JP2015137566A - Ejector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体を減圧すると共に、高速で噴出する作動流体の吸引作用によって流体輸送を行う運動量輸送式ポンプであるエジェクタに関する。 The present invention relates to an ejector that is a momentum transport pump that depressurizes a fluid and transports fluid by a suction action of a working fluid ejected at high speed.
従来、蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用されるエジェクタとして、例えば、特許文献1に示されたものが知られている。
Conventionally, as an ejector applied to a vapor compression refrigeration cycle, for example, one disclosed in
この種のエジェクタは、圧縮機で高圧に圧縮された後に凝縮器によって凝縮液化された冷媒を減圧させるノズル、蒸発器から流出した低圧の冷媒を吸引する吸引部、ノズルからの噴出冷媒と吸引部で吸引した冷媒とを混合して昇圧するディフューザを備えている。 This type of ejector includes a nozzle that depressurizes the refrigerant condensed and liquefied by the condenser after being compressed to a high pressure by a compressor, a suction unit that sucks low-pressure refrigerant that has flowed out of the evaporator, and a refrigerant ejected from the nozzle and a suction unit. A diffuser for mixing and increasing the pressure of the refrigerant sucked in is provided.
ここで、特許文献1では、体格の大型化を招くことなく、冷凍サイクルの負荷変動によらず高いノズル効率を発揮可能なエジェクタを実現するために、特徴的な構成を提案している。すなわち、特許文献1のエジェクタは、冷媒を流入させる冷媒流入口とボデー内部のノズル通路との間に、冷媒流入口から流入した冷媒を旋回させる旋回空間が形成されている。
Here, in
これによると、旋回空間における冷媒の旋回により、旋回中心側の冷媒圧力を飽和液相冷媒となる圧力、または、冷媒が減圧沸騰する圧力まで低下させ、この圧力が低下した冷媒をノズルとして機能するノズル通路に流入させることができる。このため、冷凍サイクルの負荷変動によらず、ノズル通路における通路面積が最小となる部位付近で冷媒を減圧沸騰させることができ、ノズル通路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可能となる。 According to this, by the revolving of the refrigerant in the swirling space, the refrigerant pressure on the swiveling center side is reduced to the pressure at which it becomes a saturated liquid phase refrigerant or the pressure at which the refrigerant is boiled under reduced pressure, and the refrigerant having this reduced pressure functions as a nozzle. It can flow into the nozzle passage. For this reason, the refrigerant can be boiled under reduced pressure in the vicinity of the portion where the passage area in the nozzle passage becomes the minimum regardless of the load fluctuation of the refrigeration cycle, and the energy conversion efficiency (corresponding to the nozzle efficiency) in the nozzle passage can be improved. It becomes possible.
また、特許文献1のエジェクタは、ボデー内部に形成された減圧用空間および昇圧用空間に、ノズル通路およびディフューザ通路を形成する通路形成部材が配置され、当該通路形成部材が、減圧用空間から離れるに伴って断面積が拡大する形状となっている。
In the ejector of
このような形状の通路形成部材を採用することで、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拡がる形状とすることができる。この結果、通路形成部材における軸方向の寸法の拡大を抑制して、エジェクタの体格の大型化を抑制することが可能となる。 By adopting the passage forming member having such a shape, the shape of the diffuser passage can be made to expand along the outer periphery of the passage forming member as the distance from the decompression space increases. As a result, it is possible to suppress an increase in the dimension of the passage forming member in the axial direction and to suppress an increase in the size of the ejector.
さらに、特許文献1のエジェクタは、通路形成部材を変位させる駆動手段を備えている。なお、特許文献1では、駆動手段を、蒸発器流出冷媒の温度および圧力に応じて通路形成部材を変位させる圧力応動部材、通路形成部材に対してノズル通路およびディフューザ通路の冷媒通路面積を小さくする側に押し付ける荷重を付与する弾性部材等で構成している。
Furthermore, the ejector of
このような駆動手段を採用することで、冷凍サイクルの負荷変動に応じて通路形成部材を変位させ、ノズル通路およびディフューザ通路の通路面積を調整することで、冷凍サイクルの負荷に見合ったエジェクタの作動を実現している。 By adopting such a drive means, the passage forming member is displaced according to the load fluctuation of the refrigeration cycle, and the passage area of the nozzle passage and the diffuser passage is adjusted to operate the ejector corresponding to the load of the refrigeration cycle. Is realized.
ところで、特許文献1に記載のエジェクタでは、通路形成部材の軸線とノズル通路等の中心軸とが一致するように通路形成部材を配置する旨が記載されているが、通路形成部材の軸線とノズル通路の中心軸との同軸度のずれについて特に考慮されていない。なお、「同軸度のずれ」とは、通路形成部材の軸線がノズル通路の中心軸に対して直交方向に移動した状態である。
By the way, in the ejector described in
このため、通路形成部材が変位した際に、通路形成部材の軸線とノズル通路の中心軸との同軸度がずれると、ノズル通路の通路面積が周方向で異なる大きさとなり、ノズル通路にて膨張不足や過膨張が生ずる。この結果、圧力エネルギを速度エネルギに変換する効率(ノズル効率に相当)が低下し、ディフューザ通路にて充分に冷媒を昇圧できなくなり、エジェクタ100全体としての効率(エジェクタ効率)が低下してしまうことから好ましくない。
For this reason, when the axis of the passage forming member and the central axis of the nozzle passage are displaced when the passage forming member is displaced, the passage area of the nozzle passage is different in the circumferential direction and expands in the nozzle passage. Insufficient or excessive expansion occurs. As a result, the efficiency (corresponding to the nozzle efficiency) for converting the pressure energy into the velocity energy is lowered, the refrigerant cannot be sufficiently boosted in the diffuser passage, and the efficiency (ejector efficiency) of the
そこで、本発明者らは、通路形成部材の軸線とノズル通路の中心軸との同軸度のずれを抑制するために、ボデー内部にノズルの中心軸の方向に延びるシャフトを配設し、通路形成部材に対してシャフトを摺動させる摺動穴を設ける構造を検討した。 In view of this, the present inventors have arranged a shaft extending in the direction of the central axis of the nozzle inside the body in order to suppress the deviation of the coaxiality between the axis of the passage forming member and the central axis of the nozzle passage. A structure in which a sliding hole for sliding the shaft with respect to the member was provided was examined.
しかし、特許文献1のエジェクタでは、体格の小型化を図るべく、通路形成部材の形状を冷媒流れ下流側に向かって断面積が拡大する形状とし、その軸線方向の寸法を短くしている。このため、通路形成部材の摺動穴の深さ(軸線方向の長さ)が短くなり、シャフトにおける摺動穴と対峙する摺動部位の長さを充分に確保できないことが判った。すなわち、前述の構造を採用する場合、シャフトにおける摺動穴に対峙する摺動部位の長さが、通路形成部材の軸方向の寸法によって制約を受けることで、前記摺動部位の長さを充分に確保することができない。
However, in the ejector of
摺動部位の長さを充分に確保できない場合、通路形成部材に対して軸線を傾けるモーメントが作用した際に、モーメントの腕長さが短くなり、通路形成部材と摺動軸部との間に大きな押し付け力が発生して、摺動軸部が摺動穴を摺動する際の摩擦力が増加してしまう。摺動軸部が摺動穴を摺動する際の摩擦力が増加すると、駆動手段による通路形成部材の作動精度(変位量調整の精度)が悪化することから好ましくない。 When the length of the sliding part cannot be secured sufficiently, when the moment that tilts the axis acts on the passage forming member, the arm length of the moment is shortened, and the gap between the passage forming member and the sliding shaft portion is reduced. A large pressing force is generated, and the frictional force when the sliding shaft portion slides through the sliding hole increases. If the frictional force when the sliding shaft portion slides in the sliding hole is increased, the operation accuracy (accuracy of displacement amount adjustment) of the passage forming member by the driving means is not preferable.
本発明は上記点に鑑みて、通路形成部材およびノズル通路の同軸度のずれに起因するエジェクタ効率の悪化を抑えつつ、駆動手段による通路形成部材の作動精度の悪化を抑制可能なエジェクタを提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides an ejector capable of suppressing deterioration of the operation accuracy of the passage forming member by the driving means while suppressing deterioration of the ejector efficiency due to the deviation of the coaxiality of the passage forming member and the nozzle passage. For the purpose.
本発明は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用されるエジェクタを対象としている。 The present invention is directed to an ejector applied to a vapor compression refrigeration cycle.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、冷媒を流入させる冷媒流入口(211)から流入した冷媒を旋回させる旋回空間(221)、旋回空間から流出した冷媒を減圧させるための減圧用空間(222)、減圧用空間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(231)、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混合して昇圧させる昇圧用空間(232)が形成されたボデー(200)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、ボデーにおける減圧用空間を形成する部位の内周面との間に旋回空間から流出した冷媒を減圧させて噴射する環状のノズル通路(224)、およびボデーにおける昇圧用空間を形成する部位の内周面との間に噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させる環状のディフューザ通路(232a)を形成するための通路形成部材(240)と、環状に形成されたノズル通路およびディフューザ通路の中心軸の方向に通路形成部材を変位させる駆動手段(250)と、を備える。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the swirling space (221) for swirling the refrigerant flowing in from the refrigerant inflow port (211) for flowing in the refrigerant, and the pressure reducing the refrigerant flowing out from the swirling space. The pressure reducing space (222) communicates with the refrigerant flow downstream of the pressure reducing space, and is sucked from the suction passage (231) for sucking the refrigerant from the outside, and the injected refrigerant injected from the pressure reducing space and the suction passage. A body (200) having a pressure increasing space (232) for mixing and increasing the pressure of the suctioned refrigerant and at least a part thereof are disposed in the pressure reducing space and the pressure increasing space, and the pressure reducing space in the body. An annular nozzle passage (224) for depressurizing and injecting the refrigerant that has flowed out of the swirl space between the inner peripheral surface of the part forming the nozzle and the part forming the pressure increasing space in the body A passage forming member (240) for forming an annular diffuser passage (232a) for mixing and increasing the pressure of the injected refrigerant and the suction refrigerant with respect to the surface, an annularly formed nozzle passage, and a central axis of the diffuser passage Driving means (250) for displacing the passage forming member in the direction.
