JP2017044207A - Ejector - Google Patents
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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(すなわち、蒸発器出口側冷媒)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
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ている。さらに、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
また、特許文献1のエジェクタのボデーには、ノズル通路へ流入する冷媒を通路形成部材の中心軸周りに旋回させる旋回空間が形成されている。そして、この旋回空間にて、放熱器から流出した過冷却液相状態の高温高圧冷媒を旋回させることによって、旋回中心側の冷媒を減圧沸騰させ、旋回中心側に気相冷媒が偏在した二相分離状態の冷媒をノズル通路へ流入させている。
In addition, the body of the ejector of
これにより、特許文献1のエジェクタでは、ノズル通路における冷媒の沸騰を促進し、ノズル通路にて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギに変換する際のエネルギ変換効率を向上させようとしている。
Thereby, in the ejector of
ところが、本発明者らがエジェクタの更なるエネルギ変換効率の向上を図るために、特許文献1のエジェクタについて検討を進めたところ、特許文献1のエジェクタでは、ノズル通路におけるエネルギ変換効率が所望の値よりも低下してしまうことがあった。そこで、本発明者らがその原因について調査したところ、ノズル通路におけるエネルギ変換効率を低下させてしまう新たな原因が判明した。
However, when the present inventors studied the ejector of
その原因として、まず、特許文献1のエジェクタでは、旋回中心側の気相冷媒と外周側の液相冷媒との気液界面におけるキャビテーションや、ノズル通路の最小通路面積部における冷媒の減圧によるキャビテーションが生じる。そこで、特許文献1のエジェクタでは、キャビテーションによるノズル通路の損傷を抑制するため、ボデーのうちノズル通路およびその上流側の冷媒通路を形成する部位を金属で形成している。
As the cause, first, in the ejector of
しかしながら、金属は比較的熱伝導率が大きいので、ノズル通路へ流入する高温高圧冷媒の有する熱がボデーを介して外部へ放熱されてしまいやすい。従って、特許文献1のエジェクタでは、エンタルピの低下した冷媒がノズル通路へ流入し、ノズル通路にて冷媒が沸騰しにくくなってしまう。その結果、ノズル通路におけるエネルギ変換効率が低下してしまう。
However, since metal has a relatively high thermal conductivity, the heat of the high-temperature and high-pressure refrigerant flowing into the nozzle passage is likely to be radiated to the outside through the body. Therefore, in the ejector disclosed in
次に、特許文献1のエジェクタのノズル通路は、ノズルボデーの内周面と通路形成部材の外周面との間に断面円環状に形成されている。このため、ノズルボデーを配置する際に、ノズルボデー内に形成される減圧用空間の中心軸と通路形成部材の中心軸がずれてしまうと、ノズル通路の通路形状が中心軸周りに不均一な形状となってしまう。
Next, the nozzle passage of the ejector of
このように、ノズル通路の通路断面積が中心軸周りに不均一な形状になっていると、ノズル通路から噴射される噴射冷媒の流量も中心軸周りに不均一となってしまうので、噴射冷媒に膨張不足や過膨張が生じてしまう。その結果、ノズル通路におけるエネルギ変換効率が低下してしまう。 Thus, if the cross-sectional area of the nozzle passage is non-uniform around the central axis, the flow rate of the jet refrigerant injected from the nozzle passage will also be non-uniform around the central axis. Insufficient expansion or overexpansion occurs. As a result, the energy conversion efficiency in the nozzle passage is reduced.
本発明は、上記点に鑑み、冷媒を減圧させる冷媒通路が形成されたエジェクタのエネルギ変換効率の低下を抑制することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to suppress a decrease in energy conversion efficiency of an ejector in which a refrigerant passage for reducing the pressure of a refrigerant is formed.
