JP2017002872A - Ejector - Google Patents
Ejector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017002872A JP2017002872A JP2015120007A JP2015120007A JP2017002872A JP 2017002872 A JP2017002872 A JP 2017002872A JP 2015120007 A JP2015120007 A JP 2015120007A JP 2015120007 A JP2015120007 A JP 2015120007A JP 2017002872 A JP2017002872 A JP 2017002872A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- passage
- space
- pressure
- ejector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
本発明は、流体を減圧するとともに、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 decompresses a fluid and sucks the fluid by a suction action of a jet fluid ejected at a high speed.
従来、特許文献1に、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用されて、冷媒を減圧するとともに、高速度で噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口から蒸発器出口側冷媒を吸引し、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させて昇圧させるエジェクタが開示されている。 Conventionally, in Patent Document 1, applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus, the refrigerant is decompressed, and the evaporator outlet side refrigerant is sucked from the refrigerant suction port by the suction action of the injected refrigerant injected at a high speed, An ejector that raises the pressure by mixing an injection refrigerant and a suction refrigerant is disclosed.
この特許文献1のエジェクタでは、ボデーの内部に略円錐形状の通路形成部材を配置し、ボデーと通路形成部材の円錐状側面との間に断面円環状の冷媒通路を形成している。そして、この冷媒通路のうち、冷媒流れ最上流側の部位を、高圧冷媒を減圧させて噴射するノズル通路として利用し、ノズル通路の冷媒流れ下流側の部位を、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させて昇圧させるディフューザ通路として利用している。 In the ejector disclosed in Patent Document 1, a substantially conical passage forming member is disposed inside the body, and an annular refrigerant passage is formed between the body and the conical side surface of the passage forming member. In this refrigerant passage, the portion on the most upstream side of the refrigerant flow is used as a nozzle passage for depressurizing and injecting the high-pressure refrigerant, and the portion on the downstream side of the refrigerant flow in the nozzle passage is mixed with the injected refrigerant and the suction refrigerant. This is used as a diffuser passage for boosting pressure.
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て冷媒通路の通路断面積を変化させる駆動機構を備えている。これにより、特許文献1のエジェクタでは、冷凍サイクル装置の負荷変動(換言すると、サイクルを循環する循環冷媒流量の変動)に応じて、冷媒通路の通路断面積を変化させ、サイクルを循環する冷媒流量に応じてエジェクタを適切に作動させようとしている。 Further, the ejector of Patent Document 1 includes a drive mechanism that changes the passage cross-sectional area of the refrigerant passage by displacing the passage formation member. Thereby, in the ejector of patent document 1, according to the load fluctuation | variation (in other words, fluctuation | variation of the circulation refrigerant | coolant flow rate which circulates through a cycle) of a refrigerating-cycle apparatus, the passage sectional area of a refrigerant passage is changed and the refrigerant | coolant flow rate which circulates through a cycle In response to this, the ejector is trying to operate properly.
より具体的には、この駆動機構は、内部に感温媒体が封入される封入空間を形成する感温部(封入空間形成部材)、および感温媒体の圧力等に応じて変位するダイヤフラム(圧力応動部材)を有している。そして、蒸発器出口側冷媒の温度に応じて感温媒体の圧力を変化させて、ダイヤフラムを変位させる。さらに、ダイヤフラムの変位を、作動棒を介して通路形成部材へ伝達することによって、通路形成部材を変位させている。 More specifically, the drive mechanism includes a temperature sensing part (encapsulation space forming member) that forms an enclosed space in which the temperature sensitive medium is enclosed, and a diaphragm (pressure) that is displaced according to the pressure of the temperature sensitive medium. (Responsive member). Then, the pressure of the temperature sensitive medium is changed according to the temperature of the evaporator outlet side refrigerant to displace the diaphragm. Furthermore, the passage forming member is displaced by transmitting the displacement of the diaphragm to the passage forming member via the operating rod.
また、特許文献1のエジェクタでは、駆動機構の感温部およびダイヤフラムを、吸引冷媒を流通させる吸引用通路内に配置するとともに、通路形成部材の中心軸周りに環状に配置している。これにより、ダイヤフラムの受圧面積、並びに、感温媒体へ蒸発器出口側冷媒の温度を伝達するための伝熱面積を充分に確保しようとしている。 Moreover, in the ejector of patent document 1, while arrange | positioning the temperature sensing part and diaphragm of a drive mechanism in the channel | path for suction which distribute | circulates an attraction | suction refrigerant | coolant, it arrange | positions cyclically | annularly around the central axis of a channel | path formation member. Accordingly, the pressure receiving area of the diaphragm and the heat transfer area for transmitting the temperature of the evaporator outlet side refrigerant to the temperature sensitive medium are sufficiently secured.
ところで、本発明者らの検討によれば、特許文献1のエジェクタでは、蒸発器出口側冷媒の温度が変化した際に、ダイヤフラムが不安定に変位する、いわゆるハンチング現象が生じてしまうことがあった。このような、ハンチング現象が生じると、通路形成部材の変位も不安定となってしまうので、冷媒通路の通路断面積を適切に変化させることができなくなってしまう。 By the way, according to the study by the present inventors, when the temperature of the evaporator outlet side refrigerant changes, the ejector of Patent Document 1 may cause a so-called hunting phenomenon in which the diaphragm is displaced in an unstable manner. It was. When such a hunting phenomenon occurs, the displacement of the passage forming member also becomes unstable, so that the passage sectional area of the refrigerant passage cannot be appropriately changed.
そこで、本発明者らがその原因を調査したところ、特許文献1のエジェクタでは、感温部およびダイヤフラムが吸引用通路内に配置されていることが原因であると判った。 Then, when the present inventors investigated the cause, in the ejector of patent document 1, it turned out that it is because the temperature sensing part and the diaphragm are arrange | positioned in the channel | path for suction.
その理由は、封入空間内の感温媒体には、感温部およびダイヤフラムを介して蒸発器出口側冷媒の温度が伝熱されるので、感温部およびダイヤフラムが吸引用通路内に配置されていると、感温媒体の温度変化(圧力変化)が速くなり過ぎ、ダイヤフラムが変位を開始するまでの応答時間が速くなり過ぎてしまうからである。 The reason is that the temperature of the evaporator outlet side refrigerant is transferred to the temperature-sensitive medium in the enclosed space via the temperature-sensitive part and the diaphragm, so that the temperature-sensitive part and the diaphragm are arranged in the suction passage. This is because the temperature change (pressure change) of the temperature sensitive medium becomes too fast and the response time until the diaphragm starts to be displaced becomes too fast.