そして、通路形成部材は、中心軸を軸線とする回転体の形状を有し、減圧用空間側から昇圧用空間側に向かって外周径が拡大するように構成されており、駆動手段は、通路形成部材の変位を中心軸の方向に規制する規制手段(255、256)を含んで構成されており、規制手段は、中心軸の方向に延びると共に通路形成部材に連結された摺動軸部(255)、および摺動軸部を中心軸の方向に摺動させるための摺動穴(256a)が形成されたガイド部(256)を有していることを特徴としている。 The passage forming member has a shape of a rotating body having the central axis as an axis, and is configured such that the outer peripheral diameter increases from the pressure reducing space side toward the pressure increasing space side. The restricting means (255, 256) for restricting the displacement of the forming member in the direction of the central axis is configured. The restricting means extends in the direction of the central axis and is connected to the passage forming member (sliding shaft portion ( 255), and a guide portion (256) having a slide hole (256a) for sliding the slide shaft portion in the direction of the central axis.
これによれば、駆動手段に対して、通路形成部材の変位をノズル通路の中心軸の方向に規制する規制手段を設けているので、通路形成部材の軸線とノズル通路の中心軸との同軸度のずれを抑制することができる。 According to this, since the restricting means for restricting the displacement of the passage forming member in the direction of the central axis of the nozzle passage is provided for the driving means, the coaxiality between the axis of the passage forming member and the central axis of the nozzle passage Can be suppressed.
この際、通路形成部材に対して、摺動軸部を摺動させる摺動穴を形成せずに、通路形成部材の変位を中心軸の方向に規制する摺動軸部を連結する構成としている。これによれば、摺動軸部における摺動穴に対峙する摺動部位の長さが、通路形成部材の軸方向の寸法によって制約を受けないので、前記摺動部位の長さを充分に確保することが可能となる。このため、通路形成部材に対して軸線を傾けるモーメントが作用した際のモーメントの腕長さを長くすることが可能となり、摺動軸部が摺動穴を摺動する際の摩擦力を抑えて、駆動手段による通路形成部材の作動精度の悪化を抑制することができる。 At this time, the sliding shaft portion that restricts the displacement of the passage forming member in the direction of the central axis is connected to the passage forming member without forming a sliding hole for sliding the sliding shaft portion. . According to this, since the length of the sliding part facing the sliding hole in the sliding shaft part is not restricted by the axial dimension of the passage forming member, the length of the sliding part is sufficiently secured. It becomes possible to do. For this reason, it is possible to increase the arm length of the moment when the moment that inclines the axis acts on the passage forming member, and the frictional force when the sliding shaft slides in the sliding hole is suppressed. The deterioration of the operation accuracy of the passage forming member by the driving means can be suppressed.
また、本構造によれば、摺動軸部における摺動穴に対峙する摺動部位の長さを充分に確保することができるので、摺動軸部と摺動穴の隙間により生ずる摺動軸部の傾きを抑えることができる。この結果、通路形成部材の軸線とノズル通路の中心軸との同軸度のずれを抑制することができ、エジェクタの効率低下を低減することが可能となる。 Further, according to this structure, the length of the sliding portion facing the sliding hole in the sliding shaft portion can be sufficiently secured, so that the sliding shaft generated by the clearance between the sliding shaft portion and the sliding hole The inclination of the part can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the deviation of the coaxiality between the axis of the passage forming member and the central axis of the nozzle passage, and it is possible to reduce the efficiency reduction of the ejector.
このように、本発明によれば、通路形成部材およびノズル通路の同軸度のずれに起因するエジェクタ効率の悪化を抑えつつ、駆動手段による通路形成部材の作動精度の悪化を抑制可能なエジェクタを実現することができる。 As described above, according to the present invention, an ejector capable of suppressing the deterioration of the operation accuracy of the passage forming member by the driving means while suppressing the deterioration of the ejector efficiency due to the deviation of the coaxiality of the passage forming member and the nozzle passage is realized. can do.
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の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the parenthesis of each means described in this column and the claim shows an example of a correspondence relationship with the specific means described in the embodiment described later.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that, in each of the following embodiments, parts that are the same as or equivalent to the matters described in the preceding embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted. Moreover, in each embodiment, when only a part of the component is described, the component described in the preceding embodiment can be applied to the other part of the component.
(第1実施形態)
本第1実施形態では、車両用空調装置を構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル10に本発明のエジェクタ100を適用した例について説明する。本実施形態の冷凍サイクル10は、図1に示すように、圧縮機11、凝縮器12、エジェクタ100、および蒸発器13が、冷媒配管により接続されて形成されている。
(First embodiment)
In the first embodiment, an example in which the
圧縮機11は、冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して吐出する流体機械である。本実施形態の圧縮機11は、図示しない電磁クラッチおよびベルトを介して車両走行用のエンジンにより回転駆動されるようになっている。圧縮機11は、例えば、電磁式容量制御弁に図示しない制御装置からの制御信号が入力されることにより、吐出容量が可変される可変容量型圧縮機で構成される。なお、圧縮機11は、電動モータにより回転駆動される電動圧縮機で構成してもよい。電動圧縮機の場合、電動モータの回転数により吐出容量が可変される。
The
凝縮器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒を、図示しない冷却ファンにより強制的に送風される車室外空気(外気)と熱交換させることで、高圧冷媒の熱を外気に放出して冷媒を凝縮液化するものである。
The
ここで、本実施形態では、いわゆるサブクール型の凝縮器を採用している。すなわち、本実施形態の凝縮器12は、高圧冷媒を外気と熱交換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12b、レシーバ12bから流出した液相冷媒を外気と熱交換させて過冷却する過冷却部12cを有して構成されている。なお、圧縮機11によって圧縮された冷媒の圧力が臨界圧力を越える場合、凝縮器12にて冷媒が凝縮液化しないことから、凝縮器12は、高圧冷媒の熱を外気に放出する放熱器として機能する。凝縮器12の冷媒流出側は、エジェクタ100の冷媒流入口211に接続されている。
Here, in this embodiment, a so-called subcool type condenser is employed. That is, the
エジェクタ100は、凝縮器12から流出した液相状態の高圧冷媒を減圧する減圧手段を構成すると共に、高速で噴出する冷媒流の吸引作用(巻き込み作用)によって、冷媒の循環を行う流体輸送用の冷媒循環手段を構成する。なお、エジェクタ100の具体的構成については後述する。
The
蒸発器13は、図示しない送風機によって空調装置の空調ケースに導入された外気、または車室内空気(内気)から吸熱して、その内部を流通する冷媒を蒸発させる熱交換器である。蒸発器13の冷媒流出側は、エジェクタ100の冷媒吸引口212に接続されている。
The
図示しない制御装置は、CPU、各種メモリ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ている。この制御装置には、乗員による操作パネルからの各種操作信号や各種センサ群からの検出信号等が入力され、これら入力信号を用いてメモリに記憶された制御プログラムに基づいて各種演算・処理を実行して各種機器の作動を制御する。 A control device (not shown) includes a well-known microcomputer including a CPU, various memories, and its peripheral circuits. This control device receives various operation signals from the operation panel by the occupant, detection signals from various sensor groups, etc., and executes various calculations and processing based on the control program stored in the memory using these input signals. And control the operation of various devices.
