can be attenuated. That is, it is possible to suppress the pressure pulsation of the refrigerant sucked by the compressor (11) connected to the gas-liquid separation space (30f) from being transmitted to the refrigerant in the gas-liquid separation space (30f).

延いては、圧縮機(11)吸入冷媒の圧力脈動が、気液分離空間(30f)にて分離された冷媒を蒸発させる蒸発器内の冷媒に伝達されて蒸発器に振動や騒音を生じさせてしまうことを抑制できる。   As a result, the pressure pulsation of the refrigerant sucked in the compressor (11) is transmitted to the refrigerant in the evaporator that evaporates the refrigerant separated in the gas-liquid separation space (30f), causing vibration and noise in the evaporator. Can be suppressed.

なお、上記の請求項において、気相冷媒流出口(31d)は、冷媒配管を介して圧縮機(11)の吸入口に直接接続されるものに限定されず、例えば、サイクル内の高圧冷媒と低圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器の低圧冷媒通路等を介して間接的に接続されるものも含む。   In the above claims, the gas-phase refrigerant outlet (31d) is not limited to the one directly connected to the suction port of the compressor (11) via the refrigerant pipe. It includes those indirectly connected through a low-pressure refrigerant passage or the like of an internal heat exchanger that exchanges heat with the low-pressure refrigerant.

また、通路形成部材(35)は、厳密に減圧用空間(30b)から離れるに伴って断面積が拡大する形状のみから形成されているものに限定されず、少なくとも一部に減圧用空間(30b)から離れるに伴って断面積が拡大する形状を含んでいることによって、ディフューザ通路(13c)の形状を減圧用空間(30b)から離れるに伴って外側へ広がる形状とすることができるものを含む。   Further, the passage forming member (35) is not limited to the one having a shape in which the cross-sectional area expands as it is strictly separated from the decompression space (30b), and at least partially includes the decompression space (30b). The shape of the diffuser passage (13c) includes a shape that expands outward as the distance from the decompression space (30b) increases. .

さらに、「円錐状に形成された」とは、通路形成部材(35)が完全な円錐形状に形成されているという意味に限定されず、円錐に近い形状、あるいは一部に円錐形状を含んで形成されているという意味も含んでいる。具体的には、軸方向断面形状が二等辺三角形となるものに限定されず、頂点を挟む二辺が内周側に凸となる形状、頂点を挟む二辺が外周側に凸となる形状、さらに断面形状が半円形状となるもの等も含む意味である。   Further, “conically formed” is not limited to the meaning that the passage forming member (35) is formed in a complete conical shape, and includes a shape close to a cone or a portion of the cone. It also includes the meaning of being formed. Specifically, the shape in which the axial cross-sectional shape is not limited to an isosceles triangle, the shape in which the two sides sandwiching the apex are convex on the inner peripheral side, the shape in which the two sides sandwiching the apex are convex on the outer peripheral side, Furthermore, it is meant to include those having a semicircular cross section.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

一実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an ejector refrigeration cycle according to an embodiment. 一実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the ejector of one embodiment. 一実施形態のエジェクタの各冷媒通路の機能を説明するための模式的な断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating the function of each refrigerant path of the ejector of one Embodiment. 一実施形態のエジェクタ式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る。It is a Mollier diagram which shows the state of the refrigerant | coolant in the ejector-type refrigerating cycle of one Embodiment.

図1〜図4を用いて、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態のエジェクタ13は、図1に示すように、冷媒減圧手段としてエジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置、すなわち、エジェクタ式冷凍サイクル10に適用されている。さらに、このエジェクタ式冷凍サイクル10は、車両用空調装置に適用され、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却する機能を果たす。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the ejector 13 of this embodiment is applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus including an ejector as a refrigerant decompression unit, that is, an ejector refrigeration cycle 10. Furthermore, this ejector-type refrigeration cycle 10 is applied to a vehicle air conditioner, and fulfills a function of cooling blown air that is blown into a vehicle interior that is a space to be air-conditioned.

また、このエジェクタ式冷凍サイクル10では、冷媒としてHFC系冷媒(具体的には、R134a)を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてHFO系冷媒(具体的には、R1234yf)等を採用してもよい。さらに、冷媒には圧縮機11を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。   The ejector refrigeration cycle 10 employs an HFC refrigerant (specifically, R134a) as the refrigerant, and constitutes a subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the refrigerant critical pressure. . Of course, an HFO refrigerant (specifically, R1234yf) or the like may be adopted as the refrigerant. Furthermore, refrigeration oil for lubricating the compressor 11 is mixed in the refrigerant, and a part of the refrigeration oil circulates in the cycle together with the refrigerant.

エジェクタ式冷凍サイクル10において、圧縮機11は、冷媒を吸入して高圧冷媒となるまで昇圧して吐出するものである。具体的には、本実施形態の圧縮機11は、1つのハウジング内に固定容量型の圧縮機構11a、および圧縮機構11aを駆動する電動モータ11bを収容して構成された電動圧縮機である。   In the ejector-type refrigeration cycle 10, the compressor 11 sucks the refrigerant and discharges it until it becomes high-pressure refrigerant. Specifically, the compressor 11 of the present embodiment is an electric compressor configured by housing a fixed capacity type compression mechanism 11a and an electric motor 11b for driving the compression mechanism 11a in one housing.

この圧縮機構11aとしては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。また、電動モータ11bは、後述する制御装置から出力される制御信号によって、その作動(回転数)が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。   As the compression mechanism 11a, various compression mechanisms such as a scroll-type compression mechanism and a vane-type compression mechanism can be employed. Further, the electric motor 11b is controlled in its operation (number of rotations) by a control signal output from a control device to be described later, and may adopt either an AC motor or a DC motor.

なお、圧縮機11は、プーリ、ベルト等を介して車両走行用エンジンから伝達された回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機であってもよい。この種のエンジン駆動式の圧縮機としては、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整できる可変容量型圧縮機、あるいは電磁クラッチの断続により圧縮機の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機を採用することができる。   The compressor 11 may be an engine-driven compressor that is driven by a rotational driving force transmitted from a vehicle travel engine via a pulley, a belt, or the like. As this type of engine-driven compressor, a variable displacement compressor that can adjust the refrigerant discharge capacity by changing the discharge capacity, or adjusting the refrigerant discharge capacity by changing the operating rate of the compressor by intermittently connecting the electromagnetic clutch. A fixed capacity compressor can be employed.

圧縮機11の吐出口には、放熱器12の凝縮部12aの冷媒入口側が接続されている。放熱器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒と冷却ファン12dにより送風される車室外空気(外気)を熱交換させることによって、高圧冷媒を放熱させて冷却する放熱用熱交換器である。   The refrigerant inlet side of the condenser 12 a of the radiator 12 is connected to the discharge port of the compressor 11. The radiator 12 is a heat exchanger for heat radiation that radiates and cools the high-pressure refrigerant by exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and outside air (outside air) blown by the cooling fan 12d. .

より具体的には、この放熱器12は、圧縮機11から吐出された高圧気相冷媒と冷却ファン12dから送風された外気とを熱交換させ、高圧気相冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮部12a、凝縮部12aから流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄えるレシーバ部12b、およびレシーバ部12bから流出した液相冷媒と冷却ファン12dから送風される外気とを熱交換させ、液相冷媒を過冷却する過冷却部12cを有して構成される、いわゆるサブクール型の凝縮器である。   More specifically, the radiator 12 is a condensing unit that exchanges heat between the high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the compressor 11 and the outside air blown from the cooling fan 12d to radiate and condense the high-pressure gas-phase refrigerant. 12a, a receiver 12b that separates the gas-liquid refrigerant flowing out of the condensing unit 12a and stores excess liquid-phase refrigerant, and a liquid-phase refrigerant that flows out of the receiver unit 12b and the outside air blown from the cooling fan 12d exchange heat. This is a so-called subcool condenser that includes a supercooling section 12c that supercools the liquid-phase refrigerant.

また、冷却ファン12dは、制御装置から出力される制御電圧によって回転数(送風空気量)が制御される電動式送風機である。放熱器12の過冷却部12cの冷媒出口側には、エジェクタ13の冷媒流入口31aが接続されている。   Further, the cooling fan 12d is an electric blower in which the rotation speed (the amount of blown air) is controlled by a control voltage output from the control device. A refrigerant inlet 31 a of the ejector 13 is connected to the refrigerant outlet side of the supercooling portion 12 c of the radiator 12.

エジェクタ13は、放熱器12から流出した過冷却状態の高圧液相冷媒を減圧させて下流側へ流出させる冷媒減圧手段としての機能を果たすとともに、高速度で噴射される冷媒流の吸引作用によって後述する蒸発器14から流出した冷媒を吸引(輸送)して循環させる冷媒循環手段(冷媒輸送手段)としての機能を果たす。さらに、本実施形態のエジェクタ13は、減圧させた冷媒の気液を分離する気液分離手段としての機能も果たす。   The ejector 13 functions as a refrigerant pressure reducing means for reducing the pressure of the supercooled high-pressure liquid-phase refrigerant that has flowed out of the radiator 12 and flowing it to the downstream side, and is described later by the suction action of the refrigerant flow injected at a high speed. It functions as a refrigerant circulating means (refrigerant transporting means) that sucks (transports) and circulates the refrigerant flowing out of the evaporator 14 that circulates. Furthermore, the ejector 13 according to the present embodiment also functions as a gas-liquid separation unit that separates the gas-liquid of the decompressed refrigerant.

エジェクタ13の具体的構成については、図2、図3を用いて説明する。なお、図2における上下の各矢印は、エジェクタ式冷凍サイクル10を車両用空調装置に搭載した状態における上下の各方向を示している。また、図3は、エジェクタ13の各冷媒通路の機能を説明するための模式的な断面図であって、図2と同一の機能を果たす部分には同一の符号を付している。   A specific configuration of the ejector 13 will be described with reference to FIGS. In addition, the up and down arrows in FIG. 2 indicate the up and down directions in a state where the ejector refrigeration cycle 10 is mounted on the vehicle air conditioner. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the function of each refrigerant passage of the ejector 13, and parts having the same functions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

まず、本実施形態のエジェクタ13は、図2に示すように、複数の構成部材を組み合わせることによって構成されたボデー30を備えている。より具体的には、ボデー30は、角柱状あるいは円柱状の金属もしくは樹脂等にて形成されてエジェクタ13の外殻を形成するハウジングボデー31を有し、このハウジングボデー31の内部に、ノズルボデー32、ミドルボデー33、ミドルプレート34、ロワーボデー36といった構成部材を固定して構成されたものである。   First, the ejector 13 of this embodiment is provided with the body 30 comprised by combining a some structural member, as shown in FIG. More specifically, the body 30 has a housing body 31 that is formed of a prismatic or columnar metal or resin and forms the outer shell of the ejector 13, and a nozzle body 32 is provided inside the housing body 31. The structural members such as the middle body 33, the middle plate 34, and the lower body 36 are fixed.