本発明は、上記点に鑑み、エジェクタの内部に形成される冷媒通路の通路断面積を適切に変化させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to appropriately change the passage cross-sectional area of a refrigerant passage formed inside an ejector.
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、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減圧させる減圧用空間(13b)、減圧用空間(13b)の冷媒流れ下流側に連通して外部から吸引された冷媒を流通させる吸引用通路(13b)、および減圧用空間(13b)から噴射された噴射冷媒と吸引用通路(13b)を介して吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間(30e)が形成されたボデー(30)と、少なくとも一部が減圧用空間(13b)の内部、および昇圧用空間(30e)の内部に配置されるとともに、減圧用空間(13b)側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、通路形成部材(35)を変位させる駆動手段(37)と、を備え、
ボデー(30)のうち減圧用空間(13b)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、冷媒流入口(31a)から流入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、噴射冷媒および吸引冷媒を混合して昇圧させる昇圧部として機能するディフューザ通路(13c)であり、
駆動手段(37)は、吸引冷媒の温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入される封入空間(37a)を形成する封入空間形成部材(372)、および封入空間形成部材(372)とともに封入空間(37a)を形成して感温媒体の圧力に応じて変位する圧力応動部材(371)を有し、封入空間形成部材(372)および圧力応動部材(371)は、吸引用通路(13b)内に配置されており、
さらに、駆動手段(37)は、吸引冷媒から前記感温媒体への熱伝達を遅らせる熱伝達遅延部材(372a、375)を有し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 described in claim 1, an ejector applied to the vapor compression refrigeration cycle apparatus (10),
A decompression space (13b) for decompressing the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet (31a), a suction passage (13b) communicating with the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space (13b) and circulating the refrigerant sucked from the outside And a body (30) formed with a pressure increasing space (30e) for mixing the injected refrigerant injected from the decompression space (13b) and the suction refrigerant sucked through the suction passage (13b), and at least A part is disposed in the decompression space (13b) and the pressurization space (30e), and is formed in a conical shape in which the cross-sectional area increases as the distance from the decompression space (13b) increases. A passage forming member (35) and drive means (37) for displacing the passage forming member (35);
The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the body (30) forming the decompression space (13b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) flows from the refrigerant inlet (31a). A nozzle passage (13a) that functions as a nozzle for depressurizing and injecting the refrigerant; an inner peripheral surface of a portion of the body (30) that forms the pressurizing space (30e); The refrigerant passage formed between the two is a diffuser passage (13c) that functions as a booster that mixes and boosts the injected refrigerant and the suction refrigerant,
The drive means (37) has an enclosed space forming member (372) that forms an enclosed space (37a) in which a temperature-sensitive medium whose pressure changes with a change in temperature of the suction refrigerant is enclosed, and an enclosed space forming member (372). It has a pressure responsive member (371) that forms an enclosed space (37a) and displaces in accordance with the pressure of the temperature sensitive medium. The enclosed space forming member (372) and the pressure responsive member (371) are arranged in the suction passage (13b). )
Furthermore, the drive means (37) has heat transfer delay members (372a, 375) for delaying heat transfer from the suction refrigerant to the temperature sensitive medium.
これによれば、駆動手段(37)が熱伝達遅延部材(372a、375)を有しているので、封入空間(37a)内の感温媒体の温度変化(圧力変化)が速くなり過ぎてしまうことを抑制して、圧力応動部材(371)にハンチング現象が生じてしまうことを抑制することができる。従って、圧力応動部材(371)の変位を通路形成部材(35)へ伝達することで、ノズル通路(13a)およびディフューザ通路(13c)といった冷媒通路の通路断面積を適切に変化させることができる。 According to this, since the drive means (37) has the heat transfer delay members (372a, 375), the temperature change (pressure change) of the temperature sensitive medium in the enclosed space (37a) becomes too fast. This can be suppressed and the occurrence of a hunting phenomenon in the pressure responsive member (371) can be suppressed. Therefore, by transmitting the displacement of the pressure responsive member (371) to the passage forming member (35), the passage sectional areas of the refrigerant passages such as the nozzle passage (13a) and the diffuser passage (13c) can be appropriately changed.
また、熱伝達遅延部材(372a、375)としては、封入空間形成部材(372)および圧力応動部材(371)のいずれか一方に固定されて、封入空間形成部材(372)および圧力応動部材(371)の少なくとも一方よりも、熱伝導率の小さい材質で形成されたものを採用してもよい。あるいは、封入空間形成部材(372)および圧力応動部材(371)の少なくとも一方よりも、比熱が大きい材質で形成されたものを採用してもよい。 Further, the heat transfer delay members (372a, 375) are fixed to one of the enclosed space forming member (372) and the pressure responsive member (371), and the enclosed space forming member (372) and the pressure responsive member (371). ) May be employed which is made of a material having a lower thermal conductivity than at least one of the above. Or you may employ | adopt what was formed with the material whose specific heat is larger than at least one of the enclosure space formation member (372) and a pressure responsive member (371).
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.