また、本実施形態の冷凍サイクル10では、冷媒としてHFC系冷媒(例えば、R134a)を採用しており、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を越えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。勿論、亜臨界冷凍サイクルを構成する冷媒であれば、HFO系冷媒(例えば、R1234yf)等を採用してもよい。
次に、図2〜図6を用いて、本実施形態のエジェクタ100の具体的構成について説明する。なお、図2における上下の各矢印は、エジェクタ100を車両に搭載した状態における天地方向を示している。また、図2中に示す一点鎖線は、後述の通路形成部材240の軸線240aを示している。
In the
Next, a specific configuration of the
図2に示すように、本実施形態のエジェクタ100は、主たる構成要素として、ボデー200、通路形成部材240、および通路形成部材240を変位させる駆動手段250を備えている。
As shown in FIG. 2, the
ボデー200は、複数の構成部材を組み合わせることによって構成されている。すなわち、ボデー200は、中空状に形成された金属製のハウジングボデー210を有し、その内部にノズルボデー220、ディフューザボデー230等を固定して構成されている。なお、ハウジングボデー210は、軽量化を図るために樹脂等により構成されていてもよい。
The
ハウジングボデー210は、エジェクタ100の外殻を構成する部材である。ハウジングボデー210には、その上方側に冷媒流入口211および冷媒吸引口212が形成され、下方側に液相流出口213および気相流出口214が形成されている。冷媒流入口211は、冷凍サイクル10の高圧側(凝縮器12)から高圧冷媒を流入させる流入口であり、冷媒吸引口212は、蒸発器13から流出した低圧冷媒を吸引する吸引口である。また、液相流出口213は、後述する気液分離空間261にて分離された液相冷媒を蒸発器13の冷媒入口側へ流出させる流出口であり、気相流出口214は、気液分離空間261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流出口である。
The
ノズルボデー220は、その一部がハウジングボデー210の冷媒流入口211と重なり合うように、ハウジングボデー210の内部における上方側に収容されている。なお、ノズルボデー220は、Oリング等のシール部材を介在させた状態で、ハウジングボデー210の内部に圧入等の手段により固定されている。
The
本実施形態のノズルボデー220は、環状の金属部材で構成され、ハウジングボデー210の内部空間と適合する大きさに形成された胴部220a、および胴部220aの下端側に設けられて下方側に向かって突出する筒状のノズル部220b等を有する。
The
ノズルボデー220の胴部220aには、その内部に冷媒流入口211から流入した高圧冷媒を旋回させる旋回空間221等が形成されている。また、ノズルボデー220のノズル部220bには、その内部に旋回空間221を旋回した冷媒が通過する減圧用空間222が形成されている。
The
旋回空間221は、その中心軸が鉛直方向(上下方向)に延びる回転体の形状に形成された空間である。なお、回転体の形状とは、平面図形を同一平面上の1つの直線(中心軸)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221は、略円柱形状に形成されている。なお、旋回空間221は、円錐また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
また、本実施形態の旋回空間221は、ノズルボデー220の胴部220aに形成された冷媒流入通路223を介して冷媒流入口211に連通している。冷媒流入通路223は、旋回空間221の中心軸方向から見たとき、旋回空間221の内壁面の接線方向に延びるように形成されている。これにより、冷媒流入通路223から旋回空間221に流入した冷媒は、旋回空間221の内壁面に沿って流れ、旋回空間221を旋回する。なお、冷媒流入通路223は、旋回空間221の中心軸の方向から見たとき、旋回空間221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い。すなわち、冷媒流入通路223は、旋回空間221に流入した冷媒が旋回空間221の内壁面に沿って流れる形状に形成されていれば、その他の方向の成分(例えば、旋回空間221の中心軸方向)を含んで構成されていてもよい。
Further, the swirling
ここで、旋回空間221内で旋回する冷媒には遠心力が作用するので、旋回空間221内では、その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、冷凍サイクル10の作動時に、旋回空間221内の中心軸側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、または、冷媒が減圧沸騰する(キャビテーションを生ずる)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
このような旋回空間221の中心軸側における冷媒圧力の調整は、旋回空間221内で旋回する冷媒の旋回流速を調整することで実現できる。具体的には、旋回流速の調整は、冷媒流入通路223における通路断面積と旋回空間221における中心軸に直交する方向の断面積との比率の調整等により行うことができる。なお、上述の旋回流速は、旋回空間221の最外周部付近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 of the swirling
減圧用空間222は、旋回空間221を旋回した冷媒が流入するように、旋回空間221の下方側に形成されている。本実施形態の減圧用空間222は、その中心軸が旋回空間221と同軸となるように形成されている。
The
減圧用空間222は、下方側(冷媒流れ方向下流側)へ向かって流路断面積が連続的に小さくなる円錐台形状の穴(先細部222a)と、下方側へ向かって流路断面積が連続的に大きくなる円錐台形状の穴(末広部222b)とを結合させた形状に形成されている。なお、減圧用空間222における先細部222aと末広部222bとの接続箇所が、流路断面積が最も縮小されたノズル喉部(最小通路面積部)222cとなっている。
The
減圧用空間222は、その中心軸に直交する方向から見たときに、後述する通路形成部材240の上方側が重なり合っている。そして、減圧用空間222と通路形成部材240との間には、減圧用空間222を中心軸に対して垂直な断面形状が円環状(ドーナツ状)となる空間が形成されている。
When viewed from a direction orthogonal to the central axis of the
本実施形態では、この通路形状によってノズルボデー220の減圧用空間222を形成する部位の内周面と、後述する通路形成部材240の上方側の外周面との間に形成される冷媒通路がノズルとして機能するノズル通路224を構成している。
In the present embodiment, a refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the portion of the
続いて、ディフューザボデー230は、ハウジングボデー210の内部におけるノズルボデー220の胴部220aよりも下方側に、胴部220aから離間した状態で収容されている。
Subsequently, the
具体的には、ディフューザボデー230は、ハウジングボデー210の軸方向(上下方向)に直交する方向から見たときに、その一部がノズル部220bと重なり合うように、ハウジングボデー210の内部に収容されている。なお、ディフューザボデー230は、ハウジングボデー210の内部に圧入等の手段により固定されている。
Specifically, the
本実施形態のディフューザボデー230は、その中心部に表裏を貫通する貫通穴230aが形成された環状の金属部材で構成されている。ノズルボデー220のノズル部220bは、ディフューザボデー230の貫通穴230aの内部に位置付けられている。なお、貫通穴230aは、その中心軸が旋回空間221、および減圧用空間222と同軸となるように形成されている。
The
また、ディフューザボデー230とノズルボデー220との間には、冷媒吸引口212と貫通穴230aとを連通させる第1連通路231aが形成されている。この第1連通路231aは、冷媒吸引口212から吸引される冷媒を貫通穴230a側へ導くための通路である。
Further, a
また、ディフューザボデー230の貫通穴230aのうち、ノズルボデー220のノズル部220bが挿入される範囲では、冷媒通路断面積が冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。なお、貫通穴230aのうち、ノズル部220bが挿入される範囲とは、貫通穴230aを径方向から見たときに、ディフューザボデー230とノズル部220bとが重なり合う範囲である。
Further, in the range where the
そして、貫通穴230aの内周面とノズル部220bの外周面との間には、第1連通路231aと減圧用空間222の冷媒流れ下流側とを連通させる第2連通路231bが形成されている。本実施形態では、第1連通路231aおよび第2連通路231bによって、中心軸の外周側から内周側へ向かって吸引冷媒が流れる吸引用通路231が構成されている。
And between the inner peripheral surface of the through-
また、ディフューザボデー230の貫通穴230aのうち、第2連通路231b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232が形成されている。この昇圧用空間232は、上述したノズル通路224から噴射された噴射冷媒と吸引用通路231から吸引された吸引冷媒とを混合して昇圧させる空間である。
Further, in the through
本実施形態の昇圧用空間232は、冷媒の流れ方向下流側(下方側)に向かって、その径方向の断面積が拡大するように形成されている。なお、昇圧用空間232は、下方側に向かって断面積が拡大する円錐台形状(ラッパ状)の空間を構成している。
The pressurizing
昇圧用空間232の内部には、後述する通路形成部材240の下方側が配置されている。そして、昇圧用空間232内における通路形成部材240の円錐状側面の広がり角度は、昇圧用空間232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。これにより、昇圧用空間232の内周面と、後述する通路形成部材240の外周面との間に形成される冷媒通路は、その冷媒通路面積が冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大している。
Inside the pressurizing
本実施形態では、昇圧用空間232の内周面と、通路形成部材240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232aとし、噴射冷媒および吸引冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換させている。なお、ディフューザ通路232aの中心軸に対して垂直な断面形状は、円環状に形成されている。
In the present embodiment, the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the pressurizing
また、本実施形態のディフューザボデー230には、ディフューザ通路232aの冷媒流れ下流側となる部位に、ディフューザ通路232aから流出した冷媒に気液分離用の旋回力を付与する固定翼234が配設されている。なお、固定翼234は、後述の作動棒254aと干渉しない位置に配設されている。
Further, the
続いて、通路形成部材240は、ノズルボデー220の内周面との間にノズル通路224を形成すると共に、ディフューザボデー230の内周面との間にディフューザ通路232aを形成する金属製の部材である。通路形成部材240は、その一部が減圧用空間222、および昇圧用空間232の双方に位置するようにハウジングボデー210の内部に収容されている。
Subsequently, the
本実施形態の通路形成部材240は、減圧用空間222および昇圧用空間232の中心軸を軸線240aとする回転体の形状を有し、減圧用空間222側から昇圧用空間232側に向かって外周径が拡大するように構成されている。なお、通路形成部材240は、円錐状の形状を有する金属部材で構成してもよい。
The
通路形成部材240における減圧用空間222の内周面と対向する部位は、減圧用空間222の内周面との間に環状のノズル通路224が形成されるように、減圧用空間222の末広部222bの内周面に沿う曲面を有する。
A portion of the
また、通路形成部材240における昇圧用空間232の内周面と対向する部位は、昇圧用空間232の内周面との間に環状のディフューザ通路232aが形成されるように、昇圧用空間232の内周面に沿う曲面を有する。
Further, the portion of the