ハウジングボデー31には、放熱器12から流出した冷媒を内部へ流入させる冷媒流入口31a、蒸発器14から流出した冷媒を吸引する冷媒吸引口31b、ボデー30の内部に形成された気液分離空間30fにて分離された液相冷媒を蒸発器14の冷媒入口側へ流出させる液相冷媒流出口31c、および気液分離空間30fにて分離された気相冷媒を圧縮機11の吸入側へ流出させる気相冷媒流出口31d等が形成されている。   The housing body 31 includes a refrigerant inlet 31 a that allows the refrigerant flowing out of the radiator 12 to flow into the interior, a refrigerant suction port 31 b that sucks the refrigerant flowing out of the evaporator 14, and a gas-liquid separation space formed inside the body 30. The liquid-phase refrigerant outlet 31c that causes the liquid-phase refrigerant separated in 30f to flow out to the refrigerant inlet side of the evaporator 14 and the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f flow out to the suction side of the compressor 11. The gas-phase refrigerant outlet 31d to be made is formed.

ノズルボデー32は、冷媒流れ方向に先細る略円錐形状の金属部材等で形成されており、その軸方向が鉛直方向(図2の上下方向)と平行になるように、ハウジングボデー31の内部に圧入等の手段によって固定されている。ノズルボデー32の上方側とハウジングボデー31との間には、冷媒流入口31aから流入した冷媒を旋回させる旋回空間30aが形成されている。   The nozzle body 32 is formed of a substantially conical metal member or the like that tapers in the refrigerant flow direction, and is press-fitted into the housing body 31 so that its axial direction is parallel to the vertical direction (vertical direction in FIG. 2). It is fixed by means such as. Between the upper side of the nozzle body 32 and the housing body 31, a swirling space 30a for swirling the refrigerant flowing from the refrigerant inlet 31a is formed.

旋回空間30aは、回転体形状に形成され、図2の一点鎖線で示す中心軸が鉛直方向に延びている。なお、回転体形状とは、平面図形を同一平面上の1つの直線(中心軸)の周りに回転させた際に形成される立体形状である。より具体的には、本実施形態の旋回空間30aは、略円柱状に形成されている。もちろん、円錐あるいは円錐台と円柱とを結合させた形状等に形成されていてもよい。   The swirling space 30a is formed in a rotating body shape, and the central axis shown by the one-dot chain line in FIG. 2 extends in the vertical direction. The rotating body shape is a three-dimensional shape formed when a plane figure is rotated around one straight line (central axis) on the same plane. More specifically, the swirl space 30a of the present embodiment is formed in a substantially cylindrical shape. Of course, you may form in the shape etc. which combined the cone or the truncated cone, and the cylinder.

さらに、冷媒流入口31aと旋回空間30aとを接続する冷媒流入通路31eは、旋回空間30aの中心軸方向から見たときに、ボデー30のうち旋回空間30aを形成する部位の内周壁面の接線方向に延びている。これにより、冷媒流入通路31eから旋回空間30aへ流入した冷媒は、ボデー30のうち旋回空間30aを形成する部位の内周壁面に沿って流れ、旋回空間30a内を旋回する。   Furthermore, the refrigerant inflow passage 31e that connects the refrigerant inlet 31a and the swirling space 30a is tangent to the inner peripheral wall surface of the body 30 that forms the swirling space 30a when viewed from the central axis direction of the swirling space 30a. Extending in the direction. Thereby, the refrigerant that has flowed into the swirl space 30a from the refrigerant inflow passage 31e flows along the inner peripheral wall surface of the part of the body 30 that forms the swirl space 30a, and swirls within the swirl space 30a.

なお、冷媒流入通路31eは、旋回空間30aの中心軸方向から見たときに、旋回空間30aの接線方向と完全に一致するように形成されている必要はなく、少なくとも旋回空間30aの接線方向の成分を含んでいれば、その他の方向の成分(例えば、旋回空間30aの軸方向の成分)を含んで形成されていてもよい。   The refrigerant inflow passage 31e does not need to be formed so as to completely coincide with the tangential direction of the swirl space 30a when viewed from the central axis direction of the swirl space 30a, and at least in the tangential direction of the swirl space 30a. As long as a component is included, it may be formed including a component in another direction (for example, a component in the axial direction of the swirling space 30a).

ここで、旋回空間30a内で旋回する冷媒には遠心力が作用するので、旋回空間30a内では中心軸側の冷媒圧力が外周側の冷媒圧力よりも低下する。そこで、本実施形態では、エジェクタ式冷凍サイクル10の通常運転時に、旋回空間30a内の中心軸側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、冷媒が減圧沸騰する(キャビテーションを生じる)圧力まで低下させるようにしている。   Here, since centrifugal force acts on the refrigerant swirling in the swirling space 30a, the refrigerant pressure on the central axis side is lower than the refrigerant pressure on the outer peripheral side in the swirling space 30a. Therefore, in the present embodiment, during normal operation of the ejector refrigeration cycle 10, the refrigerant pressure on the central axis side in the swirling space 30a is set to the pressure that becomes the saturated liquid phase refrigerant, or the refrigerant boils under reduced pressure (causes cavitation). The pressure is lowered to the pressure.

このような旋回空間30a内の中心軸側の冷媒圧力の調整は、旋回空間30a内で旋回する冷媒の旋回流速を調整することによって実現することができる。さらに、旋回流速の調整は、例えば、冷媒流入通路31eの通路断面積と旋回空間30aの軸方向垂直断面積との面積比を調整すること等によって行うことができる。なお、本実施形態の旋回流速とは、旋回空間30aの最外周部近傍における冷媒の旋回方向の流速を意味している。   Such adjustment of the refrigerant pressure on the central axis side in the swirling space 30a can be realized by adjusting the swirling flow velocity of the refrigerant swirling in the swirling space 30a. Further, the swirl flow rate can be adjusted by adjusting the area ratio between the passage sectional area of the refrigerant inflow passage 31e and the vertical sectional area in the axial direction of the swirling space 30a, for example. Note that the swirling flow velocity in the present embodiment means the flow velocity in the swirling direction of the refrigerant in the vicinity of the outermost peripheral portion of the swirling space 30a.

また、ノズルボデー32の内部には、旋回空間30aから流出した冷媒を減圧させて下流側へ流出させる減圧用空間30bが形成されている。この減圧用空間30bは、円柱状空間とこの円柱状空間の下方側から連続して冷媒流れ方向に向かって徐々に広がる円錐台形状空間とを結合させた回転体形状に形成されており、減圧用空間30bの中心軸は旋回空間30aの中心軸と同軸上に配置されている。   Further, in the nozzle body 32, a decompression space 30b is formed in which the refrigerant that has flowed out of the swirl space 30a is decompressed and flows out downstream. The decompression space 30b is formed in a rotating body shape in which a cylindrical space and a frustoconical space that continuously spreads from the lower side of the cylindrical space and gradually expands in the refrigerant flow direction. The central axis of the working space 30b is arranged coaxially with the central axis of the swirling space 30a.

さらに、減圧用空間30bの内部には、減圧用空間30b内に冷媒通路面積が最も縮小した最小通路面積部30mを形成するとともに、最小通路面積部30mの通路面積を変化させる通路形成部材35が配置されている。この通路形成部材35は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に広がる略円錐形状に形成されており、その中心軸が減圧用空間30bの中心軸と同軸上に配置されている。換言すると、通路形成部材35は、減圧用空間30bから離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成されている。   Further, inside the decompression space 30b, there is formed a minimum passage area portion 30m having the smallest refrigerant passage area in the decompression space 30b, and a passage forming member 35 that changes the passage area of the minimum passage area portion 30m. Has been placed. The passage forming member 35 is formed in a substantially conical shape that gradually expands toward the downstream side of the refrigerant flow, and the central axis thereof is arranged coaxially with the central axis of the decompression space 30b. In other words, the passage forming member 35 is formed in a conical shape whose cross-sectional area increases as the distance from the decompression space 30b increases.

そして、ノズルボデー32の減圧用空間30bを形成する部位の内周面と通路形成部材35の上方側の外周面との間に形成される冷媒通路としては、図3に示すように、最小通路面積部30mよりも冷媒流れ上流側に形成されて最小通路面積部30mに至るまでの冷媒通路面積が徐々に縮小する先細部131、および最小通路面積部30mから冷媒流れ下流側に形成されて冷媒通路面積が徐々に拡大する末広部132が形成される。   As the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the portion forming the pressure reducing space 30b of the nozzle body 32 and the outer peripheral surface on the upper side of the passage forming member 35, as shown in FIG. The tip 131 is formed on the upstream side of the refrigerant flow from the portion 30m and gradually decreases in the refrigerant passage area until reaching the minimum passage area 30m, and the refrigerant passage is formed on the downstream side of the refrigerant flow from the minimum passage area 30m. A divergent portion 132 whose area gradually increases is formed.

先細部131の下流側部および末広部132では、径方向から見たときに減圧用空間30bと通路形成部材35が重合(オーバーラップ)しているので、冷媒通路の軸方向垂直断面の形状が円環状(大径の円形状から同軸上に配置された小径の円形状を除いたドーナツ形状)となる。さらに、本実施形態の通路形成部材35の広がり角度は、減圧用空間30bの円錐台形状空間の広がり角度よりも小さくなっているので、末広部132における冷媒通路面積は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大している。   In the downstream side portion and the divergent portion 132 of the tapered portion 131, the decompression space 30 b and the passage forming member 35 are overlapped (overlapped) when viewed from the radial direction, so that the shape of the axial cross section of the refrigerant passage is vertical. It becomes an annular shape (a donut shape excluding a small-diameter circular shape arranged coaxially from a large-diameter circular shape). Furthermore, since the spread angle of the passage forming member 35 of the present embodiment is smaller than the spread angle of the frustoconical space of the decompression space 30b, the refrigerant passage area in the divergent portion 132 is directed toward the downstream side of the refrigerant flow. Gradually expanding.