(第1実施形態)
図1〜図6を用いて、本発明の第1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ており、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。従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10の冷却対象流体は、送風空気である。
(First embodiment)
1st Embodiment of this invention is described using FIGS. As shown in FIG. 1, the
また、本実施形態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。
Further, the
まず、エジェクタ式冷凍サイクル10において、圧縮機11は、冷媒を吸入して高圧冷媒となるまで昇圧して吐出するものである。本実施形態の圧縮機11は、車両走行用の駆動力を出力するエンジン(内燃機関)とともにエンジンルーム内に配置されている。さらに、圧縮機11は、プーリ、ベルト等を介してエンジンから出力される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る。
First, in the
より具体的には、本実施形態では、圧縮機11として、吐出容量を変化させることによって冷媒吐出能力を調整可能に構成された斜板式の可変容量型圧縮機を採用している。この圧縮機11では、吐出容量を変化させるための図示しない吐出容量制御弁を有している。吐出容量制御弁は、後述する制御装置から出力される制御電流によって、その作動が制御される。
More specifically, in the present embodiment, a swash plate type variable displacement compressor configured such that the refrigerant discharge capacity can be adjusted by changing the discharge capacity is employed as the
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
より具体的には、放熱器12は、凝縮部12a、レシーバ部12b、および過冷却部12cを有する、いわゆるサブクール型の凝縮器として構成されている。
More specifically, the
凝縮部12a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熱交換部である。レシーバ部12bは、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冷媒容器である。過冷却部12cは、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熱交換部である。
The
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(すなわち、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。
The cooling fan 12d is an electric blower in which the rotation speed (that is, the amount of blown air) is controlled by a control voltage output from the control device. A
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)としての機能も果たす。
The
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。つまり、本実施形態のエジェクタ13は、気液分離機能付きエジェクタ(すなわち、エジェクタモジュール)として構成されている。
Furthermore, the
エジェクタ13の具体的構成については、図2〜図7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一部拡大断面図であって、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
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。
As shown in FIG. 2, the
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を有している。さらに、ハウジングボデー31の内部には、略円柱状の空間が形成されている。そして、この空間内にノズルボデー32、ディフューザボデー33が固定されている。
More specifically, the
ハウジングボデー31には、冷媒流入口31a、冷媒吸引口31b、液相冷媒流出口31c、気相冷媒流出口31dといった複数の冷媒流入出口が形成されている。
The
冷媒流入口31aは、放熱器12から流出した冷媒を流入させる流入口である。冷媒吸引口31bは、蒸発器14から流出した冷媒を吸引する流入口である。液相冷媒流出口31cは、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流出口である。気相冷媒流出口31dは、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流出口である。
The
さらに、本実施形態では、気液分離空間30fと液相冷媒流出口31cとを接続する液相冷媒通路に、蒸発器14へ流入させる冷媒を減圧させる減圧手段としてのオリフィス30iを配置している。
Further, in the present embodiment, an
次に、ノズルボデー32は、円環状の金属部材で形成されて、図2に示すように、ハウジングボデー31の内部の上方側に配置されている。より具体的には、ノズルボデー32は、ハウジングボデー31内に形成された略円柱状の空間の内径と同程度の径の大径部32a、および大径部32aよりも径の小さい円筒状に形成された小径部32bを同軸上に結合させた形状に形成されている。
Next, the
さらに、ノズルボデー32は、大径部32aの外周側がハウジングボデー31の内部に圧入されることによって、ハウジングボデー31に固定されている。なお、大径部32aとハウジングボデー31との間には、シール部材としてのO−リングが配置されており、大径部32aとハウジングボデー31との隙間から冷媒が漏れることはない。
Further, the
大径部32aの内部には、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。また、大径部32aの上方側には、円板状の金属プレート32cが配置されており、この金属プレート32cによって、旋回空間30aの上方側の開口部が閉塞されている。
A swirling
旋回空間30aは、略円柱状に形成されており、旋回空間30aの中心軸は、後述する通路形成部材35の中心軸CLと同軸上に配置されている。もちろん、旋回空間30aは、円錐台と円柱とを結合させた回転体形状等に形成されていてもよい。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)周りに回転させた際に形成される立体形状である。
The swirling
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旋回空間30aへ流入する冷媒を、旋回空間30aの内壁面に沿って流入させるように形成されている。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、旋回空間30aの中心軸周りに旋回する。
The
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)圧力となる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
また、小径部32b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。減圧用空間30bは、2つの円錐台形状の空間の頂部側同士を結合させた回転体形状に形成されている。この減圧用空間30bの中心軸も、通路形成部材35の中心軸CLと同軸上に配置されている。
In addition, a
さらに、減圧用空間30bの内部には、通路形成部材35の頂部側が配置されている。通路形成部材35は、ボデー30の内部に冷媒通路を形成するとともに、中心軸CL方向に変位することによって、冷媒通路の通路断面積を変化させる機能を果たすものである。
Further, the top side of the
より具体的には、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の金属部材あるいは樹脂部材で形成されており、その中心軸CLが旋回空間30aや減圧用空間30bの中心軸と同軸上に配置されている。つまり、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。
More specifically, the
さらに、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の頂部側(すなわち、鉛直方向上方側)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、先細部131および末広部132が形成される。
Further, as a refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the part forming the
先細部131は、通路断面積が最も縮小した最小通路面積部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に至るまでの通路断面積が徐々に縮小する冷媒通路である。末広部132は、最小通路面積部30mから冷媒流れ下流側に形成されて、通路断面積が徐々に拡大する冷媒通路である。
The tapered