ここで、前述のように、昇圧用空間232が円錐台形状の空間を構成するように形成され、通路形成部材240が昇圧用空間232の内周面に沿う曲面を有する。このため、ディフューザ通路232aは、通路形成部材240の軸線240aの方向に対して交差する方向に拡がるように形成されている。つまり、ディフューザ通路232aは、冷媒流れ上流側から下流側に向けて通路形成部材240の軸線240aから遠ざかるような冷媒通路となっている。
Here, as described above, the boosting
続いて、駆動手段250について説明する。駆動手段250は、ノズル通路224およびディフューザ通路232aの中心軸の方向、すなわち、通路形成部材240の軸線240aの方向に通路形成部材240を変位させるものである。本実施形態の駆動手段250は、蒸発器13から流出した低圧冷媒の過熱度(温度および圧力)が所望の範囲となるように、通路形成部材240の変位量を制御するように構成されている。なお、本実施形態の駆動手段250は、外部の雰囲気温度の影響を受けないように、ボデー200内部に収容されている。
Next, the driving
具体的には、駆動手段250は、圧力応動部材であるダイヤフラム251、およびダイヤフラム251を収容する収容空間を形成する収容部材252a、252bを含んで構成されている。
Specifically, the driving means 250 includes a
収容部材252a、252bは、環状に形成されたディフューザボデー230の上面の溝内に配置可能なように、図3に示す環状に形成された上蓋部252a、および下蓋部252bで構成されている。
The
また、ダイヤフラム251は、各蓋部252a、252bにより形成される環状の収容空間を上下の2つの空間に仕切るように環状に形成され、各蓋部252a、252bにより外周縁部および内周縁部それぞれが狭持された状態で、かしめ等により固定されている。
Further, the
図2に戻り、ダイヤフラム251により仕切られた2つの空間のうち、上方側の空間は、蒸発器13から流出した冷媒の温度変化に伴って圧力が変化する感温媒体が封入される封入空間252cを構成している。この封入空間252cには、主として冷凍サイクル10を循環する冷媒と同一の冷媒で組成された感温媒体(例えば、R134a)が、予め定めた密度となるように封入されている。なお、感温媒体は、例えば、サイクルを循環する冷媒とヘリウムガスとの混合ガスを採用してもよい。
Returning to FIG. 2, of the two spaces partitioned by the
ここで、ダイヤフラム251と共に封入空間252cを形成する上蓋部252aは、上蓋部252aと胴部220aとの隙間に吸引用通路231の第1連通路231aが形成されるように、ディフューザボデー230の上面に形成された溝内に配置されている。これにより、封入空間252c内の感温媒体には、吸引冷媒の温度が伝達され、封入空間252cの内圧が、吸引冷媒の温度に応じた圧力となる。
Here, the
一方、ダイヤフラム251により仕切られた2つの空間のうち、下方側の空間は、下蓋部252bに形成された連通穴252dを介して、吸引冷媒が導入される導入空間252eを構成している。この導入空間252eは、感温媒体の圧力に対抗するように、ダイヤフラム251に対して吸引冷媒の圧力を作用させる圧力室である。なお、下蓋部252bの連通穴252dは、図示しない冷媒導入路を介して、吸引用通路231の第1連通路231aに連通している。
On the other hand, of the two spaces partitioned by the
従って、封入空間252cに封入された感温媒体には、上蓋部252aおよびダイヤフラム251を介して、蒸発器13から流出した冷媒、すなわち、吸引用通路231を流れる吸引冷媒の温度が伝達される。なお、本実施形態では、封入空間252cが吸引用通路231を流れる吸引冷媒の温度を検知する感温部を構成している。
Therefore, the temperature of the refrigerant flowing out of the
ここで、ダイヤフラム251は、封入空間252cの内圧と導入空間252eへ導入された冷媒の圧力との圧力差に応じて変形すると共に、常に冷媒に接しており、封入空間252cの気密性、および冷媒の圧力に対する耐性等を確保する必要がある。
Here, the
このため、ダイヤフラム251は、強靭性、耐圧性、ガスバリア性、シール性に優れた材料で構成することが望ましい。ダイヤフラム251としては、例えば、基布(ポリエステル)入りのEPDM(エチレンプロピレンゴム)やHNBR(水素添加ニトリルゴム)等のゴム製の基材で構成することができる。
For this reason, it is desirable that the
また、駆動手段250は、ダイヤフラム251の変位を通路形成部材240へ伝達する伝達部材254を有する。本実施形態の伝達部材254は、上端部が通路形成部材240に接触するように配設された円柱状の複数の作動棒254a、および各作動棒254aの下端部およびダイヤフラム251の双方に接触するように配設されたプレート部材254bで構成されている。
Further, the driving
作動棒254aは、一端側が通路形成部材240の下方側の外周に接触し、他端側がプレート部材254bに接触するように、ディフューザボデー230に形成されたガイド穴233に摺動可能に配設されている。なお、ガイド穴233は、通路形成部材240の軸線240aの方向に延びると共に、吸引用通路231とディフューザ通路232aの下流側とを連通するようにディフューザボデー230に形成されている。
The
各作動棒254aは、ダイヤフラム251の変位が通路形成部材240に正確に伝達されるように、ディフューザボデー230の周方向に間隔をあけて3本以上配設することが望ましい。より好ましくは、作動棒254aは、ディフューザボデー230の周方向に間隔をあけて3本配設することが望ましい。
It is desirable that three or
この点ついて説明すると、作動棒254aを3本配設する構造では、各作動棒254aの長さにばらつきがあっても、各作動棒254aがプレート部材254bに接触して、プレート部材254bの姿勢の安定化に寄与することになる。そして、作動棒254aを3つ配設する構造では、プレート部材254bの姿勢の安定化を図りつつ、作動棒254aを4つ以上配設する構造に比べて、吸引用通路231から吸引する冷媒の流通抵抗を抑えることができるからである。さらに、作動棒254aとガイド穴233との隙間は、吸引冷媒を、ディフューザ通路232aを迂回してディフューザ通路232aの下流側へ流出させる迂回路となり得る。このため、作動棒254aを3つ配設する構造とすることで、冷媒漏れを低減して吸引冷媒をディフューザ通路232aへ適切に導くことが可能となる。
To explain this point, in the structure in which three
また、作動棒254aを通路形成部材240やプレート部材254bに対して溶接等により固定すると、ダイヤフラム251の反りや、感温媒体の圧力のばらつき等に起因して作動棒254aの軸が通路形成部材240の軸線240aに対して傾いてしまう。作動棒254aの軸が通路形成部材240の軸線240aに対して傾くと、吸引冷媒の過熱度(温度および圧力)によらず、通路形成部材240が変位してしまう可能性がある。
Further, when the
そこで、本実施形態の作動棒254aは、プレート部材254bに接触する部位、および通路形成部材240に接触する部位の双方が、各部材240、254bに対する接触位置および接触角度が変更可能に構成されている。具体的には、作動棒254aは、プレート部材254bに接触する部位、および通路形成部材240に接触する部位の双方が、各部材240、254bに対する接触位置および接触角度が変更可能なように曲面形状(本実施形態では半球形状)となっている。
Therefore, the
これにより、ダイヤフラム251の反りや、感温媒体の圧力のばらつき等に起因して作動棒254aの軸が通路形成部材240の軸方向に対して傾いてしまうことを抑制できる。なお、作動棒254aにおける各部材240、254bに接触する部位は、半球形状に限らず、R形状等の曲面形状としてもよい。また、作動棒254aは、各部材240、254bのうち、一方に接触する部位だけが、各部材240、254bに対する接触位置および接触角度が変更可能に構成されていてもよい。
Thereby, it can suppress that the axis | shaft of the action |
プレート部材254bは、ダイヤフラム251と作動棒254aとを連結する部材であり、ダイヤフラム251における外周縁部と内周縁部との間の中間部を支持するようにダイヤフラム251に隣接して配置されている。なお、本実施形態のプレート部材254bは、ダイヤフラム251における導入空間252e側の面を支持するように配置されている。
The
本実施形態のプレート部材254bは、図3に示すように、ダイヤフラム251の変位を作動棒254aに適切に伝達するために、通路形成部材240の軸方向から見たときにダイヤフラム251と重なり合うように環状に形成されている。
As shown in FIG. 3, the
図2に戻り、本実施形態のプレート部材254bは、ダイヤフラム251よりも剛性が高くなるように、金属材料により構成されている。ダイヤフラム251と作動棒254aとの間に、プレート部材254bを介在させることで、各作動棒254aの寸法のばらつきやダイヤフラム251の反り等に起因して、ダイヤフラム251から通路形成部材240へ伝達される力が変化してしまうことを抑制できる。特に、ダイヤフラム251をゴム製の基材により構成する場合、プレート部材254bがダイヤフラム251から感温媒体が漏洩することを抑制するバリアとしても機能させることができる。
Returning to FIG. 2, the
また、駆動手段250は、通路形成部材240の変位をノズル通路224およびディフューザ通路232aの中心軸の方向に規制する規制手段255、256、および通路形成部材240の振動を抑制する振動抑制手段257を有する。
In addition, the driving means 250 includes restriction means 255 and 256 for restricting the displacement of the
規制手段255、256は、ノズル通路224およびディフューザ通路232aの中心軸の方向に延びる摺動軸部255、および摺動軸部255を摺動させる摺動穴256aが形成されたガイド部256により構成されている。
The restricting means 255, 256 are configured by a sliding
本実施形態の摺動軸部255は、一端部側が通路形成部材240の背面240b側に連結され、通路形成部材240の背面240b側からハウジングボデー210の下方側に向かって延在している。なお、摺動軸部255は、棒状の部材に限らず、例えば、筒状の部材で構成されていてもよい。
One end side of the sliding
具体的には、摺動軸部255は、その上端部が通路形成部材240の背面240b側の中央部に形成された有底穴240cに圧入等によって固定されている。摺動軸部255は、背面240b側から突出するように、軸方向寸法が、通路形成部材240に形成された有底穴240cの深さよりも充分な長さ(例えば、有底穴240cの深さの2倍以上)となるように構成されている。なお、「通路形成部材240の背面240b」は、減圧用空間222や昇圧用空間232に対峙しない底面である。
Specifically, the upper end portion of the sliding
ここで、摺動軸部255における摺動部位にバリ等の突起や軸方向の歪みがあると、その箇所において摺動軸部255が摺動穴256aに接し易くなってしまう。
Here, if there is a protrusion such as a burr or distortion in the axial direction at the sliding portion of the sliding
例えば、摺動軸部255における摺動部位の軸方向の中央付近に突起があると、通路形成部材240に対して軸線240aを傾けるモーメントが作用した際に、摺動部位の中央付近で摺動軸部255が摺動穴256aに接してしまう。このことは、通路形成部材240に対して軸線240aを傾けるモーメントが作用した際のモーメントの腕長さが短くなる要因となることから好ましくない。
For example, if there is a protrusion near the center in the axial direction of the sliding part in the sliding
また、例えば、摺動軸部255の摺動部位に軸方向の歪みがあると、3箇所以上で摺動軸部255が摺動穴256aに接し、摺動軸部255を摺動させることができなってしまうことが懸念される。
Further, for example, if the sliding portion of the sliding
そこで、本実施形態では、図4に示すように、摺動軸部255における摺動穴256aに対峙する摺動部位に、摺動穴256a側に向かって突出する一対の突出部255a、255bを設けている。この一対の突出部255a、255bは、一方の突出部255aが摺動穴256aに対峙する摺動部位の軸方向一端側(上方側)に設けられ、他方の突出部255bが摺動穴256aに対峙する摺動部位の軸方向他端側(下方側)に設けられている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a pair of projecting