本実施形態では、この通路形状によって減圧用空間30bの内周面と通路形成部材35の頂部側の外周面との間に形成される冷媒通路をノズルとして機能するノズル通路13aとしている。さらに、このノズル通路13aでは、冷媒を減圧させて、気液二相状態の冷媒の流速を二相音速より高い値となるように増速させて噴射している。   In the present embodiment, a nozzle passage 13a that functions as a nozzle is a refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the decompression space 30b and the outer peripheral surface on the top side of the passage forming member 35 by this passage shape. Further, in the nozzle passage 13a, the refrigerant is decompressed, and the flow rate of the refrigerant in the gas-liquid two-phase state is increased so as to be higher than the two-phase sound velocity, and is injected.

なお、本実施形態における減圧用空間30bの内周面と通路形成部材35の頂部側の外周面との間に形成される冷媒通路とは、図3に示すように、通路形成部材35の外周面から法線方向に延びる線分がノズルボデー32のうち減圧用空間30bを形成する部位と交わる範囲を含んで形成される冷媒通路である。   Note that the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the decompression space 30b and the outer peripheral surface on the top side of the passage forming member 35 in this embodiment is the outer periphery of the passage forming member 35 as shown in FIG. This is a refrigerant passage formed so as to include a range where a line segment extending in the normal direction from the surface intersects a portion of the nozzle body 32 forming the decompression space 30b.

また、ノズル通路13aへ流入する冷媒は旋回空間30aにて旋回しているので、ノズル通路13aを流通する冷媒およびノズル通路13aから噴射される噴射冷媒も、旋回空間30aにて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。   Further, since the refrigerant flowing into the nozzle passage 13a swirls in the swirling space 30a, the refrigerant flowing through the nozzle passage 13a and the jet refrigerant injected from the nozzle passage 13a are the same as the refrigerant swirling in the swirling space 30a. It has a velocity component in the direction of turning in the direction.

次に、ミドルボデー33は、図2に示すように、その中心部に表裏を貫通する回転体形状の貫通穴が設けられているとともに、この貫通穴の外周側に通路形成部材35を変位させる駆動手段37を収容した金属製円板状部材で形成されている。なお、ミドルボデー33の貫通穴の中心軸は旋回空間30aおよび減圧用空間30bの中心軸と同軸上に配置されている。また、ミドルボデー33は、ハウジングボデー31の内部であって、かつ、ノズルボデー32の下方側に圧入等の手段によって固定されている。   Next, as shown in FIG. 2, the middle body 33 is provided with a rotating body-shaped through hole penetrating the front and back at the center, and driving the passage forming member 35 to be displaced to the outer peripheral side of the through hole. It is formed of a metal disk-like member that accommodates the means 37. The central axis of the through hole of the middle body 33 is arranged coaxially with the central axes of the swirl space 30a and the decompression space 30b. The middle body 33 is fixed inside the housing body 31 and below the nozzle body 32 by means such as press fitting.

さらに、ミドルボデー33の上面とこれに対向するハウジングボデー31の内壁面との間には、冷媒吸引口31bから流入した冷媒を滞留させる流入空間30cが形成されている。本実施形態では、ノズルボデー32の下方側の先細先端部がミドルボデー33の貫通穴の内部に位置付けられるため、流入空間30cは、旋回空間30aおよび減圧用空間30bの中心軸方向からみたときに、断面円環状に形成される。   Furthermore, an inflow space 30c is formed between the upper surface of the middle body 33 and the inner wall surface of the housing body 31 facing the middle body 33 for retaining the refrigerant flowing in from the refrigerant suction port 31b. In the present embodiment, since the tapered tip portion on the lower side of the nozzle body 32 is positioned inside the through hole of the middle body 33, the inflow space 30c has a cross section when viewed from the central axis direction of the swirl space 30a and the decompression space 30b. It is formed in an annular shape.

また、冷媒吸引口31bと流入空間30cとを接続する吸引冷媒流入通路30hは、流入空間30cの中心軸方向から見たときに、流入空間30cの内周壁面の接線方向に延びている。これにより、本実施形態では、冷媒吸引口31bから吸引冷媒流入通路30hを介して流入空間30c内へ流入した冷媒を、旋回空間30a内の冷媒と同方向に旋回させるようにしている。   The suction refrigerant inflow passage 30h connecting the refrigerant suction port 31b and the inflow space 30c extends in the tangential direction of the inner peripheral wall surface of the inflow space 30c when viewed from the central axis direction of the inflow space 30c. Thereby, in this embodiment, the refrigerant that has flowed into the inflow space 30c from the refrigerant suction port 31b via the suction refrigerant inflow passage 30h is swirled in the same direction as the refrigerant in the swirling space 30a.

さらに、ミドルボデー33の貫通穴のうち、ノズルボデー32の下方側が挿入される範囲、すなわち軸線に垂直な径方向から見たときにミドルボデー33とノズルボデー32が重合する範囲では、ノズルボデー32の先細先端部の外周形状に適合するように冷媒通路面積が冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。   Further, in the range where the lower side of the nozzle body 32 is inserted, that is, in the range where the middle body 33 and the nozzle body 32 overlap when viewed from the radial direction perpendicular to the axis among the through holes of the middle body 33, the tapered tip of the nozzle body 32 is formed. The refrigerant passage area gradually decreases in the refrigerant flow direction so as to conform to the outer peripheral shape.

これにより、貫通穴の内周面とノズルボデー32の下方側の先細先端部の外周面との間には、流入空間30cと減圧用空間30bの冷媒流れ下流側とを連通させる吸引通路30dが形成される。つまり、本実施形態では、冷媒吸引口31bと流入空間30cとを接続する吸引冷媒流入通路30h、流入空間30c、および吸引通路30dによって、外部から冷媒を吸引する吸引用通路13bが形成されている。   As a result, a suction passage 30d is formed between the inner peripheral surface of the through hole and the outer peripheral surface of the tapered tip portion on the lower side of the nozzle body 32 to communicate the inflow space 30c and the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space 30b. Is done. That is, in this embodiment, the suction passage 13b for sucking the refrigerant from the outside is formed by the suction refrigerant inflow passage 30h, the inflow space 30c, and the suction passage 30d that connect the refrigerant suction port 31b and the inflow space 30c. .

この吸引通路30dの中心軸垂直断面は、円環状に形成されており、吸引通路30dを流れる冷媒も、旋回空間30aにて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。さらに、吸引用通路13bの冷媒出口(具体的には、吸引通路30dの冷媒出口)は、ノズル通路13aの冷媒出口(冷媒噴射口)の外周側に、円環状に開口している。   The cross section of the suction passage 30d perpendicular to the central axis is formed in an annular shape, and the refrigerant flowing through the suction passage 30d also has a speed component in the direction of swirling in the same direction as the refrigerant swirling in the swirling space 30a. . Further, the refrigerant outlet of the suction passage 13b (specifically, the refrigerant outlet of the suction passage 30d) opens in an annular shape on the outer peripheral side of the refrigerant outlet (refrigerant injection port) of the nozzle passage 13a.

また、ミドルボデー33の貫通穴のうち、吸引通路30dの冷媒流れ下流側には、冷媒流れ方向に向かって徐々に広がる略円錐台形状に形成された昇圧用空間30eが形成されている。この昇圧用空間30eは、減圧用空間30b(具体的には、ノズル通路13a)から噴射された噴射冷媒と吸引用通路13bから吸引された吸引冷媒とを流入させる空間である。   Further, in the through hole of the middle body 33, a pressure increasing space 30e formed in a substantially truncated cone shape gradually spreading in the refrigerant flow direction is formed on the downstream side of the refrigerant flow in the suction passage 30d. The pressure increasing space 30e is a space into which the injected refrigerant injected from the pressure reducing space 30b (specifically, the nozzle passage 13a) and the suction refrigerant sucked from the suction passage 13b flow.

昇圧用空間30eの内部には、前述した通路形成部材35の下方部が配置されている。さらに、昇圧用空間30e内の通路形成部材35の円錐状側面の広がり角度は、昇圧用空間30eの円錐台形状空間の広がり角度よりも小さくなっているので、この冷媒通路の冷媒通路面積は冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大する。   A lower portion of the above-described passage forming member 35 is disposed inside the pressure increasing space 30e. Further, the expansion angle of the conical side surface of the passage forming member 35 in the pressure increasing space 30e is smaller than the expansion angle of the frustoconical space of the pressure increasing space 30e. The flow gradually expands toward the downstream side.

本実施形態では、このように冷媒通路面積を拡大させることによって、図3に示すように、昇圧用空間30eを形成するミドルボデー33の内周面と通路形成部材35の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路をディフューザとして機能するディフューザ通路13cとしている。そして、このディフューザ通路13cにて、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギに変換させている。   In the present embodiment, by expanding the refrigerant passage area in this way, as shown in FIG. 3, the inner peripheral surface of the middle body 33 that forms the pressurizing space 30 e and the outer peripheral surface on the lower side of the passage forming member 35 are formed. A refrigerant passage formed between them serves as a diffuser passage 13c that functions as a diffuser. And in this diffuser channel | path 13c, the kinetic energy of the mixed refrigerant | coolant of an injection refrigerant | coolant and a suction refrigerant | coolant is converted into pressure energy.

さらに、ディフューザ通路13cの軸方向垂直断面形状も円環状に形成されており、ディフューザ通路13cを流れる冷媒も、ノズル通路13aから噴射された噴射冷媒の有する旋回方向の速度成分および吸引用通路13bから吸引された吸引冷媒の有する旋回方向の速度成分によって、旋回空間30aにて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。   Further, the axial vertical cross-sectional shape of the diffuser passage 13c is also formed in an annular shape, and the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c is also from the speed component in the swirling direction of the injection refrigerant injected from the nozzle passage 13a and the suction passage 13b. The speed component in the swirling direction of the sucked suction refrigerant has a speed component in the direction swirling in the same direction as the refrigerant swirling in the swirling space 30a.