この末広部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(すなわち、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、末広部132における通路断面積は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大している。
In the
本実施形態では、このような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ラバールノズルとして機能するノズル通路13aとしている。そして、このノズル通路13aにて、冷媒を減圧させるとともに、冷媒の流速を超音速となるように増速させて噴射している。
In the present embodiment, the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the
次に、ディフューザボデー33は、略円筒状の金属部材で形成されている。さらに、ディフューザボデー33は、図2に示すように、ハウジングボデー31の内部であって、ノズルボデー32の下方側に配置されている。
Next, the
より具体的には、ディフューザボデー33の中心部には、表裏(上下)を貫通する貫通穴33aが形成されている。この貫通穴33aも回転体形状に形成されており、その中心軸が通路形成部材35の中心軸CLと同軸上に配置されている。また、ディフューザボデー33の上面側であって、貫通穴33aの外周側には、後述する駆動機構37の一部を構成する円環状の溝部33bが形成されている。
More specifically, a through
さらに、ディフューザボデー33は、その外周側がハウジングボデー31の内部に圧入されることによって、ハウジングボデー31に固定されている。なお、ディフューザボデー33とハウジングボデー31との間には、シール部材としてのO−リングが配置されており、ディフューザボデー33とハウジングボデー31との隙間から冷媒が漏れることはない。
Further, the
ディフューザボデー33の上面とこれに対向するノズルボデー32の大径部32aの底面との間には、冷媒吸引口31bから吸引した冷媒を流入させる吸引空間30cが形成されている。本実施形態では、ノズルボデー32の小径部32bの下方側先端部が、ディフューザボデー33の貫通穴33aの内部まで延びているため、吸引空間30cは、中心軸方向からみたときに、断面円環状に形成される。
A
さらに、貫通穴33aの内周面と小径部32bの下方側先端部の外周面との間には、吸引空間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。従って、本実施形態では、図3に示すように、吸引空間30cおよび吸引通路30dによって、冷媒吸引口31bから吸引された吸引冷媒(後述する蒸発器14下流側冷媒)を流通させる断面円環状の吸引用通路13bが形成されている。
Further, a
また、ディフューザボデー33の貫通穴33a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。昇圧用空間30eは、上述したノズル通路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
昇圧用空間30eの内部には、通路形成部材35の下方側が配置されている。さらに、ディフューザボデー33の昇圧用空間30eを形成する部位の内周面と通路形成部材35の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒流れ下流側に向かって通路断面積を徐々に拡大させる形状に形成されている。これにより、この冷媒通路では、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換することができる。
A lower side of the
そこで、本実施形態では、図3に示すように、昇圧用空間30eを形成するディフューザボデー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、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(昇圧部)として機能するディフューザ通路13cとしている。このディフューザ通路13cの中心軸に垂直な断面形状も円環状に形成されている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, a refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the
次に、通路形成部材35を変位させる駆動手段である駆動機構37について説明する。駆動機構37は、図4に示すように、圧力応動部材であるダイヤフラム371、ディフューザボデー33に形成された環状の溝部33b、この溝部33bの開口部を閉塞する蓋部材372等によって構成されている。
Next, a
ダイヤフラム371および蓋部材372は、いずれも軸方向から見たときに、溝部33bと略同等の環状に形成されている。そして、図5に示すように、溝部33bの内部にダイヤフラム371が収容された状態で、蓋部材372が、かしめ等の手段によって、溝部33bの開口部を閉塞するようにディフューザボデー33に固定されている。
The
これにより、ダイヤフラム371の内周側縁部と外周側縁部は、ディフューザボデー33と蓋部材372との間に挟み混まれて固定されている。このため、蓋部材372と溝部33bとの間に形成される空間は、ダイヤフラム371によって上下の2つの空間に仕切られている。
As a result, the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the
ダイヤフラム371によって仕切られた2つの空間のうち上方側(すなわち、吸引空間30c側)の空間は、蒸発器14出口側冷媒(具体的には、蒸発器14から流出した冷媒)の温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入される封入空間37aである。
Of the two spaces partitioned by the
封入空間37aには、エジェクタ式冷凍サイクル10を循環する冷媒と同等の組成の感温媒体が封入されている。従って、本実施形態の感温媒体は、R134aを主成分とする流体であって、例えば、R134とヘリウムとの混合流体等を採用することができる。さらに、感温媒体の封入密度は、後述するようにサイクルの通常作動時に通路形成部材35を適切に変位させることができるように設定されている。
A temperature sensitive medium having the same composition as the refrigerant circulating in the
また、蓋部材372の封入空間37a側には、樹脂製のカバー372aが嵌め込まれている。カバー372aは、金属製の蓋部材372よりも熱伝導率の小さい樹脂(具体的には、ナイロン6、あるいは、ナイロン66)で形成されている。
Further, a
より具体的には、カバー372aは、蓋部材372の封入空間37a側の面に適合する円環状に形成されている。従って、カバー372aは、蓋部材372の内部に嵌め込まれて固定されることによって、蓋部材372の封入空間37a側の面の全域を覆うように配置される。このため、本実施形態の封入空間37aは、カバー372aおよびダイヤフラム371に囲まれている。
More specifically, the
一方、ダイヤフラム371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2に示すように、ディフューザボデー33に形成された連通路33cを介して、蒸発器14出口側冷媒を導入させる導入空間37bである。
On the other hand, the lower space of the two spaces partitioned by the
従って、封入空間37aに封入された感温媒体には、吸引空間30cへ流入した蒸発器14出口側冷媒の温度が、蓋部材372およびカバー372aを介して伝達される。さらに、封入空間37aに封入された感温媒体には、導入空間37bへ流入した蒸発器14出口側冷媒の温度が、ダイヤフラム371を介して伝達される。
Therefore, the temperature of the
ここで、前述の如く、本実施形態のカバー372aは、蓋部材372よりも熱伝導率の小さい樹脂にて形成されている。従って、蓋部材372にカバー372aが配置されていることによって、蒸発器14出口側冷媒から封入空間37a内の感温媒体への熱伝達が遅れる。つまり、本実施形態のカバー372aは、熱伝達遅延部材としての機能を果たす。
Here, as described above, the
以上の説明から明らかなように、本実施形態の蓋部材372は、封入空間形成部材としての機能を果たしている。さらに、本実施形態の蓋部材372、ダイヤフラム371、封入空間37a、および導入空間37bは、いずれも通路形成部材35の中心軸CL周りに、環状に配置されている。そして、駆動機構37のうち、少なくともダイヤフラム371および蓋部材372は、吸引用通路13b内に配置されている。
As is clear from the above description, the
また、ダイヤフラム371は、封入空間37aの内圧と導入空間37bへ流入した蒸発器14出口側冷媒の圧力との圧力差に応じて変位する圧力応動部材である。従って、ダイヤフラム371は弾性に富み、かつ熱伝導率が小さく、かつ耐圧性および気密性に優れる材質で形成されていることが望ましい。
The
このようなダイヤフラム371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ジエンゴム)やHNBR(水素添加ニトリルゴム)等のゴム製の基材で形成されたものを採用することができる。従って、本実施形態のダイヤフラム371は、カバー372aと同様に、金属製の蓋部材372よりも熱伝導率が小さい。
As such a
また、ダイヤフラム371の下方側(導入空間37b側)には、図4に示すように、ダイヤフラム371の変位を通路形成部材35へ伝達するための、プレート部材373および複数の作動棒374(本実施形態では、3本)が配置されている。これらの複数の作動棒374は、ダイヤフラム371の変位を通路形成部材35へ適切に伝達するために、中心軸CL周りに等角度間隔で配置されていることが望ましい。