これによれば、摺動軸部255における摺動部位の両端側の2箇所で摺動軸部255が摺動穴256aに接することになるので、摺動軸部255に対して軸Axsを傾けるモーメントMが作用した際のモーメントの腕長さLmを充分に長くすることができる。なお、各突出部255a、255bに角部(エッジ)があると、当該角部が摺動穴の内周面に引っ掛って摺動軸部の摺動性が悪化してしまうことが懸念される。このため、各突出部255a、255bは、摺動穴256aに対峙する先端部を曲面形状(半球形状、R形状)とすることが望ましい。
According to this, since the sliding
また、本実施形態では、摺動軸部255における摺動穴256aに対向する対向面、つまり、摺動穴256aに対峙する摺動部位に、固体潤滑剤(例えば、PTFE:ポリテトラフルオロエチレン)を含む潤滑層255cを形成している。
In the present embodiment, a solid lubricant (for example, PTFE: polytetrafluoroethylene) is provided on the opposed surface of the sliding
これによれば、摺動軸部255に形成された潤滑層255cにより、摺動軸部255が摺動穴256aを摺動する際の摩擦力を充分に抑えることができる。この結果、駆動手段250による通路形成部材240の作動精度の向上を図ることができる。なお、潤滑層255cは、摺動穴256a側に形成されていてもよい。勿論、摺動軸部255および摺動穴256aの双方に潤滑層255cが形成されていてもよい。
According to this, the frictional force when the sliding
ところで、各突出部255a、255bの軸方向における幅寸法が、通路形成部材240の変位に伴う摺動軸部255の軸方向の最大変位量よりも長いと、摺動穴256aの内周面に常に突出部255a、255bと対峙する箇所ができる。この箇所では、摺動軸部255が摺動穴256aを摺動する際に生ずる磨耗粉が移動せずに堆積してしまう虞がある。
By the way, if the width dimension in the axial direction of each
そこで、本実施形態の各突出部255a、255bは、図5に示すように、その軸方向における幅寸法Laが、通路形成部材240の変位に伴う摺動軸部255の軸Axs(通路形成部材240の軸線240a)の最大変位量δmax以下とすることが望ましい。
Therefore, as shown in FIG. 5, each projecting
これによると、摺動穴256aの内周面に常に突出部255a、255bと対峙する箇所ができないので、摺動軸部255が摺動穴256aを摺動する際に生ずる磨耗粉が、摺動軸部255と摺動穴256aとの間に堆積してしまうことを抑制できる。なお、図5における紙面左側に示す状態は、通路形成部材240の変位に伴って摺動軸部255が最も下方の位置に変位した状態を示している。また、図5における紙面右側に示す状態は、通路形成部材240の変位に伴って摺動軸部255が最も上方の位置に変位した状態を示している。
According to this, since there is no place where the
図2に戻り、ガイド部256は、ノズル通路224およびディフューザ通路232aの中心軸の方向に延びる摺動穴256aによって、摺動軸部255の一端部側から他端部側の部位を摺動可能に支持する部材である。このガイド部256は、ハウジングボデー210における通路形成部材240の下方側(ディフューザ通路232aの冷媒流れ下流側)の部位に連結されている。具体的には、ガイド部256は、ハウジングボデー210における通路形成部材240の下方側の中央部に形成された筒状部262と一体に構成されている。
Returning to FIG. 2, the
なお、ガイド部256は、摺動軸部255に対して軸Axsを傾けるモーメントMが作用した際のモーメントの腕長さLmを充分に長くなるように、例えば、軸方向寸法が、摺動軸部255の軸方向寸法の半分以上となるように構成することが望ましい。
The
続いて、振動抑制手段257は、外的要因により生ずる振動(車載機器の作動時や車両走行時に生ずる振動等)、内的要因により生ずる振動(エジェクタ100内部の冷媒の脈動による振動等)が通路形成部材240の変位に影響することを抑制する部材である。本実施形態の振動抑制手段257は、通路形成部材240に対して荷重を付与する第1、第2弾性部材257a、257bにより構成されている。
Subsequently, the vibration suppression means 257 allows vibrations caused by external factors (vibrations caused when the on-vehicle equipment is operated or when the vehicle is running), vibrations caused by internal factors (vibrations caused by the pulsation of the refrigerant in the
第1弾性部材257aは、通路形成部材240に対してノズル通路224およびディフューザ通路232aの中心軸の方向に直交する断面の断面積を縮小させる方向(上方向)に荷重を付与するもので、コイルばねで構成されている。
The first
具体的には、第1弾性部材257aは、通路形成部材240に対して上向きの荷重が付与されるように、通路形成部材240の背面と後述する荷重調整部材258の可動部258aとの間に圧縮した状態で配設されている。なお、コイルばねは、撓み始めにばね定数が安定しないことから、ある程度撓んだ状態(圧縮した状態)で配設する必要がある。
Specifically, the first
一方、第2弾性部材257bは、各作動棒254aを介して、通路形成部材240に対して第1弾性部材257aと逆向き(下向き)の荷重が付与されるように、ガイド穴233の内部に配設されている。
On the other hand, the second
具体的には、第2弾性部材257bは、伝達部材254を構成する各作動棒254aに設けられた鍔部254cと、ディフューザボデー230のガイド穴233に配置された筒状部材254dとの間に圧縮した状態で配設されている。
Specifically, the second
本実施形態のガイド穴233は、その上方側の内径が、第2弾性部材257bを収容可能なように拡大されている。なお、筒状部材254dは、ガイド穴233の上方側から吸入冷媒が流入してしまうことを抑制する抑制手段としても機能する。
The
このように構成される振動抑制手段257のばね定数kは、第1弾性部材257aのばね定数k1、および第2弾性部材257bのばね定数k2の合計となる(k=k1+k2)。すなわち、振動抑制手段257のばね定数kは、第2弾性部材257bのばね定数k2の分だけ、第1弾性部材257aのばね定数k1よりも大きくなる(k>k1)。
The spring constant k of the vibration suppressing means 257 configured in this way is the sum of the spring constant k1 of the first
つまり、本実施形態の振動抑制手段257では、振動抑制手段257を第1弾性部材257aだけで構成する場合に比べて、通路形成部材240の固有振動数を高くすることができる。なお、振動抑制手段257は、通路形成部材240の固有振動数が車載機器等の振動との共振を抑制可能な高周波数領域となるようにばね定数が設定されている。
That is, in the vibration suppressing unit 257 of this embodiment, the natural frequency of the
一方、振動抑制手段257が通路形成部材240に対して付与する荷重Fは、第1弾性部材257aが付与する荷重F1と第2弾性部材257bが付与する荷重F2との差分(F=|F1−F2|)。つまり、本実施形態の振動抑制手段257では、振動抑制手段257を第1弾性部材257aだけで構成する従来技術に比べて、通路形成部材240に対して付与する荷重Fを小さくすることができる。
On the other hand, the load F applied to the
続いて、荷重調整部材258は、振動抑制手段257により通路形成部材240に対して付与する荷重を調整することで、通路形成部材240の開弁圧を調整して、狙いの過熱度を微調整する手段である。
Subsequently, the
本実施形態の荷重調整部材258は、通路形成部材240に対して第1弾性部材257aが付与する荷重F1を調整可能となっている。具体的には、荷重調整部材258は、その位置を中心軸方向(上下方向)に移動可能な可動部258a、および可動部258aの位置を調整するための調整ネジ258bで構成されている。
The
荷重調整部材258の可動部258aは、摺動軸部255の下端部と、ハウジングボデー210の筒状部262の上面との間に配設されており、図6の斜視図に示す筒状の部材で構成されている。なお、第1弾性部材257aの荷重F1は、荷重調整部材258の可動部258aを上方側へ移動させることで増大し、荷重調整部材258の可動部258aを下方側へ移動させることで減少する。
The
このように構成される駆動手段250は、蒸発器13から流出した冷媒の温度および圧力に応じて、ダイヤフラム251が通路形成部材240を変位させることにより、蒸発器13出口側の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。
In the driving means 250 configured in this manner, the
具体的には、蒸発器13から流出した冷媒の温度および圧力が高く、冷凍サイクル10の負荷が高い場合、封入空間252cに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、封入空間252cの内圧と導入空間252eの圧力との差圧が大きくなる。
Specifically, when the temperature and pressure of the refrigerant flowing out of the
この際、ダイヤフラム251からの力が、振動抑制手段257に付与する荷重を上回ると、ノズル通路224およびディフューザ通路232aの冷媒通路面積が大きくなるように、ダイヤフラム251が通路形成部材240を下方側へ変位させる。これにより、冷凍サイクル10内を循環する冷媒流量が増加する。
At this time, when the force from the
一方、蒸発器13から流出した冷媒の温度および圧力が低く、冷凍サイクル10の負荷が低い場合、封入空間252cに封入された感温媒体の飽和圧力が低下し、封入空間252cの内圧と導入空間252eの圧力との差圧が小さくなる。
On the other hand, when the temperature and pressure of the refrigerant flowing out of the
この際、ダイヤフラム251からの力と振動抑制手段257に付与する荷重とのバランスによって、ノズル通路224およびディフューザ通路232aの冷媒通路面積が小さくなるように、ダイヤフラム251が通路形成部材240を上方側へ変位させる。これにより、冷凍サイクル10内を循環する冷媒流量が減少する。
At this time, the
続いて、ハウジングボデー210における通路形成部材240の下方側の部位について説明する。この部位の内部には、ディフューザ通路232aから流出した混合冷媒の気液分離する気液分離空間261が形成されている。この気液分離空間261は、略円柱状の空間であり、その中心軸が、旋回空間221、減圧用空間222、昇圧用空間232の中心軸と同軸となっている。
Next, the lower part of the
また、気液分離空間261を形成する部位の底面には、気液分離空間261の同軸上に配置され、通路形成部材240側(上方側)に向かって延びる円筒状の筒状部262が設けられている。
In addition, a cylindrical
この筒状部262には、その中央部に前述のガイド部256を固定するための貫通穴262aが形成されている。また、筒状部262には、気液分離空間261と、ハウジングボデー210に形成された気相流出口214へ導く気相側流出通路263とを連通させる連通穴262bが形成されている。この連通穴262bを介して、気液分離空間261にて分離された気相冷媒が、気相側流出通路263に流れるようになっている。
The
また、気液分離空間261にて分離された液相冷媒は、筒状部262の外周側に貯留される。なお、ハウジングボデー210における筒状部262の外周側の空間は、液相冷媒を貯留する貯液空間264を構成している。また、ハウジングボデー210における貯液空間264に対応する部位には、貯液空間264に貯留された液相冷媒を外部へ導出する液相流出口213が形成されている。
Further, the liquid-phase refrigerant separated in the gas-
次に、上記構成に基づく、本実施形態の作動について説明する。乗員により空調作動スイッチ等が投入されると、制御装置からの制御信号により圧縮機11の電磁クラッチが通電され、電磁クラッチ等を介して、圧縮機11に車両走行用のエンジンから回転駆動力が伝達される。そして、制御装置から圧縮機11の電磁式容量制御弁に対して制御信号が入力され、圧縮機11の吐出容量が所望の量に調整されて、圧縮機11がエジェクタ100の気相流出口214から吸入した気相冷媒を圧縮して吐出する。