次に、ミドルボデー33の内部に配置されて、通路形成部材35を変位させる駆動手段37について説明する。この駆動手段37は、圧力応動部材である円形薄板状のダイヤフラム37aを有して構成されている。より具体的には、図2に示すように、ダイヤフラム37aはミドルボデー33の外周側に形成された円柱状の空間を上下の2つの空間に仕切るように、溶接等の手段によって固定されている。   Next, the drive means 37 which is disposed inside the middle body 33 and displaces the passage forming member 35 will be described. The driving means 37 is configured to have a circular thin plate-like diaphragm 37a which is a pressure responsive member. More specifically, as shown in FIG. 2, the diaphragm 37a is fixed by means such as welding so as to partition a cylindrical space formed on the outer peripheral side of the middle body 33 into two upper and lower spaces.

ダイヤフラム37aによって仕切られた2つの空間のうち上方側(流入空間30c側)の空間は、蒸発器14流出冷媒の温度に応じて圧力変化する感温媒体が封入される封入空間37bを構成している。この封入空間37bには、エジェクタ式冷凍サイクル10を循環する冷媒と同一組成の感温媒体が予め定めた密度となるように封入されている。従って、本実施形態における感温媒体は、R134aとなる。   Of the two spaces partitioned by the diaphragm 37a, the space on the upper side (the inflow space 30c side) constitutes an enclosed space 37b in which a temperature-sensitive medium whose pressure changes according to the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 is enclosed. Yes. A temperature sensitive medium having the same composition as the refrigerant circulating in the ejector refrigeration cycle 10 is enclosed in the enclosed space 37b so as to have a predetermined density. Therefore, the temperature sensitive medium in this embodiment is R134a.

一方、ダイヤフラム37aによって仕切られた2つの空間のうち下方側の空間は、図示しない連通路を介して、蒸発器14流出冷媒を導入させる導入空間37cを構成している。従って、封入空間37bに封入された感温媒体には、流入空間30cと封入空間37bとを仕切る蓋部材37dおよびダイヤフラム37a等を介して、蒸発器14流出冷媒の温度が伝達される。   On the other hand, the lower space of the two spaces partitioned by the diaphragm 37a constitutes an introduction space 37c into which the refrigerant flowing out of the evaporator 14 is introduced via a communication path (not shown). Therefore, the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 is transmitted to the temperature-sensitive medium enclosed in the enclosure space 37b via the lid member 37d and the diaphragm 37a that partition the inflow space 30c and the enclosure space 37b.

ここで、図2、図3から明らかなように、本実施形態のミドルボデー33の上方側には吸引用通路13bが配置され、ミドルボデー33の下方側にはディフューザ通路13cが配置されている。従って、駆動手段37の少なくとも一部は、中心軸の径方向から見たときに吸引用通路13bおよびディフューザ通路13cによって上下方向から挟まれる位置に配置されることになる。   Here, as is apparent from FIGS. 2 and 3, the suction passage 13 b is disposed on the upper side of the middle body 33 of the present embodiment, and the diffuser passage 13 c is disposed on the lower side of the middle body 33. Accordingly, at least a part of the driving means 37 is disposed at a position sandwiched between the suction passage 13b and the diffuser passage 13c when viewed from the radial direction of the central axis.

より詳細には、駆動手段37の封入空間37bは、旋回空間30aや通路形成部材35等の中心軸方向から見たときに、吸引用通路13bおよびディフューザ通路13cと重合する位置であって、吸引用通路13bおよびディフューザ通路13cによって囲まれる位置に配置されている。これにより、封入空間37bに蒸発器14流出冷媒の温度が伝達され、封入空間37bの内圧は、蒸発器14流出冷媒の温度に応じた圧力となる。   More specifically, the enclosed space 37b of the driving means 37 is a position where it overlaps with the suction passage 13b and the diffuser passage 13c when viewed from the central axis direction of the swivel space 30a, the passage forming member 35, etc. It arrange | positions in the position enclosed by the passage 13b for diffusers and the diffuser channel | path 13c. As a result, the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 is transmitted to the enclosed space 37b, and the internal pressure of the enclosed space 37b becomes a pressure corresponding to the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 14.

さらに、ダイヤフラム37aは、封入空間37bの内圧と導入空間37cへ流入した蒸発器14流出冷媒の圧力との差圧に応じて変形する。このため、ダイヤフラム37aは弾性に富み、かつ熱伝導が良好で、強靱な材質にて形成することが好ましく、例えば、ステンレス(SUS304)等の金属薄板にて形成されることが望ましい。   Further, the diaphragm 37a is deformed according to a differential pressure between the internal pressure of the enclosed space 37b and the pressure of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 flowing into the introduction space 37c. For this reason, the diaphragm 37a is preferably formed of a tough material having high elasticity and good heat conduction, and is preferably formed of a thin metal plate such as stainless steel (SUS304).

また、ダイヤフラム37aの中心部には、円柱状の作動棒37eの上端側が溶接等の手段によって接合され、作動棒37eの下端側には通路形成部材35の最下方側(底部)の外周側が固定されている。これにより、ダイヤフラム37aと通路形成部材35が連結され、ダイヤフラム37aの変位に伴って通路形成部材35が変位し、ノズル通路13aの冷媒通路面積(最小通路面積部30mにおける通路断面積)が調整される。   Further, the upper end side of a columnar operating rod 37e is joined to the center of the diaphragm 37a by means such as welding, and the outer peripheral side of the lowermost side (bottom) of the passage forming member 35 is fixed to the lower end side of the operating rod 37e. Has been. Thereby, the diaphragm 37a and the passage forming member 35 are connected, and the passage forming member 35 is displaced in accordance with the displacement of the diaphragm 37a, and the refrigerant passage area of the nozzle passage 13a (passage sectional area in the minimum passage area portion 30m) is adjusted. The

具体的には、蒸発器14流出冷媒の温度(過熱度)が上昇すると、封入空間37bに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、封入空間37bの内圧から導入空間37cの圧力を差し引いた差圧が大きくなる。これにより、ダイヤフラム37aは、最小通路面積部30mにおける通路断面積を拡大させる方向(鉛直方向下方側)に通路形成部材35を変位させる。   Specifically, when the temperature (superheat degree) of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 increases, the saturation pressure of the temperature-sensitive medium enclosed in the enclosed space 37b increases, and the pressure in the introduction space 37c is subtracted from the internal pressure of the enclosed space 37b. Increased differential pressure. Thereby, the diaphragm 37a displaces the channel | path formation member 35 in the direction (vertical direction lower side) which enlarges the channel | path cross-sectional area in the minimum channel | path area part 30m.

一方、蒸発器14流出冷媒の温度(過熱度)が低下すると、封入空間37bに封入された感温媒体の飽和圧力が低下して、封入空間37bの内圧から導入空間37cの圧力を差し引いた差圧が小さくなる。これにより、ダイヤフラム37aは、最小通路面積部30mにおける通路断面積を縮小させる方向(鉛直方向上方側)に通路形成部材35を変位させる。   On the other hand, when the temperature (superheat degree) of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 is lowered, the saturation pressure of the temperature sensitive medium enclosed in the enclosed space 37b is lowered, and the difference obtained by subtracting the pressure of the introduction space 37c from the internal pressure of the enclosed space 37b. The pressure is reduced. Thereby, the diaphragm 37a displaces the passage forming member 35 in a direction (vertical direction upper side) in which the passage sectional area in the minimum passage area portion 30m is reduced.

このように蒸発器14流出冷媒の過熱度に応じてダイヤフラム37aが、通路形成部材35を上下方向に変位させることによって、蒸発器14流出冷媒の過熱度が予め定めた所定値に近づくように、最小通路面積部30mにおける通路断面積を調整することができる。なお、作動棒37eとミドルボデー33との隙間は、図示しないO−リング等のシール部材によってシールされており、作動棒37eが変位してもこの隙間から冷媒が漏れることはない。   In this way, the diaphragm 37a displaces the passage forming member 35 in the vertical direction according to the superheat degree of the refrigerant flowing out of the evaporator 14, so that the superheat degree of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 approaches a predetermined value. The passage sectional area in the minimum passage area portion 30m can be adjusted. The gap between the operating rod 37e and the middle body 33 is sealed by a sealing member such as an O-ring (not shown), and the refrigerant does not leak from the gap even if the operating rod 37e is displaced.

また、通路形成部材35の底面は、ロワーボデー36に固定されたコイルバネ40の荷重を受けている。コイルバネ40は、通路形成部材35に対して、最小通路面積部30mにおける通路断面積を縮小する側(図2では、上方側)に付勢する荷重をかけており、この荷重を調整することで、通路形成部材35の開弁圧を変更して、狙いの過熱度を変更することもできる。   The bottom surface of the passage forming member 35 receives a load of a coil spring 40 fixed to the lower body 36. The coil spring 40 applies a load that urges the passage forming member 35 toward the side that reduces the cross-sectional area of the passage in the minimum passage area portion 30m (the upper side in FIG. 2). It is also possible to change the valve opening pressure of the passage forming member 35 to change the target degree of superheat.

さらに、本実施形態では、ミドルボデー33の外周側に複数(具体的には、2つ)の円柱状の空間を設け、この空間の内部にそれぞれ円形薄板状のダイヤフラム37aを固定して2つの駆動手段37を構成しているが、駆動手段37の数はこれに限定されない。なお、駆動手段37を複数箇所に設ける場合は、それぞれ中心軸に対して等角度間隔で配置されていることが望ましい。   Further, in the present embodiment, a plurality of (specifically, two) cylindrical spaces are provided on the outer peripheral side of the middle body 33, and a circular thin plate-like diaphragm 37a is fixed inside each of these spaces to drive two drives. Although the means 37 is comprised, the number of the drive means 37 is not limited to this. In addition, when providing the drive means 37 in multiple places, it is desirable to arrange | position at equal angle intervals with respect to a central axis, respectively.

また、軸方向からみたときに円環状に形成される空間内に、円環状の薄板で形成されたダイヤフラムを固定し、複数の作動棒でこのダイヤフラムと通路形成部材35とを連結する構成としてもよい。   Alternatively, a diaphragm formed by an annular thin plate may be fixed in a space formed in an annular shape when viewed from the axial direction, and the diaphragm and the passage forming member 35 may be connected by a plurality of operating rods. Good.