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、
冷媒を減圧させる減圧用空間(30b)、減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側に連通して冷媒吸引口(31b)から吸引した冷媒を流通させる吸引用通路(13b)、および減圧用空間(30b)から噴射された噴射冷媒と吸引用通路(13b)から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間(30e)が形成されたボデー(30)と、少なくとも一部が減圧用空間(30b)の内部、および昇圧用空間(30e)の内部に配置されるとともに、減圧用空間(30b)から離れるに伴って外径が拡大する円錐状に形成された通路形成部材(35)と、を備え、
ボデー(30)は、減圧用空間(30b)よりも冷媒流れ上流側の冷媒流路を形成する導入部、および減圧用空間(30b)を形成するノズル部を有し、ノズル部のうち減圧用空間(30b)を形成する部位の内周面と通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、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させ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、
導入部の熱伝導率は、ノズル部の熱伝導率よりも小さいことを特徴とする。
The present invention has been devised to achieve the above object, and in the invention described in
A decompression space (30b) that decompresses the refrigerant, a suction passage (13b) that communicates with the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space (30b) and distributes the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (31b), and a decompression space A body (30) having a pressure increasing space (30e) into which the injected refrigerant injected from (30b) and the suction refrigerant sucked from the suction passage (13b) flow, and at least part of the pressure reducing space ( 30b), and a passage forming member (35) formed in a conical shape having an outer diameter that increases as it moves away from the decompression space (30b), and is disposed inside the pressure increase space (30e). With
The body (30) has an introduction part that forms a refrigerant flow path upstream of the pressure reducing space (30b) and a nozzle part that forms the pressure reducing space (30b). The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the part that forms the space (30b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) is a nozzle passage (13a) that functions as a nozzle that decompresses and injects the refrigerant. Yes, 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) mixes the injected refrigerant and the suction refrigerant. A diffuser passage (13c) that functions as a boosting unit that boosts the pressure by
The introduction part is characterized in that the thermal conductivity is smaller than the thermal conductivity of the nozzle part.
これによれば、導入部の熱伝導率がノズル部の熱伝導率よりも小さいので、導入部によって形成される冷媒流路の断熱性を向上させることができる。換言すると、導入部によって形成される冷媒流路を流通する冷媒の有する熱が導入部を介して放熱されてしまうことを抑制することができる。 According to this, since the thermal conductivity of the introduction part is smaller than the thermal conductivity of the nozzle part, it is possible to improve the heat insulation of the refrigerant flow path formed by the introduction part. In other words, it is possible to suppress the heat of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path formed by the introduction part from being radiated through the introduction part.
従って、エンタルピの低下した冷媒がノズル通路(13a)へ流入してしまうことを抑制することができ、ノズル通路(13a)における冷媒の沸騰を促進することができる。その結果、ノズル通路13aにて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギに変換する際のエネルギ変換効率が低下してしまうことを抑制することができる。
Therefore, it can suppress that the refrigerant | coolant with which the enthalpy fell flows into a nozzle channel | path (13a), and can accelerate | stimulate the boiling of the refrigerant | coolant in a nozzle channel | path (13a). As a result, it is possible to suppress a decrease in energy conversion efficiency when the pressure energy of the refrigerant is converted into kinetic energy in the
すなわち、本請求項に記載の発明によれば、ノズル部および通路形成部材(35)といった複数の部材によって冷媒を減圧させるノズル通路(13a)が形成されたエジェクタにおいて、ノズル通路(13a)におけるエネルギ変換効率の低下を抑制することができる。 That is, according to the invention described in this claim, in the ejector in which the nozzle passage (13a) for depressurizing the refrigerant is formed by a plurality of members such as the nozzle portion and the passage forming member (35), the energy in the nozzle passage (13a). A reduction in conversion efficiency can be suppressed.
また、上記特徴のエジェクタにおいて、導入部の熱伝導率がノズル部の熱伝導率よりも小さくなっていれば、導入部とノズル部は、別部材で形成されていてもよいし、一体的に形成されていてもよい。 Further, in the ejector having the above characteristics, as long as the thermal conductivity of the introduction portion is smaller than the thermal conductivity of the nozzle portion, the introduction portion and the nozzle portion may be formed as separate members or integrally. It may be formed.