Next, the operation of the present embodiment based on the above configuration will be described. When an air conditioning operation switch or the like is turned on by the occupant, the electromagnetic clutch of the
圧縮機11から吐出された高温高圧の気相冷媒は、凝縮器12の凝縮部12aに流入し、外気により冷却されて凝縮液化した後、レシーバ12bにて気液が分離される。その後、レシーバ12bにて分離された液相冷媒は、過冷却部12cに流入して過冷却される。
The high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the
凝縮器12の過冷却部12cから流出した液相冷媒は、エジェクタ100の冷媒流入口211に流入する。エジェクタ100の冷媒流入口211に流入した液相冷媒は、図7に示すように、冷媒流入通路223を介してエジェクタ100内部の旋回空間221に流入する。そして、旋回空間221に流入した高圧冷媒は、旋回空間221の内壁面に沿って流れ、旋回空間221を旋回する旋回流となる。このような旋回流は、遠心力の作用によって、旋回中心付近の圧力を冷媒が減圧沸騰する圧力まで低下させることで、旋回中心側がガス単相、その周りが液単相の二層分離状態となる。
The liquid-phase refrigerant that has flowed out of the supercooling
そして、旋回空間221を旋回するガス単相および液単相の冷媒は、気液混相状態の冷媒として、旋回空間221の中心軸と同軸となる減圧用空間222に流入し、ノズル通路224にて減圧膨脹される。この減圧膨脹時に冷媒の圧力エネルギが速度エネルギに変換されることで、気液混相状態の冷媒は、ノズル通路224から高速度となって噴出される。
Then, the gas single-phase and liquid single-phase refrigerants swirling in the swirling
この点について詳述すると、ノズル通路224では、ノズル部220bの先細部222aの内壁面側から冷媒が剥離する際に生ずる壁面沸騰、およびノズル通路224中心側の冷媒のキャビテーションにより生じた沸騰核による界面沸騰により、冷媒の沸騰が促進される。これにより、ノズル通路224に流入した冷媒は、気相と液相が均質に混合した気液混相状態となる。
This point will be described in detail. The
そして、ノズル部220bのノズル喉部222c付近で気液混相状態となった冷媒の流れに閉塞(チョーキング)が生じ、このチョーキングにより音速に到達した気液混合状態の冷媒が、ノズル部220bの末広部222bにて加速されて噴出される。
Then, the refrigerant flowing in the gas-liquid mixed phase in the vicinity of the
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層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224におけるエネルギ変換効率(ノズル効率に相当)の向上を図ることができる。
Thus, the energy conversion efficiency (corresponding to the nozzle efficiency) in the
なお、本実施形態のノズル通路224は、旋回空間221と同軸となる略円環状に形成されていることから、ノズル通路224では、図8の太実線矢印で示すように、通路形成部材240の周囲を旋回して流れる。
In addition, since the
また、ノズル通路224から噴出される冷媒の吸引作用により、蒸発器13流出冷媒が冷媒吸引口212を介して吸引用通路231に吸引される。そして、吸引用通路231に吸引された低圧冷媒およびノズル通路224から噴出された噴出冷媒との混合冷媒が、冷媒流れ下流側に向かって冷媒流路面積が拡大するディフューザ通路232aに流入し、速度エネルギが圧力エネルギに変換されることで昇圧される。なお、本実施形態のディフューザ通路232aは、図9に示すように、ノズル通路224と同軸となる略円環状に形成されている。
Further, the refrigerant flowing out of the
ディフューザ通路232aから流出した冷媒は、通路形成部材240の固定翼234で旋回力が付与されるため、気液分離空間261の内部で遠心力の作用によって冷媒の気液が分離される。
Since the refrigerant flowing out of the
気液分離空間261にて分離された気相冷媒は、気相側流出通路263および気相流出口214を介して、圧縮機11の吸入側に吸引され、再び圧縮される。この際、圧縮機11に吸入される冷媒の圧力は、エジェクタ100のディフューザ通路232aにて昇圧されているので、圧縮機11の駆動力を低減することが可能となる。
The gas-phase refrigerant separated in the gas-
また、気液分離空間261にて分離された液相冷媒は、貯液空間264に貯留され、エジェクタ100の冷媒吸引作用により、液相流出口213を介して、蒸発器13に流入する。
Further, the liquid phase refrigerant separated in the gas-
蒸発器13では、低圧の液相冷媒が、空調ケース内を流れる空気から吸熱して蒸発気化する。そして、蒸発器13から流出した気相冷媒は、エジェクタ100の冷媒吸引口212を介して吸引用通路231に吸引され、ディフューザ通路232aに流入する。
In the
以上説明した本実施形態のエジェクタ100は、その内部に冷媒流入口211から流入した高圧冷媒を旋回させてノズル通路224に導く旋回空間221を有している。
The
このように、旋回空間221にて高圧冷媒を旋回させる構成とすれば、ノズル通路224内における冷媒の減圧沸騰を促進し、ノズル通路224内において冷媒の気液を均質に混合させることができる。これにより、ノズル通路224からの噴出冷媒の流速を増加させることができるので、ノズル通路224におけるノズル効率の向上を図ることができる。なお、エジェクタ100のノズル通路224におけるノズル効率は、噴出される冷媒の速度に比例して向上する。
As described above, when the high-pressure refrigerant is swirled in the swirling
また、本実施形態のエジェクタ100では、単一のノズル通路224によって冷媒の減圧沸騰を行う構成としているため、エジェクタ100に流入する冷媒の圧力エネルギを全て活用して、ディフューザ通路232aによる昇圧エネルギを得ることができる。
In addition, since the
また、本実施形態の通路形成部材240は、減圧用空間222から離れるに伴って外周径が拡大する略円錐形状に形成されている。このため、ディフューザ通路232aの形状を減圧用空間222から離れるに伴って外周側へ拡がる形状とすることができる。これにより、通路形成部材240の軸線240aの方向における寸法の拡大を抑制して、エジェクタ100全体としての体格の大型化を抑制可能となる。
Further, the
さらに、本実施形態のエジェクタ100は、昇圧用空間232が冷媒の流れ方向下流側に向かって径方向の断面積が拡大するように形成されると共に、通路形成部材240が昇圧用空間232の内周面に沿う曲面を有する構成となっている。そして、ディフューザ通路232aは、旋回空間221を旋回する冷媒と同じ方向に冷媒が旋回するように、通路形成部材240の中心軸方向に直交する方向の断面形状が環状に形成されている。
Further, in the
このように、ディフューザ通路232aにおける冷媒の流れを通路形成部材240の中心軸周りを旋回する流れとすれば、冷媒を昇圧させるための流路を螺旋状に形成することができる。これにより、ディフューザ通路232aを通路形成部材240の軸方向に拡大することなく、冷媒を昇圧させるための冷媒通路の長さを充分に確保することができるので、エジェクタ100の通路形成部材240の中心軸方向への拡大を抑制可能となる。この結果、エジェクタ100全体としての体格の大型化をより一層抑制可能となる。
Thus, if the flow of the refrigerant in the
また、本実施形態のエジェクタ100では、通路形成部材240を変位させる駆動手段250を備えている。このため、冷凍サイクル10の負荷に応じて通路形成部材240を変位させて、ノズル通路224およびディフューザ通路232aの冷媒通路面積を調整することができる。従って、冷凍サイクル10の負荷に応じた冷媒流量を流すことが可能となり、冷凍サイクル10の負荷に見合った効果的なエジェクタ100の作動を引き出すことができる。
In addition, the
ところで、本実施形態のエジェクタ100では、駆動手段250により通路形成部材240を変位させた際に、通路形成部材240の軸線240aとノズル通路224の中心軸との同軸度のずれが生ずると、エジェクタ効率が低下する虞がある。
By the way, in the
この点について説明すると、図10に示すように、通路形成部材240の軸線240aとノズル通路224の中心軸Axnとの同軸度のずれが生じていない場合、図11に示すように、ノズル通路224の断面積が周方向で同等の大きさになる。
In this regard, as shown in FIG. 10, when there is no deviation in the coaxiality between the
一方、図12に示すように、通路形成部材240の軸線240aとノズル通路224の中心軸との同軸度のずれが生ずると、図13に示すように、ノズル通路224の断面積が周方向で異なる大きさになってしまう。そして、ノズル通路224の断面積が周方向で異なると、ノズル通路224における冷媒の膨張不足や過膨張が発生したり、冷媒が流れ易い箇所と冷媒が流れ難い箇所ができたりする。これにより、ノズル通路224の出口の冷媒速度に分布が生じ、圧力エネルギを速度エネルギに変換する効率(ノズル効率に相当)が低下する。この結果、ディフューザ通路232aにて充分に冷媒を昇圧できなくなり、エジェクタ100全体としての効率(エジェクタ効率)が低下してしまう。
On the other hand, as shown in FIG. 12, when the coaxiality between the
これに対して、本実施形態では、駆動手段250による通路形成部材240の変位をノズル通路224の中心軸Axnの方向に規制する規制手段を追加している。なお、本実施形態では、規制手段を、ノズル通路224の中心軸の方向に延びると共に通路形成部材240に連結された摺動軸部255、および摺動軸部255をノズル通路224の中心軸の方向に摺動させるためのガイド部256で構成している。
On the other hand, in this embodiment, a restricting means for restricting the displacement of the
これによれば、駆動手段250に対して、通路形成部材240の変位をノズル通路224の中心軸の方向に規制する規制手段255、256を設けているので、通路形成部材240の軸線240aとノズル通路224の中心軸Axnとの同軸度のずれを抑制できる。これにより、通路形成部材240の軸線240aおよびノズル通路224の中心軸との同軸度のずれに起因するエジェクタ効率の悪化を抑えることができる。
According to this, since the restricting means 255, 256 for restricting the displacement of the
なお、規制手段としては、ボデー側に摺動軸部を固定し、当該摺動軸部を摺動させる摺動穴を通路形成部材240に形成することも考えられる。
As a restricting means, it is conceivable to fix the sliding shaft portion on the body side and to form a sliding hole in the
ところが、本実施形態のエジェクタ100は、体格の小型化を図るために、通路形成部材240の軸線240aの寸法を短くしているので、通路形成部材240に形成する摺動穴の深さが短くなってしまう。このため、摺動軸部における摺動穴と対峙する摺動部位の長さを充分に確保できず、通路形成部材240に軸線240aを傾けるモーメントが作用した際に、モーメントの腕長さが短くなり、通路形成部材240と摺動軸部との間に大きな押し付け力が発生する。このような押し付け力は、摺動軸部が摺動穴を摺動する際の摩擦力が増加し、駆動手段250による通路形成部材240の作動精度(変位量調整の精度)を悪化することから好ましくない。
However, in the
これに対して、本実施形態では、通路形成部材240に対して、摺動軸部255を連結する構成としている。これによれば、摺動軸部255における摺動部位の長さが、通路形成部材240の軸方向の寸法によって制約を受けないので、摺動軸部255における摺動部位の長さを充分に確保することが可能となる。このため、通路形成部材240に対して軸線240aを傾けるモーメントが作用した際のモーメントの腕長さを長くすることが可能となり、摺動軸部255が摺動穴256aを摺動する際の摩擦力を抑えて、駆動手段250による通路形成部材240の作動精度の悪化を抑制することができる。
On the other hand, in this embodiment, it is set as the structure which connects the sliding