Further, on the lower side of the diaphragm 371 (
プレート部材373は、円環状かつ平板状の金属部材で構成されており、ダイヤフラム371の下方側(導入空間37b側)の面に接触するように配置されている。また、複数の作動棒374は、中心軸CL方向に延びる円柱状の金属部材で構成されており、その上方側端部がプレート部材373の下側面に接触し、下方側端部が通路形成部材35の最下方側のディフューザボデー33に対向する面に接触するように配置されている。
The
作動棒374の上方側端部および下方側端部は、曲面形状(本実施形態では、半球形状)に形成されており、プレート部材373および通路形成部材35に対する接触位置や接触角度が変更可能となっている。これにより、本実施形態では、感温媒体の圧力のばらつき等によって、作動棒374の中心軸が通路形成部材35の中心軸CLに対して傾いてしまうことを抑制している。
The upper end and the lower end of the operating
また、図2に示すように、通路形成部材35の底面は、後述する支持部材41に支持されたコイルバネ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、上方側(通路形成部材35が最小通路面積部30mにおける通路断面積を縮小する側)に付勢する荷重を加える弾性部材である。従って、通路形成部材35は、作動棒374から受ける荷重とコイルバネ40から受ける荷重が釣り合うように変位する。
As shown in FIG. 2, the bottom surface of the
より具体的には、蒸発器14出口側冷媒の温度(過熱度)が上昇すると、封入空間37aに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、封入空間37aの内圧から導入空間37bの圧力を差し引いた圧力差が大きくなる。これにより、ダイヤフラム371が導入空間37b側へ変位して、通路形成部材35が作動棒374から受ける荷重が増加する。
More specifically, when the temperature (superheat degree) of the refrigerant on the outlet side of the
このため、蒸発器14出口側冷媒の温度が上昇すると、通路形成部材35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)に変位する。
For this reason, if the temperature of the
一方、蒸発器14出口側冷媒の温度(過熱度)が低下すると、封入空間37aに封入された感温媒体の飽和圧力が低下し、封入空間37aの内圧から導入空間37bの圧力を差し引いた圧力差が小さくなる。これにより、ダイヤフラム371が封入空間37a側へ変位して、通路形成部材35が作動棒374から受ける荷重が減少する。
On the other hand, when the temperature (superheat degree) of the refrigerant on the outlet side of the
このため、蒸発器14出口側冷媒の温度が低下すると、通路形成部材35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)に変位する。
For this reason, if the temperature of the
本実施形態の駆動機構37では、このように蒸発器14出口側冷媒の過熱度に応じて通路形成部材35を変位させることによって、蒸発器14出口側冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度KSH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している。なお、作動棒374とディフューザボデー33との隙間には、O−リングが配置されており、作動棒374が変位してもこの隙間から冷媒が漏れることはない。
In the
次に、ハウジングボデー31の内部に形成された空間のうち、通路形成部材35の下方側には、図2に示すように、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。この気液分離空間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、通路形成部材35の中心軸CLと同軸上に配置されている。
Next, in the space formed inside the
さらに、気液分離空間30fでは、ディフューザ通路13cから流出した冷媒を中心軸CL周りに旋回させて、遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する。また、この気液分離空間30fの内容積は、サイクルに負荷変動が生じてサイクルを循環する冷媒循環流量が変動しても、実質的に余剰冷媒を溜めることができない程度の容積になっている。
Further, in the gas-
気液分離空間30fの中心部には、気液分離空間30fに対して同軸上に配置されて、上方側へ向かって延びる円筒状のパイプ31fが設けられている。そして、気液分離空間30fにて分離された液相冷媒は、パイプ31fの外周側に一時的に滞留して、液相冷媒流出口31cから流出する。
At the center of the gas-
パイプ31fの内部には、気液分離空間30fにて分離された気相冷媒をハウジングボデー31の気相冷媒流出口31dへ導く気相冷媒流出通路31gが形成されている。さらに、パイプ31fの内部には、前述したコイルバネ40を支持する支持部材41が配置されている。
A gas-phase
このコイルバネ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。さらに、支持部材41は、支持部材41を中心軸方向(上下方向)に変位させる調整ねじ41aに連結されている。従って、調整ねじ41aにて、コイルバネ40が通路形成部材35に付勢する荷重を調整することで、狙いの基準過熱度KSHを変更することができる。
The
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の冷媒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 refrigerant inlet side of the
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、エジェクタ13の気相冷媒流出口31dには圧縮機11の吸入側が接続されている。
The
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、処理を行う。そして、上述の各種電気式のアクチュエータ11、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 a control program stored in the ROM. Then, the operation of the above-described various
また、制御装置には、内気温センサ、外気温センサ、日射センサ等の複数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, a plurality of air conditioning control sensor groups such as an inside air temperature sensor, an outside air temperature sensor, and a solar radiation sensor are connected to the control device, and detection values of these sensor groups are input.
より具体的には、内気温センサは、車室内温度を検出する内気温検出手段である。外気温センサは、外気温を検出する外気温検出手段である。日射センサは、車室内の日射量を検出する日射量検出手段である。蒸発器温度センサは、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検出手段である。出口側温度センサは、放熱器12出口側冷媒の温度を検出する出口側温度検出手段である。出口側圧力センサは、放熱器12出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力検出手段である。
More specifically, the inside air temperature sensor is an inside air temperature detecting means for detecting the temperature inside the vehicle. The outside air temperature sensor is outside air temperature detecting means for detecting outside air temperature. The solar radiation sensor is a solar radiation amount detecting means for detecting the amount of solar radiation in the passenger compartment. The evaporator temperature sensor is an evaporator temperature detecting means for detecting the temperature of the blown air (evaporator temperature) of the
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。 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.