次に、ミドルプレート34は、略円板状の金属部材等で形成されており、その外周側がハウジングボデーの内部に圧入等の手段によって固定されている。さらに、ミドルプレート34は、通路形成部材35の下方側に配置されており、図2に示すように、ミドルプレート34の上面側とミドルボデー33の底面側との間には、ディフューザ通路13cから流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間30fが形成されている。   Next, the middle plate 34 is formed of a substantially disk-shaped metal member or the like, and its outer peripheral side is fixed inside the housing body by means such as press fitting. Further, the middle plate 34 is disposed below the passage forming member 35. As shown in FIG. 2, the middle plate 34 flows out from the diffuser passage 13c between the upper surface side of the middle plate 34 and the bottom surface side of the middle body 33. A gas-liquid separation space 30f for separating the gas-liquid of the refrigerant thus formed is formed.

つまり、ミドルプレート34は、気液分離空間30fの底部を形成しており、特許請求の範囲に記載された第1構成部材を構成している。また、気液分離空間30fは、略円柱状の回転体形状の空間として形成されており、気液分離空間30fの中心軸も、旋回空間30a、減圧用空間30bおよび通路形成部材35等の中心軸と同軸上に配置されている。   That is, the middle plate 34 forms the bottom of the gas-liquid separation space 30f, and constitutes the first constituent member recited in the claims. The gas-liquid separation space 30f is formed as a substantially cylindrical rotating body-shaped space, and the central axis of the gas-liquid separation space 30f is also the center of the swirl space 30a, the decompression space 30b, the passage forming member 35, and the like. It is arranged coaxially with the shaft.

前述の如く、ディフューザ通路13cから流出して気液分離空間30fへ流入する冷媒は、旋回空間30aにて旋回する冷媒やディフューザ通路13cを流通する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。従って、この気液分離空間30f内では遠心力の作用によって冷媒の気液が分離されることになる。   As described above, the refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c and flowing into the gas-liquid separation space 30f has a velocity component in the direction swirling in the same direction as the refrigerant swirling in the swirling space 30a and the refrigerant flowing in the diffuser passage 13c. doing. Therefore, the gas-liquid refrigerant is separated in the gas-liquid separation space 30f by the action of centrifugal force.

また、ミドルプレート34の中心部には、気液分離空間30fに同軸上に配置されて、上方側(通路形成部材35側)へ向かって突出した円筒状のパイプ34aが設けられている。従って、気液分離空間30fにて分離された液相冷媒は、パイプ34aの外周側に一時的に貯留されることになる。   In addition, a cylindrical pipe 34a is provided at the center of the middle plate 34 so as to be coaxial with the gas-liquid separation space 30f and project upward (toward the passage forming member 35). Therefore, the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f is temporarily stored on the outer peripheral side of the pipe 34a.

また、パイプ34aの内部には、気液分離空間30fにて分離された気相冷媒を気相冷媒流出口31dへ導く気相冷媒流出通路30iの上方側(上流側)が形成されている。さらに、パイプ34aの上端部には、前述したコイルバネ40を固定する固定部材41が配置されており、この固定部材41には、気液分離空間30fにて分離された気相冷媒を気相冷媒流出通路30iへ流入させる流入穴が設けられている。   Further, an upper side (upstream side) of the gas-phase refrigerant outflow passage 30i that guides the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f to the gas-phase refrigerant outlet 31d is formed in the pipe 34a. Further, a fixing member 41 for fixing the above-described coil spring 40 is disposed at the upper end portion of the pipe 34a, and the gas phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f is supplied to the fixing member 41 as a gas phase refrigerant. An inflow hole is provided for flowing into the outflow passage 30i.

なお、コイルバネ40は、冷媒が減圧される際の圧力脈動に起因する通路形成部材35の振動を減衰させる振動緩衝部材としての機能も果たしている。また、パイプ34aの根本部(最下方部)には、液相冷媒中の冷凍機油を気相冷媒流出通路30iを介して圧縮機11内へ戻すオイル戻し穴34cが形成されている。   The coil spring 40 also functions as a vibration buffer member that attenuates the vibration of the passage forming member 35 caused by pressure pulsation when the refrigerant is depressurized. Further, an oil return hole 34c for returning the refrigeration oil in the liquid-phase refrigerant into the compressor 11 through the gas-phase refrigerant outflow passage 30i is formed in the root part (lowermost part) of the pipe 34a.

次に、ロワーボデー36は、円柱状の金属部材で形成されており、ハウジングボデー31の底面を閉塞するように、ハウジングボデー31内にネジ止め等の手段によって固定されている。   Next, the lower body 36 is formed of a cylindrical metal member, and is fixed in the housing body 31 by means such as screwing so as to close the bottom surface of the housing body 31.

さらに、図2に示すように、ロワーボデー36の上面とミドルプレート34の底面との間には、気相冷媒流出通路30iの通路断面積を拡大させるバッファ空間30jが形成されている。つまり、ロワーボデー36は、ミドルプレート34の下方側に配置されて、バッファ空間30jを形成しており、特許請求の範囲に記載された第2構成部材を構成している。   Further, as shown in FIG. 2, a buffer space 30 j is formed between the upper surface of the lower body 36 and the bottom surface of the middle plate 34 to enlarge the passage sectional area of the gas-phase refrigerant outflow passage 30 i. In other words, the lower body 36 is disposed on the lower side of the middle plate 34 to form the buffer space 30j, and constitutes the second constituent member recited in the claims.

バッファ空間30jは、ハウジングボデー31の気相冷媒流出口31dに接続される圧縮機11の吸入口側から気液分離空間30f内へ伝達される冷媒の圧力脈動を減衰させるために設けられた空間であって、略円柱状の回転体形状の空間として形成されている。さらに、バッファ空間30jの中心軸も、旋回空間30a、減圧用空間30bおよび通路形成部材35等の中心軸と同軸上に配置されている。   The buffer space 30j is a space provided to attenuate the pressure pulsation of the refrigerant transmitted from the suction port side of the compressor 11 connected to the gas phase refrigerant outlet 31d of the housing body 31 into the gas-liquid separation space 30f. In this case, the space is formed as a substantially cylindrical rotating body-shaped space. Further, the central axis of the buffer space 30j is also arranged coaxially with the central axes of the swirling space 30a, the decompression space 30b, the passage forming member 35, and the like.

また、バッファ空間30jの通路断面積は、気相冷媒流出通路30iのうちバッファ空間30jの上流側の部位における最小通路断面積(本実施形態では、固定部材41に形成された流入穴の合計開口面積)よりも大きく形成されている。さらに、気相冷媒流出通路30iのうちバッファ空間30jの下流側の部位における最小通路面積部(本実施形態では、ハウジングボデー31のバッファ空間30j側の開口面積)よりも大きく形成されている。   The passage cross-sectional area of the buffer space 30j is the minimum passage cross-sectional area in the upstream portion of the buffer space 30j in the gas-phase refrigerant outflow passage 30i (in this embodiment, the total opening of the inflow holes formed in the fixing member 41). Area). Furthermore, it is formed larger than the minimum passage area portion (in this embodiment, the opening area of the housing body 31 on the buffer space 30j side) in the downstream portion of the buffer space 30j in the gas-phase refrigerant outflow passage 30i.

なお、気相冷媒流出通路30iあるいはバッファ空間30jの通路断面積としては、気相冷媒流出通路30iあるいはバッファ空間30jを流通する気相冷媒の主流の流れ方向に垂直な断面における通路面積等を採用してもよい。また、気相冷媒流出通路30iの中心線やバッファ空間30jの中心軸に垂直な通路断面積を採用してもよい。   As the passage sectional area of the gas-phase refrigerant outflow passage 30i or the buffer space 30j, a passage area or the like in a cross section perpendicular to the mainstream flow direction of the gas-phase refrigerant flowing through the gas-phase refrigerant outflow passage 30i or the buffer space 30j is adopted. May be. Further, a passage sectional area perpendicular to the center line of the gas-phase refrigerant outflow passage 30i or the center axis of the buffer space 30j may be employed.

エジェクタ13の液相冷媒流出口31cには、図1に示すように、蒸発器14の入口側が接続されている。蒸発器14は、エジェクタ13にて減圧された低圧冷媒と送風ファン14aから車室内へ送風される送風空気とを熱交換させることによって、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。   As shown in FIG. 1, the inlet side of the evaporator 14 is connected to the liquid-phase refrigerant outlet 31 c of the ejector 13. The evaporator 14 performs heat exchange between the low-pressure refrigerant decompressed by the ejector 13 and the blown air blown into the vehicle interior from the blower fan 14a, thereby evaporating the low-pressure refrigerant and exerting an endothermic effect. It is a vessel.

送風ファン14aは、制御装置から出力される制御電圧によって回転数(送風空気量)が制御される電動式送風機である。蒸発器14の出口側には、エジェクタ13の冷媒吸引口31bが接続されている。さらに、前述の如く、エジェクタ13の気相冷媒流出口31dには圧縮機11の吸入口側が接続されている。   The blower fan 14a is an electric blower whose rotation speed (amount of blown air) is controlled by a control voltage output from the control device. A refrigerant suction port 31 b of the ejector 13 is connected to the outlet side of the evaporator 14. Further, as described above, the suction port side of the compressor 11 is connected to the gas-phase refrigerant outlet 31 d of the ejector 13.

次に、図示しない制御装置は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。この制御装置は、そのROM内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行って、上述の各種電気式のアクチュエータ11b、12d、14a等の作動を制御する。   Next, a control device (not shown) includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like and peripheral circuits thereof. This control device performs various calculations and processes based on the control program stored in the ROM, and controls the operations of the various electric actuators 11b, 12d, 14a and the like described above.

また、制御装置には、車室内温度を検出する内気温センサ、外気温を検出する外気温センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、蒸発器14の吹出空気温度(蒸発器温度)を検出する蒸発器温度センサ、放熱器12出口側冷媒の温度を検出する出口側温度センサおよび放熱器12出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力センサ等の空調制御用のセンサ群が接続され、これらのセンサ群の検出値が入力される。   In addition, the control device includes an internal air temperature sensor that detects the temperature inside the vehicle, an external air temperature sensor that detects the outside air temperature, a solar radiation sensor that detects the amount of solar radiation in the vehicle interior, and an air temperature (evaporator temperature) of the evaporator 14. A sensor group for air conditioning control such as an evaporator temperature sensor to detect, an outlet side temperature sensor to detect the temperature of the radiator 12 outlet side refrigerant, and an outlet side pressure sensor to detect the pressure of the radiator 12 outlet side refrigerant are connected, Detection values of these sensor groups are input.