さらに、本構造によれば、摺動軸部255における摺動穴256aに対峙する摺動部位の長さを充分に確保することができるので、摺動軸部255と摺動穴256aとの隙間により生ずる摺動軸部255の傾きを抑えることができる。この結果、通路形成部材240の軸線240aとノズル通路224の中心軸との同軸度のずれを抑制することができ、エジェクタ100の効率低下を低減することが可能となる。
Furthermore, according to the present structure, the length of the sliding portion facing the sliding
このように、本実施形態の構成によれば、通路形成部材240およびノズル通路224の同軸度のずれに起因するエジェクタ効率の悪化を抑えつつ、駆動手段250による通路形成部材240の作動精度の悪化を抑制可能なエジェクタを実現することができる。
As described above, according to the configuration of the present embodiment, the operating accuracy of the
また、本実施形態では、駆動手段250に通路形成部材240の振動を抑制する振動抑制手段257として、次の特徴的構成を有するものを採用している。すなわち、振動抑制手段257は、通路形成部材240にノズル通路224等の通路断面積を小さくする方向に荷重をかける第1弾性部材257aと、通路形成部材240に第1弾性部材257aとは逆方向に荷重をかける第2弾性部材257bを有する。
Further, in the present embodiment, as the vibration suppressing unit 257 that suppresses the vibration of the
これによると、振動抑制手段257のばね定数が第1弾性部材257aのばね定数と第2弾性部材257bのばね定数の合計となり、第1弾性部材257aのばね定数を高めに設定することなく、通路形成部材240の固有振動数を高くすることができる。
According to this, the spring constant of the vibration suppressing means 257 is the sum of the spring constant of the first
一方、通路形成部材240に対して振動抑制手段257が付与する荷重は、第1弾性部材257aが通路形成部材240に付与する荷重、および第2弾性部材257bが通路形成部材240に対して付与する荷重の差分となる。つまり、通路形成部材240に対して振動抑制手段257が付与する荷重を、通路形成部材240に対して第1弾性部材257aが付与する荷重よりも小さくすることができる。
On the other hand, the load applied by the vibration suppressing means 257 to the
このように、本実施形態のエジェクタ100では、通路形成部材240の固有振動数を高くしても、通路形成部材240の変位に要する荷重を小さくすることが可能な構造となっている。
As described above, the
従って、本実施形態によれば、エジェクタ100における防振性能を確保しつつ、駆動手段250により通路形成部材240の変位量を調整して冷凍サイクル10の負荷に見合ったエジェクタ100の作動を実現することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the displacement of the
また、駆動手段250のダイヤフラム251および封入空間252cを通路形成部材240の軸線240aの周りを囲むように環状に形成している。これによれば、ダイヤフラム251における冷媒の圧力を受ける面積を充分に確保できるので、吸引冷媒の圧力変化に応じて、ノズル通路224およびディフューザ通路232aを適切に変化させることができる。この結果、冷凍サイクル10の負荷に応じた冷媒流量を流すことが可能となり、冷凍サイクル10の負荷に見合ったエジェクタ100の作動を引き出すことができる。
In addition, the
さらに、本実施形態では、圧力応動部材を構成するダイヤフラム251を環状に形成されたゴム製の基材で構成している。これによれば、封入空間252cの内圧の変化に対する耐圧性を確保しつつ、ダイヤフラム251の変位量(ストローク)を大きくすることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、作動棒254aにおける通路形成部材240に接触する部位、およびプレート部材254bに接触する部位を曲面形状とし、各部材240、254bに対する接触位置および接触角度が変更可能に構成している。これによれば、ダイヤフラム251の反り等に起因して作動棒254aの軸が通路形成部材240の軸方向に対して傾いてしまうことを抑制できる。これにより、吸引用通路231を流通する冷媒の温度および圧力に応じて通路形成部材240を変位させることができる。この結果、冷凍サイクル10の負荷に応じた冷媒流量を流すことが可能となり、冷凍サイクル10の負荷に見合ったエジェクタ100の作動を引き出すことができる。
Further, in the present embodiment, the portion of the
(第1実施形態の変形例)
第1実施形態では、摺動軸部255が摺動穴256aを摺動する際の摩擦力を抑えるために、摺動軸部255の摺動部位等に固体潤滑剤を含む潤滑層255cを形成する例について説明したが、これに限定されない。
(Modification of the first embodiment)
In the first embodiment, a
例えば、摺動軸部255およびガイド部256の少なくとも一方を、固体潤滑剤を含む材料で構成してもよい。これによっても、摺動軸部255が摺動穴256aを摺動する際の摩擦力を充分に抑えることができるので、駆動手段250による通路形成部材240の作動精度の向上を図りつつ、エジェクタ100の効率低下を低減することができる。
For example, at least one of the sliding
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態に対して駆動手段250の一部を変更した例について説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, an example in which a part of the
図14に示すように、本実施形態のエジェクタ100は、規制手段のガイド部256が、ハウジングボデー210の筒状部262と別体で構成された筒状の部材で構成されている。また、本実施形態のガイド部256は、通路形成部材240の反対側(下端側)の部位に、外周径が拡大された拡径部256bを有している。この拡径部256bは、ガイド部256の位置を摺動軸部255の軸方向(上下方向)に調整できるように、筒状部262の中央部に形成された貫通穴262aに螺合されている。
As shown in FIG. 14, in the
ここで、拡径部256bおよび貫通穴262aのうち、一方にねじ山が形成され、他方にねじ山に対応する溝が形成されている。なお、拡径部256bは、第1弾性部材257aを通路形成部材240の背面240bとの間に配設するための部材でもある。
Here, a thread is formed in one of the
また、振動抑制手段257の第1弾性部材257aは、通路形成部材240に対して上向きの荷重が付与されるように、通路形成部材240の背面240bとガイド部256に形成された拡径部256bとの間に圧縮した状態で配設されている。
Further, the first
本実施形態の第1弾性部材257aの荷重F1は、ガイド部256の拡径部256bを上方側へ移動させることで増大し、ガイド部256の拡径部256bを下方側へ移動させることで減少する構成となっている。つまり、本実施形態では、ガイド部256自体が、荷重調整部材としても機能している。
The load F1 of the first
その他の構成および作動は、第1実施形態と同様である。本実施形態のエジェクタ100によれば、第1実施形態にて説明した作用効果に加えて、以下の効果を奏する。すなわち、本実施形態では、ガイド部256が荷重調整部材として機能するので、専用の荷重調整部材が不要となり、エジェクタ100の部品点数を少なくすることができる。
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. According to the
ここで、本実施形態では、拡径部256bを筒状部262の貫通穴262aに螺合することで、ガイド部256の位置を摺動軸部255の軸方向(上下方向)に調整可能とする例について説明したが、これに限定されない。ガイド部256の位置を摺動軸部255の軸方向(上下方向)に調整可能であれば、拡径部256bが筒状部262の貫通穴262aに圧入されていてもよい。
In this embodiment, the position of the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態に対して駆動手段250の一部を変更した例について説明する。本実施形態では、第1、第2実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. In the present embodiment, an example in which a part of the
図15に示すように、本実施形態のエジェクタ100は、規制手段の摺動軸部255がインナーシャフト255A、およびインナーシャフト255Aを挿入するための挿入穴255dが形成されたアウターシャフト255Bで構成されている。なお、本実施形態のガイド部256は、第1実施形態と同様に、ハウジングボデー210の筒状部262と一体に構成されている。
As shown in FIG. 15, the
インナーシャフト255Aは、棒状の部材で構成され、その上端部が通路形成部材240の背面240b側の中央部に形成された有底穴240cに圧入等によって固定されている。
The
アウターシャフト255Bは、インナーシャフト255Aの上端部側から他端部まで外周部位を支持するもので、筒状の部材で構成されている。本実施形態のアウターシャフト255Bは、ガイド部256の摺動穴256aに摺動可能に配設されている。
The
また、アウターシャフト255Bには、外周径が拡大された鍔部255eが形成されている。この鍔部255eは、第1弾性部材257aを筒状部262の上面との間に配設するために設けられている。
Further, the
さらに、アウターシャフト255Bは、内部に形成された挿入穴255dに、後述の荷重調整部材259が螺合されている。なお、挿入穴255dには、上方側にインナーシャフト255Aが挿入され、下方側に荷重調整部材259が螺合されている。
Further, the
本実施形態の振動抑制手段257の第1弾性部材257aは、通路形成部材240に対して上向きの荷重が付与されるように、アウターシャフト255Bの鍔部255eと筒状部262の上面との間に圧縮した状態で配設されている。
The first
また、本実施形態の荷重調整部材259は、アウターシャフト255Bに対するインナーシャフト255Aの位置を調整する調整ねじで構成されている。具体的には、本実施形態の荷重調整部材259は、アウターシャフト255Bに対するインナーシャフト255Aの位置を上下に変位させることが可能なように、アウターシャフト255Bの挿入穴255dに螺合されている。なお、アウターシャフト255Bの挿入穴255dおよび荷重調整部材259のうち、一方にねじ山が形成され、他方にねじ山に対応する溝が形成されている。
Moreover, the
本実施形態の第1弾性部材257aの荷重F1は、アウターシャフト255Bに対してインナーシャフト255Aを上方側へ移動させることで増大し、アウターシャフト255Bに対してインナーシャフト255Aを下方側へ移動させることで減少する構成となっている。
The load F1 of the first
その他の構成および作動は、第1実施形態と同様である。従って、本実施形態のエジェクタ100によれば、第1実施形態にて説明した作用効果にと同様の効果を奏する。
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. Therefore, according to the
ここで、本実施形態では、荷重調整部材259をアウターシャフト255Bの挿入穴255dに螺合することで、アウターシャフト255Bに対するインナーシャフト255Aの位置を調整可能とする例について説明したが、これに限定されない。アウターシャフト255Bに対するインナーシャフト255Aの位置を調整可能であれば、荷重調整部材259がアウターシャフト255Bの挿入穴255dに圧入されていてもよい。
Here, in the present embodiment, the example in which the position of the
また、図15では、説明の都合上、摺動軸部255における摺動部位の一対の突出部255a、255bの図示を省略しているが、摺動軸部255のアウターシャフト255Aの摺動穴256aに対峙する摺動部位に一対の突出部255a、255bを設けてもよい。
In FIG. 15, for convenience of explanation, the pair of
(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。例えば、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably. For example, various modifications are possible as follows.