例えば、本実施形態では、圧縮機11の吐出容量制御弁の作動を制御することによって、圧縮機11の冷媒吐出能力を制御する構成が吐出能力制御手段を構成している。もちろん、吐出能力制御手段50aを制御装置に対して、別体の制御装置で構成してもよい。
For example, in this embodiment, the structure which controls the refrigerant | coolant discharge capability of the
次に、上記構成における本実施形態の作動を図6のモリエル線図を用いて説明する。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、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 with reference to the Mollier diagram of FIG. First, when the operation switch of the operation panel is turned on (ON), the control device operates the electric motor of the
圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒(図6のa点)は、放熱器12の凝縮部12aへ流入し、冷却ファン12dから送風された外気と熱交換し、放熱して凝縮する。凝縮部12aにて凝縮した冷媒は、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から送風された外気と熱交換し、さらに放熱して過冷却液相冷媒となる(図6のa点→b点)。
The high-temperature and high-pressure refrigerant (point a in FIG. 6) discharged from the
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6のb点→c点)。この際、減圧用空間30bの最小通路面積部30mにおける通路断面積は、蒸発器14出口側冷媒(図6のh点)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
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(図6のh点)が、冷媒吸引口31bおよび吸引用通路13b(より詳細には、吸引空間30cおよび吸引通路30d)を介して吸引される。ノズル通路13aから噴射された噴射冷媒および吸引用通路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へ流入して合流する(図6のc点→d点、h1点→d点)。
The refrigerant (point h in FIG. 6) flowing out of the
ここで、本実施形態の吸引用通路13bは、冷媒流れ方向に向かって通路断面積が徐々に縮小する形状に形成されている。このため、吸引用通路13bを通過する吸引冷媒は、その圧力を低下させながら(図6のh点→h1点)、流速を増加させる。これにより、吸引冷媒と噴射冷媒との速度差を縮小し、ディフューザ通路13cにて吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際のエネルギ損失(混合損失)を減少させている。
Here, the
ディフューザ通路13cでは冷媒通路断面積の拡大により、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6のd点→e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6のe点→f点、e点→g点)。
In the
気液分離空間30fにて分離された液相冷媒は、オリフィス30iにて減圧されて(図6のg点→g1点)、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する(図6のg1点→h点)。これにより、送風空気が冷却される。
The liquid-phase refrigerant separated in the gas-
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6のf点→a点)。
On the other hand, the gas-phase refrigerant separated in the gas-
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。
The
本実施形態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へ吸入させている。従って、エジェクタ式冷凍サイクル10によれば、蒸発器における冷媒蒸発圧力と圧縮機吸入冷媒の圧力が略同等となる通常の冷凍サイクル装置よりも、圧縮機11の消費動力を低減させて、サイクルの成績係数(COP)を向上させることができる。
In the
また、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。
Further, according to the
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となる。
As the refrigerant in the two-phase separation state flows into the
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
また、本実施形態のエジェクタ13では、駆動機構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を変位させて、ノズル通路13aの通路断面積(最小通路面積部30mにおける通路断面積)、およびディフューザ通路13cの通路断面積を調整することができる。これにより、サイクルを循環する冷媒の循環流量に応じて、最小通路面積部30mにおける通路断面積等を適切に変化させて、エジェクタ13を適切に作動させることができる。
Further, since the
さらに、本実施形態の駆動機構37では、駆動機構37がハウジングボデー31の内部に配置されているので、封入空間37a内の感温媒体が外気温の影響を受けにくい。従って、蒸発器14出口側冷媒の過熱度を、より一層、精度良く基準過熱度KSHに近づけることができる。
Furthermore, in the
ところで、本実施形態のエジェクタ13では、駆動機構37の封入空間37aを形成するダイヤフラム371および蓋部材372が、吸引用通路13b内に配置されている。このため、蒸発器14出口側冷媒の温度が変化した際に、ダイヤフラム371が不安定に変位する、いわゆるハンチング現象が生じやすい。
By the way, in the
その理由は、ダイヤフラム371および蓋部材372が吸引用通路13b内に配置されていると、感温媒体の温度変化(圧力変化)が速くなり過ぎ、ダイヤフラム371が変位を開始するまでの応答時間が速くなり過ぎてしまうからである。さらに、このようなハンチング現象が生じると、通路形成部材35の変位も不安定となってしまうので、ノズル通路13aの通路断面積およびディフューザ通路13cの通路断面積を適切に変化させることができなくなってしまう。
The reason for this is that when the
これに対して、本実施形態のエジェクタ13では、駆動機構37が熱伝達遅延部材としてのカバー372aを有しているので、封入空間37a内の感温媒体の温度変化(圧力変化)が速くなり過ぎてしまうことを抑制することができる。そして、ダイヤフラム371にハンチング現象が生じてしまうことを抑制することができる。
On the other hand, in the
従って、本実施形態のエジェクタ13によれば、内部に形成される冷媒通路(すなわち、ノズル通路13aおよびディフューザ通路13c)の通路断面積を適切に変化させることができる。
Therefore, according to the
さらに、本実施形態のエジェクタ13では、熱伝達遅延部材として、少なくとも蓋部材372よりも熱伝導率の小さい材質である樹脂で形成されたものを採用している。従って、蓋部材372と同じ材質で形成された熱伝達遅延部材を採用する場合に対して、熱伝達遅延部材の効果的な小型化を図ることができる。
Furthermore, in the
また、本実施形態のエジェクタ13では、熱伝達遅延部材であるカバー372aは蓋部材372に固定されているので、カバー372aが設けられていることによって、ダイヤフラム371の変位が妨げられてしまうことがない。これにより、エジェクタ13の内部に形成される冷媒通路の通路断面積を、より一層適切に変化させることができる。
Moreover, in the
また、本実施形態のエジェクタ13では、圧力応動部材であるダイヤフラム372をゴムで形成している。従って、金属製のダイヤフラムを採用する場合に対して、圧力応動部材の熱伝導率を小さくすることができる。その結果、封入空間37a内の感温媒体の温度変化(圧力変化)が速くなり過ぎてしまうことを抑制することができ、ダイヤフラムにハンチング現象が生じてしまうことを、より一層、効果的に抑制することができる。
Moreover, in the
また、本実施形態では、熱伝達遅延部材として樹脂製のカバー372aを採用した例を説明したが、カバー372aの材質はこれに限定されない。例えば、蓋部材372よりも熱伝導率が小さい材質であれば、例えば、ダイヤフラム372と同様のゴムで形成されたものを採用してもよい。
In the present embodiment, the example in which the
(第2実施形態)
本実施形態では、図7に示すように、第1実施形態に対して、熱伝達遅延部材であるカバー372aの配置を変更して例を説明する。なお、図7は、第1実施形態で説明した図5に対応する図面である。また、図7では、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, an example will be described in which the arrangement of the
より具体的には、本実施形態のカバー372aは、蓋部材372の吸引空間30c側に嵌め込まれている。