さらに、制御装置の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された図示しない操作パネルが接続され、この操作パネルに設けられた各種操作スイッチからの操作信号が制御装置へ入力される。操作パネルに設けられた各種操作スイッチとしては、車室内空調を行うことを要求する空調作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ等が設けられている。   Furthermore, an operation panel (not shown) disposed near the instrument panel in the front part of the vehicle interior is connected to the input side of the control device, and operation signals from various operation switches provided on the operation panel are input to the control device. The As various operation switches provided on the operation panel, there are provided an air conditioning operation switch for requesting air conditioning in the vehicle interior, a vehicle interior temperature setting switch for setting the vehicle interior temperature, and the like.

なお、本実施形態の制御装置は、その出力側に接続された各種の制御対象機器の作動を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、制御装置のうち、各制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が各制御対象機器の制御手段を構成している。例えば、本実施形態では、圧縮機11の電動モータ11bの作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が吐出能力制御手段を構成している。   Note that the control device of the present embodiment is configured integrally with control means for controlling the operation of various control target devices connected to the output side of the control device. The configuration (hardware and software) for controlling the operation constitutes the control means of each control target device. For example, in this embodiment, the structure (hardware and software) which controls the action | operation of the electric motor 11b of the compressor 11 comprises the discharge capability control means.

次に、上記構成における本実施形態の作動を図4のモリエル線図を用いて説明する。なお、このモリエル線図の縦軸には、図3のP0、P1、P2に対応する圧力が示されている。まず、操作パネルの作動スイッチが投入(ON)されると、制御装置が圧縮機11の電動モータ11b、冷却ファン12d、送風ファン14a等を作動させる。これにより、圧縮機11が冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。   Next, the operation of the present embodiment in the above configuration will be described using the Mollier diagram of FIG. The vertical axis of the Mollier diagram shows pressures corresponding to P0, P1, and P2 in FIG. First, when the operation switch of the operation panel is turned on (ON), the control device operates the electric motor 11b, the cooling fan 12d, the blower fan 14a, and the like of the compressor 11. Thereby, the compressor 11 sucks the refrigerant, compresses it, and discharges it.

圧縮機11から吐出された高温高圧状態の気相冷媒(図4のa4点)は、放熱器12の凝縮部12aへ流入し、冷却ファン12dから送風された送風空気(外気)と熱交換し、放熱して凝縮する。凝縮部12aにて放熱した冷媒は、レシーバ部12bにて気液分離される。レシーバ部12bにて気液分離された液相冷媒は、過冷却部12cにて冷却ファン12dから送風された送風空気と熱交換し、さらに放熱して過冷却液相冷媒となる(図4のa4点→b4点)。   The high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant (point a4 in FIG. 4) discharged from the compressor 11 flows into the condenser 12a of the radiator 12 and exchanges heat with the blown air (outside air) blown from the cooling fan 12d. , Dissipates heat and condenses. The refrigerant that has dissipated heat in the condensing unit 12a is gas-liquid separated in the receiver unit 12b. The liquid-phase refrigerant separated by gas and liquid in the receiver unit 12b exchanges heat with the blown air blown from the cooling fan 12d in the supercooling unit 12c, and further dissipates heat to become a supercooled liquid-phase refrigerant (see FIG. 4). a4 point → b4 point).

放熱器12の過冷却部12cから流出した過冷却液相冷媒は、エジェクタ13の減圧用空間30bの内周面と通路形成部材35の外周面との間に形成されるノズル通路13aにて等エントロピ的に減圧されて噴射される(図4のb4点→c4点)。この際、減圧用空間30bの最小通路面積部30mにおける冷媒通路面積は、蒸発器14出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定値に近づくように調整される。   The supercooled liquid-phase refrigerant that has flowed out of the supercooling portion 12c of the radiator 12 passes through the nozzle passage 13a formed between the inner peripheral surface of the decompression space 30b of the ejector 13 and the outer peripheral surface of the passage forming member 35. The pressure is reduced entropically and injected (point b4 → point c4 in FIG. 4). At this time, the refrigerant passage area in the minimum passage area 30m of the decompression space 30b is adjusted so that the superheat degree of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 14 approaches a predetermined value.

そして、ノズル通路13aから噴射された噴射冷媒の吸引作用によって、蒸発器14から流出した冷媒が冷媒吸引口31bおよび吸引用通路13b(より詳細には、流入空間30cおよび吸引通路30d)を介して吸引される。さらに、ノズル通路13aから噴射された噴射冷媒と吸引用通路13b等を介して吸引された吸引冷媒は、ディフューザ通路13cへ流入する(図4のc4点→d4点、h4点→d4点)。   The refrigerant flowing out of the evaporator 14 by the suction action of the refrigerant injected from the nozzle passage 13a passes through the refrigerant suction port 31b and the suction passage 13b (more specifically, the inflow space 30c and the suction passage 30d). Sucked. Further, the refrigerant injected from the nozzle passage 13a and the suction refrigerant sucked through the suction passage 13b and the like flow into the diffuser passage 13c (point c4 → d4, point h4 → d4 in FIG. 4).

ディフューザ通路13cでは冷媒通路面積の拡大により、冷媒の運動エネルギが圧力エネルギに変換される。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒が混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する(図4のd4点→e4点)。ディフューザ通路13cから流出した冷媒は気液分離空間30fにて気液分離される(図4のe4点→f4点、e4点→g4点)。   In the diffuser passage 13c, the kinetic energy of the refrigerant is converted into pressure energy by expanding the refrigerant passage area. As a result, the pressure of the mixed refrigerant rises while the injection refrigerant and the suction refrigerant are mixed (d4 point → e4 point in FIG. 4). The refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c is gas-liquid separated in the gas-liquid separation space 30f (point e4 → f4, point e4 → g4 in FIG. 4).

気液分離空間30fにて分離された液相冷媒は液相冷媒流出口31cから流出して、蒸発器14へ流入する。蒸発器14へ流入した冷媒は、送風ファン14aによって送風された送風空気から吸熱して蒸発し、送風空気が冷却される(図4のg4点→h4点)。一方、気液分離空間30fにて分離された気相冷媒は気相冷媒流出口31dから流出して、圧縮機11へ吸入され再び圧縮される(図4のf4点→a4点)。   The liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f flows out from the liquid-phase refrigerant outlet 31c and flows into the evaporator 14. The refrigerant flowing into the evaporator 14 absorbs heat from the blown air blown by the blower fan 14a and evaporates, and the blown air is cooled (point g4 → h4 in FIG. 4). On the other hand, the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space 30f flows out from the gas-phase refrigerant outlet 31d and is sucked into the compressor 11 and compressed again (point f4 → a4 in FIG. 4).

本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10は、以上の如く作動して、車室内へ送風される送風空気を冷却することができる。さらに、このエジェクタ式冷凍サイクル10では、ディフューザ通路13cにて昇圧された冷媒を圧縮機11に吸入させるので、圧縮機11の駆動動力を低減させて、サイクル効率(COP)を向上させることができる。   The ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment operates as described above and can cool the blown air blown into the vehicle interior. Further, in the ejector refrigeration cycle 10, since the refrigerant whose pressure is increased in the diffuser passage 13c is sucked into the compressor 11, the driving power of the compressor 11 can be reduced and the cycle efficiency (COP) can be improved. .

さらに、本実施形態のエジェクタ13によれば、旋回空間30aにて冷媒を旋回させることで、旋回空間30a内の旋回中心側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、冷媒が減圧沸騰する(キャビテーションを生じる)圧力まで低下させることができる。これにより、旋回中心軸の外周側よりも内周側に気相冷媒が多く存在するようにして、旋回空間30a内の旋回中心線近傍はガス単相、その周りは液単相の二相分離状態とすることができる。   Furthermore, according to the ejector 13 of the present embodiment, by turning the refrigerant in the swirl space 30a, the refrigerant pressure on the swivel center side in the swirl space 30a is reduced to the pressure that becomes a saturated liquid phase refrigerant, or the refrigerant is depressurized. The pressure can be reduced to boiling (causing cavitation). Thus, the gas phase refrigerant is present in the swirl space 30a in the vicinity of the swirl center line, and the liquid single phase is surrounded by the two-phase separation so that a larger amount of gas-phase refrigerant exists on the inner periphery side than the outer periphery side of the swirl center shaft. State.

このように二相分離状態となった冷媒がノズル通路13aへ流入することで、ノズル通路13aの先細部131では、円環状の冷媒通路の外周側壁面から冷媒が剥離する際に生じる壁面沸騰および円環状の冷媒通路の中心軸側の冷媒のキャビテーションによって生じた沸騰核による界面沸騰によって冷媒の沸騰が促進される。これにより、ノズル通路13aの最小通路面積部30mへ流入する冷媒が、気相と液相が均質に混合した気液混合状態に近づく。   As the refrigerant in the two-phase separation state flows into the nozzle passage 13a in this manner, the tip 131 of the nozzle passage 13a has a wall surface boiling that occurs when the refrigerant is separated from the outer peripheral side wall surface of the annular refrigerant passage. Boiling of the refrigerant is promoted by interfacial boiling by boiling nuclei generated by cavitation of the refrigerant on the central axis side of the annular refrigerant passage. As a result, the refrigerant flowing into the minimum passage area 30m of the nozzle passage 13a approaches a gas-liquid mixed state in which the gas phase and the liquid phase are uniformly mixed.

そして、最小通路面積部30mの近傍で気液混合状態の冷媒の流れに閉塞(チョーキング)が生じ、このチョーキングによって音速に到達した気液混合状態の冷媒が末広部132にて加速されて噴射される。このように、壁面沸騰および界面沸騰の双方による沸騰促進によって、気液混合状態の冷媒を音速となるまで効率よく加速できることで、ノズル通路13aにおけるエネルギ変換効率(従来技術のノズル効率に相当)を向上させることができる。   Then, the flow of refrigerant in the gas-liquid mixed state is choked in the vicinity of the minimum passage area portion 30m, and the gas-liquid mixed state refrigerant that has reached the speed of sound by this choking is accelerated by the divergent portion 132 and injected. The Thus, by promoting boiling by both wall boiling and interfacial boiling, the gas-liquid mixed refrigerant can be efficiently accelerated until it reaches the speed of sound, so that the energy conversion efficiency in the nozzle passage 13a (corresponding to the nozzle efficiency of the prior art) is increased. Can be improved.