(1)上述の各実施形態では、通路形成部材240として、軸線240aの方向の断面形状が、二等辺三角形となる形状となるものを採用する例について説明したが、これに限定されない。通路形成部材240は、例えば、軸線240aの方向の断面形状が、頂点を挟む二辺が内周側に凸となる形状、二辺が外周側に凸となる形状、あるいは半円形状となるものを採用してもよい。
(1) In each of the above-described embodiments, the example in which the cross-sectional shape in the direction of the
(2)上述の各実施形態の如く、エジェクタ100の体格の増大を抑制するためには、ダイヤフラム251、各蓋部252a、252b、プレート部材254bを環状に形成することが好ましいが、これに限定されない。ダイヤフラム251、各蓋部252a、252b、プレート部材254bは、例えば、環状の部材を周方向に複数に分割した部材により構成してもよい。
(2) In order to suppress the increase in the size of the
(3)ダイヤフラム251の変位を適切に通路形成部材240へ伝達するためには、上述の各実施形態の如く、伝達部材254を構成する作動棒254aを複数配設することが望ましいが、これに限定されない。1本の作動棒254aによりダイヤフラム251の変位を適切に通路形成部材240へ伝達する構成としてもよい。
(3) In order to appropriately transmit the displacement of the
(4)上述の各実施形態では、ダイヤフラム251をゴム製の基材で構成する例を説明したが、これに限定されず、例えば、ステンレス等によりダイヤフラム251を構成してもよい。また、圧力応動部材は、ダイヤフラム251に限らず、例えば、封入空間252cの内圧に応じて変位するピストン等の可動部で構成してもよい。
(4) In each of the above-described embodiments, the example in which the
(5)上述の実施形態の如く、摺動軸部255における摺動穴256aに対峙する摺動部位に、摺動穴256a側に向かって突出する一対の突出部255a、255bを設けることが望ましいが、これに限定されない。つまり、摺動軸部255の摺動部位に一対の突出部255a、255bを設けない構成としてもよい。
(5) As in the above-described embodiment, it is desirable to provide a pair of projecting
(6)摺動軸部255の摺動部位等に潤滑層255cを設けることが望ましいが、これに限定されず、摺動軸部255の摺動部位の潤滑層255cが省略されていてもよい。
(6) Although it is desirable to provide the
(7)摺動軸部255の摺動部位に一対の突出部255a、255bを設ける場合、上述の実施形態の如く、各突出部255a、255bの幅寸法Laを、摺動軸部255の軸Axsの最大変位量δmax以下とすることが望ましいが、これに限定されない。例えば、各突出部255a、255bの幅寸法Laが、摺動軸部255の軸Axsの最大変位量δmaxよりも大きくしてもよい。
(7) When the pair of projecting
(8)上述の各実施形態の如く、振動抑制手段257を第1弾性部材257a、および第2弾性部材257bで構成することが望ましいが、これに限定されない。例えば、振動抑制手段257を第1弾性部材257aだけで構成してもよい。
(8) As in each of the above-described embodiments, it is desirable that the vibration suppressing unit 257 is configured by the first
また、振動抑制手段257を第1弾性部材257a、および第2弾性部材257bで構成する場合、第2弾性部材257bの配置はガイド穴233に限らず、例えば、通路形成部材240の下方側等のスペースに配置してもよい。また、各弾性部材257a、257bは、コイルばね以外にも板ばね等で構成してもよい。
In addition, when the vibration suppressing means 257 is configured by the first
(9)上述の各実施形態の如く、駆動手段250に荷重調整部材258、259を追加することが望ましいが、荷重調整部材258、259は必須ではなく、省略されていてもよい。なお、駆動手段250に荷重調整部材258、259を設ける場合、第1弾性部材257aではなく、第2弾性部材257bの荷重を荷重調整部材258、259により調整するように構成してもよい。
(9) Although it is desirable to add the
(10)上述の実施形態の如く、エジェクタ100の内部に気液分離空間261や貯液空間264を形成することが望ましいが、これに限らず、エジェクタ100の外部に気液分離器や貯液器等を設けるようにしてもよい。
(10) Although it is desirable to form the gas-
(11)上述の実施形態では、ノズルボデー220に旋回空間221を形成する例について説明したが、これに限らず、例えば、ハウジングボデー210に旋回空間221を形成してもよい。
(11) In the above-described embodiment, the example in which the
(12)上述の実施形態では、ボデー200、通路形成部材240、駆動手段250等を構成する要素の殆どを金属部材で構成する例について説明したが、これに限定されない。耐圧性や耐熱性等が問題とならない範囲で、各構成要素を金属部材以外(例えば、樹脂)により構成してもよい。
(12) In the above-described embodiment, the example in which most of the elements configuring the
(13)上述の実施形態では、凝縮器12としてサブクール型の凝縮器を採用する例について説明したが、これに限定されず、例えば、レシーバ12bや過冷却部12cが設けられていない凝縮器を採用してもよい。
(13) In the above-described embodiment, an example in which a subcool type condenser is employed as the
(14)上述の実施形態では、車両用空調装置の冷凍サイクル10に本発明のエジェクタ100を適用する例について説明したが、これに限定されず、例えば、据置型空調装置等に用いられるヒートポンプサイクルに本発明のエジェクタ100を適用してもよい。
(14) In the above-described embodiment, the example in which the
(15)上述の各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 (15) In each of the above-described embodiments, the elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Needless to say.
(16)上述の各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。 (16) In each of the above-described embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, a specific number is clearly specified when clearly indicated as essential and in principle. It is not limited to the specific number except when limited to.
(17)上述の各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。 (17) In each of the above-described embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to shape, positional relationship, and the like.
(18)上述の各実施形態は、原理的に可能な範囲で、各実施形態にて説明した各構成要素同士を適宜組み合わせることができる。 (18) Each of the above-described embodiments can be appropriately combined with each constituent element described in each embodiment within a range that is theoretically possible.
100 エジェクタ
200 ボデー
224 ノズル通路
232a ディフューザ通路
240 通路形成部材
250 駆動手段
255 摺動軸部(規制手段)
256 ガイド部(規制手段)
DESCRIPTION OF
256 Guide part (regulation means)
Claims (10)
冷媒を流入させる冷媒流入口(211)から流入した冷媒を旋回させる旋回空間(221)、前記旋回空間から流出した冷媒を減圧させるための減圧用空間(222)、前記減圧用空間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(231)、および前記減圧用空間から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路から吸引された吸引冷媒とを混合して昇圧させる昇圧用空間(232)が形成されたボデー(200)と、
少なくとも一部が前記減圧用空間の内部および前記昇圧用空間の内部に配置され、前記ボデーにおける前記減圧用空間を形成する部位の内周面との間に前記旋回空間から流出した冷媒を減圧させて噴射する環状のノズル通路(224)、および前記ボデーにおける前記昇圧用空間を形成する部位の内周面との間に前記噴射冷媒および前記吸引冷媒を混合して昇圧させる環状のディフューザ通路(232a)を形成するための通路形成部材(240)と、
環状に形成された前記ノズル通路および前記ディフューザ通路の中心軸の方向に前記通路形成部材を変位させる駆動手段(250)と、を備え、
前記通路形成部材は、前記中心軸を軸線とする回転体の形状を有し、前記減圧用空間側から前記昇圧用空間側に向かって外周径が拡大するように構成されており、
前記駆動手段は、前記通路形成部材の変位を前記中心軸の方向に規制する規制手段(255、256)を含んで構成されており、
前記規制手段は、前記中心軸の方向に延びると共に前記通路形成部材に連結された摺動軸部(255)、および前記摺動軸部を前記中心軸の方向に摺動させるための摺動穴(256a)が形成されたガイド部(256)を有し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,
A swirling space (221) for swirling the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet (211) through which the refrigerant flows, a decompression space (222) for depressurizing the refrigerant flowing out of the swirling space, and a refrigerant flow downstream of the decompression space And a suction passage (231) for sucking refrigerant from the outside, and for increasing the pressure by mixing the injection refrigerant injected from the decompression space and the suction refrigerant sucked from the suction passage A body (200) in which a space (232) is formed;
At least part of the refrigerant is disposed in the decompression space and in the pressurization space, and the refrigerant flowing out of the swirl space is decompressed between the body and the inner peripheral surface of the part forming the decompression space. And an annular diffuser passage (232a) for mixing and injecting the injected refrigerant and the suction refrigerant between an annular nozzle passage (224) for injecting and an inner peripheral surface of a portion of the body forming the pressurizing space ) To form a passageway member (240);
Drive means (250) for displacing the passage forming member in the direction of the central axis of the nozzle passage and the diffuser passage formed in an annular shape,
The passage forming member has a shape of a rotating body having the central axis as an axis, and is configured such that an outer peripheral diameter increases from the decompression space side toward the pressurization space side,
The drive means includes a restriction means (255, 256) for restricting the displacement of the passage forming member in the direction of the central axis.
The regulating means includes a sliding shaft portion (255) extending in the direction of the central axis and connected to the passage forming member, and a sliding hole for sliding the sliding shaft portion in the direction of the central axis An ejector comprising a guide portion (256) formed with (256a).
前記一対の突出部は、一方の突出部(255a)が前記摺動部位の軸方向一端側に設けられ、他方の突出部(255b)が前記摺動部位の軸方向他端側に設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のエジェクタ。 The sliding shaft portion is provided with a pair of projecting portions (255a, 255b) projecting toward the sliding hole side at a sliding portion facing the sliding hole,
The pair of protrusions has one protrusion (255a) provided on one end side in the axial direction of the sliding part and the other protrusion part (255b) provided on the other end side in the axial direction of the sliding part. The ejector according to any one of claims 1 to 3, wherein the ejector is provided.
前記感温媒体は、前記吸引冷媒の温度が伝達されることで圧力変化するものであり、
前記圧力応動部材は、前記感温部内の前記感温媒体の圧力に応じて変位するように構成されていることを特徴とする請求項7または8に記載のエジェクタ。 The driving means has a temperature sensing part (252c) in which a temperature sensing medium whose pressure changes with temperature change is enclosed,
The temperature sensitive medium changes pressure by the temperature of the suction refrigerant being transmitted,
The ejector according to claim 7 or 8, wherein the pressure responsive member is configured to be displaced according to a pressure of the temperature sensitive medium in the temperature sensing portion.
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