More specifically, the
その他のエジェクタ13およびエジェクタ式冷凍サイクル10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13によれば、第1実施形態と同様に、エジェクタ式冷凍サイクル10の負荷変動に応じて、内部に形成される冷媒通路の通路断面積を適切に変化させることができる。
Other configurations and operations of the
(第3実施形態)
本実施形態では、図8に示すように、第1実施形態に対して、カバー372aを廃止し、熱伝達遅延部材としての高比熱部材375を、封入空間37a内に配置した例を説明する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, an example in which the
高比熱部材375は、金属製の蓋部材372よりも比熱の大きい樹脂(具体的には、ナイロン6、あるいは、ナイロン66)で形成されている。高比熱部材375は、中心軸方向から見たときに、円環状に形成されている。そして、封入空間37aの全周に亘って配置されている。さらに、高比熱部材375は、ダイヤフラム371の変形を妨げないように、その一部がダイヤフラム371の表面に接着等の手段で固定されている。
The high
その他のエジェクタ13およびエジェクタ式冷凍サイクル10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13によれば、封入空間37a内に高比熱部材375を配置しているので、実質的に駆動機構37の熱容量を増加させることができる。これにより、蒸発器14出口側冷媒の温度が変動した際に、感温媒体の温度変化(圧力変化)が速くなりすぎてしまうことを抑制することができる。
Other configurations and operations of the
つまり、蒸発器14出口側冷媒の温度が上昇した際には、高比熱部材375に熱を蓄えることで、感温媒体の温度の急上昇を抑制することができる。一方、蒸発器14出口側冷媒の温度が上昇した際には、高比熱部材375に蓄えられている熱によって、感温媒体の温度の急低下を抑制することができる。
That is, when the temperature of the refrigerant on the outlet side of the
従って、本実施形態のエジェクタ13によれば、第1実施形態と同様に、エジェクタ式冷凍サイクル10の負荷変動に応じて、内部に形成される冷媒通路の通路断面積を適切に変化させることができる。
Therefore, according to the
ここで、駆動機構37の熱容量を増加させる手段としては、蓋部材372の板厚を増加させる手段等が考えられるものの、このような手段では蓋部材372(すなわち、駆動機構37)の大型化を招いてしまう。
Here, as a means for increasing the heat capacity of the
これに対して、本実施形態では、蓋部材372よりも比熱の大きい樹脂にて形成された高比熱部材375を採用しているので、駆動機構37の大型化を招くことなく駆動機構37の熱容量を増加させることができる点で有効である。また、高比熱部材375として、ダイヤフラム372の同様のゴム製のものを採用してもよい。
On the other hand, in the present embodiment, since the high
(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、圧力応動部材としてゴム製のダイヤフラム371を採用した例を説明したが、圧力応動部材はこれに限定されない。例えば、金属(具体的には、SUS304)の薄板で形成された金属製のダイヤフラムを採用してもよい。金属製のダイヤフラムを採用する場合には、第1、第2実施形態で説明したカバー372aと同様の熱伝達遅延部材を、ダイヤフラムの封入空間37a側の面および導入空間37b側の面の少なくとも一方の面を覆うように固定してもよい。
(1) In the above-described embodiment, the example in which the
また、上述の実施形態で説明した、ゴム製のダイヤフラム371に、感温媒体の透過性の低い樹脂製のバリア膜を設けてもよい。そして、バリア膜を熱伝達遅延部材として機能させてもよい。
Further, the
(2)上述の第1、第2実施形態では、熱伝達遅延部材として樹脂製のカバー372aを採用した例を説明したが、カバー372aの材質はこれに限定されない。ダイヤフラム371および蓋部材372の少なくとも一方よりも熱伝達率が小さいものであれば、例えば、ダイヤフラム371と同等のゴム製のものであってもよい。また、カバー372aとして、樹脂製あるいはゴム製のものを作用すれば、第3実施形態で説明した高比熱部材としての機能を果たすこともできる。
(2) In the first and second embodiments described above, the example in which the
(3)上述の第3実施形態では、熱伝達遅延部材としての高比熱部材375をダイヤフラム371に固定した例を説明したが、もちろん、蓋部材372に固定してもよい。さらに、高比熱部材375は、封入空間37aの内部に限定されることなく、外部に固定されていてもよい。
(3) In the third embodiment described above, the example in which the high
(4)上述の各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。例えば、熱伝達遅延部材として、第1実施形態で説明した蓋部材372の封入空間37a側に固定されたカバー372aと第2実施形態で説明した吸引空間30c側に固定されたカバー372aとの双方を同時に採用してもよい。また、熱伝達遅延部材として、第1、第2実施形態で説明したカバー372aと第3実施形態で説明した高比熱部材375とを同時に採用してもよい。
(4) The means disclosed in each of the above embodiments may be appropriately combined within a practicable range. For example, as the heat transfer delay member, both the
(5)上述の実施形態では、ダイヤフラム371が、封入空間37a内の感温媒体の圧力と導入空間37b内の冷媒の圧力との圧力差に応じて変位する、いわゆる外部均圧方式の駆動機構37を採用した例を説明したが、駆動機構37の形式はこれに限定されない。例えば、ダイヤフラムが、封入空間37a内の感温媒体の圧力に応じて変位する、いわゆる内部均圧方式の駆動機構を採用してもよい。
(5) In the above-described embodiment, the so-called external pressure equalization type drive mechanism in which the
(6)エジェクタ式冷凍サイクル10を構成する各構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。
(6) Each component apparatus which comprises the ejector-
例えば、上述の実施形態では、圧縮機11として、エンジン駆動式の可変容量型圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機11として、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してもよい。さらに、固定容量型圧縮機構と電動モータとを備え、電力を供給されることによって作動する電動圧縮機を採用してもよい。電動圧縮機では、電動モータの回転数を調整することによって、冷媒吐出能力を制御することができる。
For example, in the above-described embodiment, an example in which an engine-driven variable displacement compressor is employed as the
また、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。さらに、通常の放熱器とともに、この放熱器にて放熱した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える受液器(レシーバ)を一体化させたレシーバ一体型の凝縮器を採用してもよい。
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the example which employ | adopted the subcool type heat exchanger as the
また、上述の実施形態では、冷媒としてR134aあるいはR1234yf等を採用可能であることを説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、R600a、R410A、R404A、R32、R407C、HFO−1234ze、HFO−1234zd等を採用することができる。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。 Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated that R134a or R1234yf etc. were employable as a refrigerant | coolant, a refrigerant | coolant is not limited to this. For example, R600a, R410A, R404A, R32, R407C, HFO-1234ze, HFO-1234zd, and the like can be employed. Or you may employ | adopt the mixed refrigerant | coolant etc. which mixed multiple types among these refrigerant | coolants.