また、本実施形態のエジェクタ13では、通路形成部材35として減圧用空間30bから離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成されたものを採用して、ディフューザ通路13cの断面形状を円環状に形成しているので、ディフューザ通路13cの形状を減圧用空間30bから離れるに伴って通路形成部材35の外周に沿って広がる形状とすることができる。これにより、従来技術に対して、ディフューザ通路13cの軸方向(通路形成部材35の軸方向)の寸法が拡大してしまうことを抑制できる。   Further, in the ejector 13 of the present embodiment, the passage forming member 35 is formed in a conical shape in which the cross-sectional area increases with distance from the decompression space 30b, and the cross-sectional shape of the diffuser passage 13c is annular. Therefore, the shape of the diffuser passage 13c can be made to expand along the outer periphery of the passage forming member 35 as the distance from the decompression space 30b increases. Thereby, it can suppress that the dimension of the axial direction of the diffuser channel | path 13c (axial direction of the channel | path formation member 35) expands with respect to a prior art.

これに加えて、本実施形態のエジェクタ13のボデー30には、ディフューザ通路13cから流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間30fが形成されているので、エジェクタ13とは別に気液分離手段を設ける場合に対して、気液分離空間30fの容積を効果的に小さくすることができる。   In addition to this, since the body 30 of the ejector 13 of the present embodiment is formed with a gas-liquid separation space 30f for separating the gas-liquid of the refrigerant flowing out from the diffuser passage 13c, the gas-liquid separation is performed separately from the ejector 13. The volume of the gas-liquid separation space 30f can be effectively reduced as compared with the case where means are provided.

つまり、本実施形態の気液分離空間30fでは、断面円環状に形成されたディフューザ通路13cから流出する冷媒が既に旋回方向の速度成分を有しているので気液分離空間30f内で冷媒の旋回流れを発生させるための空間を設ける必要がない。従って、エジェクタ13とは別に気液分離手段を設ける場合に対して、気液分離空間30fの容積を効果的に小さくすることができる。従って、本実施形態のエジェクタ13では、エジェクタ13全体としての体格の大型化を抑制できる。   That is, in the gas-liquid separation space 30f of the present embodiment, the refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c formed in an annular cross section already has a speed component in the swirling direction, so that the refrigerant swirls in the gas-liquid separation space 30f. It is not necessary to provide a space for generating a flow. Therefore, the volume of the gas-liquid separation space 30f can be effectively reduced as compared with the case where the gas-liquid separation means is provided separately from the ejector 13. Therefore, in the ejector 13 of this embodiment, the enlargement of the physique as the ejector 13 whole can be suppressed.

ここで、本実施形態のエジェクタ13のように、エジェクタ13の液相冷媒流出口31cに蒸発器14の冷媒入口側が接続され、気相冷媒流出口31dに圧縮機11の吸入口側が接続される構成では、圧縮機11吸入冷媒の圧力脈動が気液分離空間30f内の冷媒に伝達され、さらに、気液分離空間30f内の冷媒の圧力脈動が蒸発器14に伝達され、蒸発器14に振動や騒音を生じさせてしまうことが懸念される。   Here, like the ejector 13 of the present embodiment, the refrigerant inlet side of the evaporator 14 is connected to the liquid-phase refrigerant outlet 31c of the ejector 13, and the inlet side of the compressor 11 is connected to the gas-phase refrigerant outlet 31d. In the configuration, the pressure pulsation of the refrigerant sucked by the compressor 11 is transmitted to the refrigerant in the gas-liquid separation space 30f, and further, the pressure pulsation of the refrigerant in the gas-liquid separation space 30f is transmitted to the evaporator 14 and vibrates to the evaporator 14. There is a concern that it may cause noise.

これに対して、本実施形態のエジェクタ13によれば、バッファ空間30jが形成されているので、圧縮機11の吸入口側から気液分離空間30f内へ伝達される冷媒の圧力脈動を減衰させることができる。   On the other hand, according to the ejector 13 of the present embodiment, since the buffer space 30j is formed, the pressure pulsation of the refrigerant transmitted from the suction port side of the compressor 11 into the gas-liquid separation space 30f is attenuated. be able to.

より詳細には、バッファ空間30jの通路断面積が、気相冷媒流出通路30iのうちバッファ空間30jよりも上流側の部位の最小通路断面積よりも大きく形成され、さらに、気相冷媒流出通路30iのうちバッファ空間30jよりも下流側の部位の最小通路面積部よりも大きく形成されている。つまり、バッファ空間30jは、気相冷媒流出通路30iの途中に通路断面積を拡大させる空間として形成されている。   More specifically, the passage cross-sectional area of the buffer space 30j is formed larger than the minimum passage cross-sectional area of the portion upstream of the buffer space 30j in the gas-phase refrigerant outflow passage 30i, and further, the gas-phase refrigerant outflow passage 30i. Is formed larger than the minimum passage area of the portion downstream of the buffer space 30j. That is, the buffer space 30j is formed as a space for enlarging the passage sectional area in the middle of the gas-phase refrigerant outflow passage 30i.

従って、バッファ空間30jが、いわゆるマフラーとして機能して、圧縮機11吸入冷媒の圧力脈動が、気液分離空間30f内の冷媒に伝達されてしまうことを抑制できる。その結果、圧縮機11吸入冷媒の圧力脈動が蒸発器14内の冷媒に伝達されて蒸発器14に振動や騒音を生じさせてしまうことを抑制できる。   Therefore, the buffer space 30j functions as a so-called muffler, and the pressure pulsation of the refrigerant sucked by the compressor 11 can be suppressed from being transmitted to the refrigerant in the gas-liquid separation space 30f. As a result, it is possible to suppress the pressure pulsation of the refrigerant sucked by the compressor 11 from being transmitted to the refrigerant in the evaporator 14 and causing vibration and noise in the evaporator 14.

また、本実施形態のエジェクタ13では、エジェクタ13のボデー30を構成するミドルプレート34の底面とロワーボデー36の上面との間の空間によって円柱状のバッファ空間30jを形成しているので、ボデー30の内部空間を有効に活用してバッファ空間30jを形成することができる。   Further, in the ejector 13 of the present embodiment, the cylindrical buffer space 30j is formed by the space between the bottom surface of the middle plate 34 and the upper surface of the lower body 36 constituting the body 30 of the ejector 13, so The buffer space 30j can be formed by effectively utilizing the internal space.

また、本実施形態のエジェクタ13によれば、駆動手段37を備えているので、エジェクタ式冷凍サイクル10の負荷変動に応じて通路形成部材35を変位させ、ノズル通路13aおよびディフューザ通路13cの冷媒通路面積を調整することができる。従って、エジェクタ式冷凍サイクル10の負荷変動に応じてエジェクタ13を適切に作動させることができる。   Further, according to the ejector 13 of the present embodiment, since the drive means 37 is provided, the passage forming member 35 is displaced according to the load fluctuation of the ejector refrigeration cycle 10, and the refrigerant passage of the nozzle passage 13a and the diffuser passage 13c. The area can be adjusted. Therefore, the ejector 13 can be appropriately operated in accordance with the load fluctuation of the ejector refrigeration cycle 10.

さらに、駆動手段37のうち、感温媒体が封入された封入空間37bが、吸引用通路13bおよびディフューザ通路13cに挟まれる位置に配置されているので、吸引用通路13bとディフューザ通路13cとの間に形成されるスペースを有効に活用することができる。その結果、より一層エジェクタ全体としての体格の大型化を抑制できる。   Furthermore, since the enclosed space 37b in which the temperature sensitive medium is enclosed in the driving means 37 is disposed at a position sandwiched between the suction passage 13b and the diffuser passage 13c, the space between the suction passage 13b and the diffuser passage 13c is arranged. The space formed can be effectively used. As a result, the enlargement of the physique as the whole ejector can be further suppressed.

しかも、封入空間37bが吸引用通路13bおよびディフューザ通路13cによって囲まれる位置に配置されているので、外気温の影響等を受けることなく吸引用通路13bを流通する冷媒の蒸発器14流出冷媒の温度を感温媒体に良好に伝達して、封入空間37b内の圧力を変化させることができる。つまり、封入空間37b内の圧力を蒸発器14流出冷媒の温度に応じて精度良く変化させることができる。   Moreover, since the enclosed space 37b is disposed at a position surrounded by the suction passage 13b and the diffuser passage 13c, the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 14 flowing through the suction passage 13b without being affected by the outside air temperature or the like. Can be satisfactorily transmitted to the temperature sensitive medium, and the pressure in the enclosed space 37b can be changed. That is, the pressure in the enclosed space 37b can be accurately changed according to the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 14.

(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.

(1)上述の実施形態では、ボデー30を構成するミドルプレート34の底面とロワーボデー36の上面との間の空間によってバッファ空間30jを形成した例を説明したが、バッファ空間30jはこれに限定されない。例えば、ミドルプレート34およびロワーボデー36を一つの部材で構成し、切削加工や放電加工等によって、この部材の内部にバッファ空間30jを形成してもよい。   (1) In the above-described embodiment, the example in which the buffer space 30j is formed by the space between the bottom surface of the middle plate 34 and the upper surface of the lower body 36 constituting the body 30 has been described, but the buffer space 30j is not limited to this. . For example, the middle plate 34 and the lower body 36 may be formed of a single member, and the buffer space 30j may be formed inside the member by cutting or electric discharge machining.

また、ロワーボデー36としてカップ状に形成されたものを採用し、ロワーボデー36の一部がハウジングボデー31の下方側へ突出するように固定してもよい。これによれば、カップ状に形成されたロワーボデー36の内部にバッファ空間30jを形成できるので、エジェクタ13が適用されるエジェクタ式冷凍サイクルに応じてバッファ空間30jの容積を変化させることができる。   Moreover, what was formed in the cup shape as a lower body 36 may be employ | adopted, and you may fix so that a part of lower body 36 may protrude below the housing body 31. FIG. According to this, since the buffer space 30j can be formed inside the lower body 36 formed in a cup shape, the volume of the buffer space 30j can be changed according to the ejector refrigeration cycle to which the ejector 13 is applied.