(7)上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル10を、車両用空調装置に適用した例を説明したが、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。
(7) In the above-described embodiment, the example in which the
また、上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ13を備えるエジェクタ式冷凍サイクル10の放熱器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いる。これに対して、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用い、放熱器12を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する利用側熱交換器として用いてもよい。
In the above-described embodiment, the
13 エジェクタ
13a、13b、13c ノズル通路、吸引用通路、ディフューザ通路
30 ボデー
35 通路形成部材
37 駆動機構(駆動手段)
37a、37b 封入空間、導入空間
371 ダイヤフラム(圧力応動部材)
372 蓋部材(封入空間形成部材)
372a カバー(熱伝達遅延部材)
375 高比熱部材(熱伝達遅延部材)
13
37a, 37b Enclosed space,
372 Lid member (enclosure space forming member)
372a Cover (Heat transfer delay member)
375 High specific heat member (Heat transfer delay member)
Claims (6)
冷媒流入口(31a)から流入した冷媒を減圧させる減圧用空間(13b)、前記減圧用空間(13b)の冷媒流れ下流側に連通して外部から吸引された冷媒を流通させる吸引用通路(13b)、および前記減圧用空間(13b)から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路(13b)を介して吸引された吸引冷媒とを混合させる昇圧用空間(30e)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(13b)の内部、および前記昇圧用空間(30e)の内部に配置されるとともに、前記減圧用空間(13b)側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、
前記通路形成部材(35)を変位させる駆動手段(37)と、を備え、
前記ボデー(30)のうち前記減圧用空間(13b)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、前記冷媒流入口(31a)から流入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、前記噴射冷媒および前記吸引冷媒を混合して昇圧させる昇圧部として機能するディフューザ通路(13c)であり、
前記駆動手段(37)は、前記吸引冷媒の温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入される封入空間(37a)を形成する封入空間形成部材(372)、および前記封入空間形成部材(372)とともに前記封入空間(37a)を形成して前記感温媒体の圧力に応じて変位する圧力応動部材(371)を有し、
前記封入空間形成部材(372)および前記圧力応動部材(371)は、前記吸引用通路(13b)内に配置されており、
前記駆動手段(37)は、前記吸引冷媒から前記感温媒体への熱伝達を遅らせる熱伝達遅延部材(372a、375)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 apparatus (10),
A decompression space (13b) for decompressing the refrigerant flowing in from the refrigerant inlet (31a), a suction passage (13b) communicating with the refrigerant flow downstream side of the decompression space (13b) and circulating the refrigerant sucked from the outside ), And a pressure increasing space (30e) for mixing the refrigerant injected from the decompression space (13b) and the suction refrigerant sucked through the suction passage (13b). When,
A conical shape in which at least a part is disposed in the decompression space (13b) and in the pressurization space (30e), and the cross-sectional area increases as the distance from the decompression space (13b) increases. A passage forming member (35) formed in
Driving means (37) for displacing the passage forming member (35),
The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the body (30) forming the decompression space (13b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) is connected to the refrigerant inlet (31a). ) Is a nozzle passage (13a) that functions as a nozzle for depressurizing and injecting the refrigerant flowing in from
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 the injection refrigerant and the suction A diffuser passage (13c) that functions as a boosting unit that mixes and boosts the refrigerant;
The drive means (37) includes an enclosed space forming member (372) that forms an enclosed space (37a) in which a temperature-sensitive medium whose pressure changes with a change in temperature of the suction refrigerant is enclosed, and the enclosed space forming member ( 372) and a pressure responsive member (371) that forms the enclosed space (37a) and is displaced according to the pressure of the temperature sensitive medium,
The enclosed space forming member (372) and the pressure responsive member (371) are disposed in the suction passage (13b),
The ejector according to claim 1, wherein the driving means (37) includes a heat transfer delay member (372a, 375) for delaying heat transfer from the suction refrigerant to the temperature sensitive medium.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015120007A JP2017002872A (en) | 2015-06-15 | 2015-06-15 | Ejector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015120007A JP2017002872A (en) | 2015-06-15 | 2015-06-15 | Ejector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017002872A true JP2017002872A (en) | 2017-01-05 |
Family
ID=57752494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015120007A Pending JP2017002872A (en) | 2015-06-15 | 2015-06-15 | Ejector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017002872A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015045493A (en) * | 2013-08-01 | 2015-03-12 | 株式会社デンソー | Ejector |
-
2015
- 2015-06-15 JP JP2015120007A patent/JP2017002872A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015045493A (en) * | 2013-08-01 | 2015-03-12 | 株式会社デンソー | Ejector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6248499B2 (en) | Ejector refrigeration cycle | |
JP2016169729A (en) | Ejector, method of manufacturing ejector and ejector type refrigeration cycle | |
JP6512071B2 (en) | Ejector type refrigeration cycle | |
JP2018146141A (en) | Ejector module | |
WO2017135092A1 (en) | Ejector | |
WO2017135093A1 (en) | Ejector | |
JP6561919B2 (en) | Ejector | |
JP6481679B2 (en) | Ejector | |
JP2017031975A (en) | Ejector | |
JP6398883B2 (en) | Ejector | |
JP6485550B2 (en) | Ejector | |
JP6365408B2 (en) | Ejector | |
JP6500697B2 (en) | Ejector | |
WO2018047563A1 (en) | Ejector | |
JP6380122B2 (en) | Ejector | |
JP2017002872A (en) | Ejector | |
JP6582950B2 (en) | Ejector | |
JP6572745B2 (en) | Ejector refrigeration cycle | |
JP2017089963A (en) | Ejector type refrigeration cycle | |
JP6638607B2 (en) | Ejector | |
JP2017190707A (en) | Ejector | |
JP2017053574A (en) | Ejector | |
JP6511997B2 (en) | Ejector | |
JP2017032272A (en) | Ejector | |
JP2017020676A (en) | Ejector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170828 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180620 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180626 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180820 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180911 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190312 |