(2)上述の実施形態では、通路形成部材35を変位させる駆動手段37として、温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入された封入空間37bおよび封入空間37b内の感温媒体の圧力に応じて変位するダイヤフラム37aを有して構成されたものを採用した例を説明したが、駆動手段はこれに限定されない。   (2) In the above-described embodiment, as the driving means 37 for displacing the passage forming member 35, the enclosed space 37b in which the temperature-sensitive medium whose pressure changes with temperature change is enclosed, and the pressure of the temperature-sensitive medium in the enclosed space 37b Although the example which employ | adopted what was comprised with the diaphragm 37a displaced according to is demonstrated, a drive means is not limited to this.

例えば、感温媒体として温度によって体積変化するサーモワックスを採用してもよいし、駆動手段として形状記憶合金性の弾性部材を有して構成されたものを採用してもよいし、さらに、駆動手段として電動モータやソレノイド等の電気的機構によって通路形成部材35を変位させるものを採用してもよい。   For example, a thermowax that changes in volume depending on temperature may be employed as the temperature-sensitive medium, or a drive unit that includes a shape memory alloy elastic member may be employed. As a means, a member that displaces the passage forming member 35 by an electric mechanism such as an electric motor or a solenoid may be adopted.

(3)上述の実施形態では、エジェクタ13の液相冷媒流出口31cの詳細について説明していないが、液相冷媒流出口31cに冷媒を減圧させる減圧手段(例えば、オリフィスやキャピラリチューブからなる側固定絞り)を配置してもよい。   (3) Although the details of the liquid-phase refrigerant outlet 31c of the ejector 13 are not described in the above-described embodiment, a decompression unit (for example, a side made of an orifice or a capillary tube) that depressurizes the refrigerant at the liquid-phase refrigerant outlet 31c. A fixed aperture) may be arranged.

(4)上述の実施形態では、本発明のエジェクタ13を備えるエジェクタ式冷凍サイクル10、50を、車両用空調装置に適用した例を説明したが、本発明のエジェクタ13を備えるエジェクタ式冷凍サイクル10の適用はこれに限定されない。例えば、据置型空調装置、冷温保存庫、自動販売機用冷却加熱装置等に適用してもよい。   (4) In the above-described embodiment, the example in which the ejector refrigeration cycles 10 and 50 including the ejector 13 of the present invention are applied to the vehicle air conditioner has been described. The application of is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a stationary air conditioner, a cold / hot storage, a cooling / heating device for a vending machine, and the like.

また、上述の実施形態では、放熱器12を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、蒸発器14を送風空気を冷却する利用側熱交換器として用いているが、逆に、蒸発器14を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として構成し、放熱器12を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する室内側熱交換器として構成するヒートポンプサイクルに本発明のエジェクタ13を適用してもよい。   In the above-described embodiment, the radiator 12 is an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, and the evaporator 14 is used as a use-side heat exchanger that cools the blown air. The ejector of the present invention is applied to a heat pump cycle in which the evaporator 14 is configured as an outdoor heat exchanger that absorbs heat from a heat source such as outside air, and the radiator 12 is configured as an indoor heat exchanger that heats a heated fluid such as air or water. 13 may be applied.

(5)上述の実施形態では、放熱器12として、サブクール型の熱交換器を採用した例を説明したが、凝縮部12aのみからなる通常の放熱器を採用してもよい。また、上述の実施形態では、エジェクタ13のボデー30、通路形成部材35等の構成部材を金属で形成した例を説明したが、それぞれの構成部材の機能を発揮可能であれば材質は限定されない。従って、これらの構成部材を樹脂にて形成してもよい。   (5) In the above-mentioned embodiment, although the example which employ | adopted the subcool type heat exchanger as the heat radiator 12 was demonstrated, you may employ | adopt the normal heat radiator which consists only of the condensation part 12a. Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the example which formed structural members, such as the body 30 of the ejector 13, the channel | path formation member 35, etc. with the metal, a material will not be limited if the function of each structural member can be exhibited. Therefore, you may form these structural members with resin.

10 エジェクタ式冷凍サイクル
11 圧縮機
13 エジェクタ
13a ノズル通路
13b 吸引用通路
13c ディフューザ通路
30 ボデー
30j バッファ空間
35 通路形成部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ejector type refrigeration cycle 11 Compressor 13 Ejector 13a Nozzle passage 13b Suction passage 13c Diffuser passage 30 Body 30j Buffer space 35 Passage forming member

Claims (3)

冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置(10)に適用されるエジェクタであって、
冷媒流入口(31a)から流入した冷媒を旋回させる旋回空間(30a)、前記旋回空間(30a)から流出した冷媒を減圧させる減圧用空間(30b)、前記減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側に連通して外部から冷媒を吸引する吸引用通路(13b)、前記減圧用空間(30b)から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路(13b)から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間(30e)、前記昇圧用空間(30e)から流出した冷媒の気液を分離する気液分離空間(30f)、前記気液分離空間(30f)にて分離された気相冷媒を前記圧縮機(11)の吸入口側へ流出させる気相冷媒流出口(31d)が形成されたボデー(30)と、
少なくとも一部が前記減圧用空間(30b)の内部および前記昇圧用空間(30e)の内部に配置されており、前記減圧用空間(30b)から離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成された通路形成部材(35)とを備え、
前記ボデー(30)のうち前記減圧用空間(30b)を形成する部位の内周面と前記通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記旋回空間(30a)から流出した冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路(13a)であり、
前記ボデー(30)のうち前記昇圧用空間(30e)を形成する部位の内周面と前記通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記噴射冷媒と前記吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギへ変換するディフューザとして機能するディフューザ通路(13c)であり、
さらに、前記ボデー(30)には、前記圧縮機(11)の吸入口側から前記気液分離空間(30f)内へ伝達される圧力脈動を減衰させるバッファ空間(30j)が形成されていることを特徴とするエジェクタ。
An ejector applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus (10) having a compressor (11) for compressing and discharging a refrigerant,
A swirling space (30a) for swirling the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet (31a), a decompression space (30b) for decompressing the refrigerant flowing out of the swirling space (30a), and a refrigerant flow downstream of the decompression space (30b) A suction passage (13b) that communicates with the outside and sucks the refrigerant from the outside, and a booster that flows in the injected refrigerant injected from the decompression space (30b) and the suction refrigerant sucked from the suction passage (13b) Space (30e), a gas-liquid separation space (30f) for separating the gas-liquid refrigerant flowing out of the pressurizing space (30e), and the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation space (30f) is compressed. A body (30) formed with a gas-phase refrigerant outlet (31d) for flowing out to the inlet side of the machine (11);
At least a portion is disposed in the decompression space (30b) and in the pressurization space (30e), and is formed in a conical shape in which a cross-sectional area increases as the distance from the decompression space (30b) increases. A passage forming member (35) formed,
The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the body (30) forming the decompression space (30b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) is the swirling space (30a). A nozzle passage (13a) that functions as a nozzle for depressurizing and injecting the refrigerant flowing out from
A refrigerant passage formed between an inner peripheral surface of a portion of the body (30) forming the pressurizing space (30e) and an outer peripheral surface of the passage forming member (35) includes the injection refrigerant and the suction A diffuser passage (13c) that functions as a diffuser that converts the kinetic energy of the refrigerant mixed with the refrigerant into pressure energy;
Further, the body (30) has a buffer space (30j) for attenuating pressure pulsations transmitted from the suction port side of the compressor (11) into the gas-liquid separation space (30f). Ejector characterized by.
前記バッファ空間(30j)は、前記気液分離空間(30f)と前記気相冷媒流出口(31d)とを接続する気相冷媒流出通路(30i)に設けられており、
前記バッファ空間(30j)の通路断面積は、前記気相冷媒流出通路(30i)のうち前記バッファ空間(30j)の上流側の部位における最小通路断面積よりも大きく形成されているとともに、前記気相冷媒流出通路(30i)のうち前記バッファ空間(30j)の下流側の部位における最小通路面積部よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項1に記載のエジェクタ。
The buffer space (30j) is provided in a gas-phase refrigerant outflow passage (30i) connecting the gas-liquid separation space (30f) and the gas-phase refrigerant outlet (31d),
A passage sectional area of the buffer space (30j) is formed larger than a minimum passage sectional area in a portion of the gas-phase refrigerant outflow passage (30i) on the upstream side of the buffer space (30j). 2. The ejector according to claim 1, wherein the ejector is formed larger than a minimum passage area portion in a downstream portion of the buffer space (30 j) in the phase refrigerant outflow passage (30 i).
前記ボデー(30)として、前記気液分離空間(30f)の底部を形成する第1構成部材(34)、および前記第1構成部材(34)の下方側に配置される第2構成部材(36)が設けられており、
前記バッファ空間(30j)は、前記第1構成部材(34)と前記第2構成部材(36)との間の空間によって形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のエジェクタ。
As the body (30), a first component member (34) that forms the bottom of the gas-liquid separation space (30f), and a second component member (36) disposed below the first component member (34). )
The ejector according to claim 1 or 2, wherein the buffer space (30j) is formed by a space between the first component member (34) and the second component member (36).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019100644A (en) * 2017-12-05 2019-06-24 株式会社デンソー Refrigeration cycle device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5118069U (en) * 1974-07-29 1976-02-09
JPS5645753U (en) * 1979-09-17 1981-04-24
JP2003014318A (en) * 2000-06-01 2003-01-15 Denso Corp Ejector cycle
JP2010078248A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Mitsubishi Electric Corp Gas-liquid separator and refrigerating cycle device including the same
JP2010210111A (en) * 2009-03-06 2010-09-24 Denso Corp Ejector type decompression device and refrigerating cycle including the same
JP2013177879A (en) * 2012-02-02 2013-09-09 Denso Corp Ejector

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5118069U (en) * 1974-07-29 1976-02-09
JPS5645753U (en) * 1979-09-17 1981-04-24
JP2003014318A (en) * 2000-06-01 2003-01-15 Denso Corp Ejector cycle
JP2010078248A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Mitsubishi Electric Corp Gas-liquid separator and refrigerating cycle device including the same
JP2010210111A (en) * 2009-03-06 2010-09-24 Denso Corp Ejector type decompression device and refrigerating cycle including the same
JP2013177879A (en) * 2012-02-02 2013-09-09 Denso Corp Ejector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019100644A (en) * 2017-12-05 2019-06-24 株式会社デンソー Refrigeration cycle device

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