また、請求項2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、
冷媒を減圧させる減圧用空間(30b)、減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側に連通して冷媒吸引口(31b)から吸引した冷媒を流通させる吸引用通路(13b)、および減圧用空間(30b)から噴射された噴射冷媒と吸引用通路(13b)から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間(30e)が形成されたボデー(30)と、少なくとも一部が減圧用空間(30b)の内部、および昇圧用空間(30e)の内部に配置されるとともに、減圧用空間(30b)から離れるに伴って外径が拡大する円錐状に形成された通路形成部材(35)と、を備え、
ボデー(30)は、減圧用空間(30b)よりも冷媒流れ上流側の冷媒流路を形成する導入部(36)、および減圧用空間(30b)を形成するノズル部(32)を有し、ノズル部(32)のうち減圧用空間(30b)を形成する部位の内周面と通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、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させ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、
導入部(36)は、ノズル部(32)よりも熱伝導率の小さい材質で形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is an ejector applied to the vapor compression refrigeration cycle apparatus (10),
A decompression space (30b) that decompresses the refrigerant, a suction passage (13b) that communicates with the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space (30b) and distributes the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (31b), and a decompression space A body (30) having a pressure increasing space (30e) into which the injected refrigerant injected from (30b) and the suction refrigerant sucked from the suction passage (13b) flow, and at least part of the pressure reducing space ( 30b), and a passage forming member (35) formed in a conical shape having an outer diameter that increases as it moves away from the decompression space (30b), and is disposed inside the pressure increase space (30e). With
The body (30) has an introduction part (36) that forms a refrigerant flow path upstream of the refrigerant flow from the decompression space (30b), and a nozzle part (32) that forms the decompression space (30b), The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the portion of the nozzle portion (32) forming the decompression space (30b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) is a nozzle that decompresses and injects the refrigerant. The nozzle passage (13a) functioning as a refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the body (30) forming the pressurizing space (30e) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) Is a diffuser passage (13c) that functions as a pressure-increasing unit that increases the pressure by mixing the injected refrigerant and the suction refrigerant,
The introduction part (36) is formed of a material having a lower thermal conductivity than the nozzle part (32).
これによれば、導入部(36)がノズル部(32)よりも熱伝導率の小さい材質で形成されているので、請求項1に記載の発明と同様に、ノズル通路13aにて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギに変換する際のエネルギ変換効率が低下してしまうことを抑制することができる。
According to this, since the introduction part (36) is formed of a material having a lower thermal conductivity than the nozzle part (32), the pressure of the refrigerant in the
すなわち、本請求項に記載の発明によれば、ノズル部(32)および通路形成部材(35)といった複数の部材によって冷媒を減圧させるノズル通路(13a)が形成されたエジェクタにおいて、ノズル通路(13a)におけるエネルギ変換効率の低下を抑制することができる。 That is, according to the invention described in this claim, in the ejector in which the nozzle passage (13a) for depressurizing the refrigerant is formed by a plurality of members such as the nozzle portion (32) and the passage forming member (35), the nozzle passage (13a ) In energy conversion efficiency can be suppressed.
さらに、上記特徴のエジェクタにおいて、具体的に、導入部(36)は、樹脂で形成されており、ノズル部(32)は、金属で形成されていてもよい。これによれば、ノズル部(32)が、金属で形成されているので、キャビテーションによるノズル部(32)の損傷を抑制することができる。 Furthermore, in the ejector having the above characteristics, specifically, the introduction portion (36) may be formed of resin, and the nozzle portion (32) may be formed of metal. According to this, since the nozzle part (32) is formed of metal, damage to the nozzle part (32) due to cavitation can be suppressed.
また、請求項4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、
冷媒を減圧させる減圧用空間(30b)、減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側に連通して冷媒吸引口(31b)から吸引した冷媒を流通させる吸引用通路(13b)、および減圧用空間(30b)から噴射された噴射冷媒と吸引用通路(13b)から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間(30e)が形成されたボデー(30)と、少なくとも一部が減圧用空間(30b)の内部、および昇圧用空間(30e)の内部に配置されるとともに、減圧用空間(30b)から離れるに伴って外径が拡大する円錐状に形成された通路形成部材(35)と、を備え、
ボデー(30)は、減圧用空間(30b)よりも冷媒流れ上流側の冷媒流路を形成する導入部(36)、および減圧用空間(30b)を形成するノズル部(32)を有し、ノズル部(32)のうち減圧用空間(30b)を形成する部位の内周面と通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、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させ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、
導入部(36)およびノズル部(32)は、互いに別部材で形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is an ejector applied to the vapor compression refrigeration cycle apparatus (10),
A decompression space (30b) that decompresses the refrigerant, a suction passage (13b) that communicates with the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space (30b) and distributes the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (31b), and a decompression space A body (30) having a pressure increasing space (30e) into which the injected refrigerant injected from (30b) and the suction refrigerant sucked from the suction passage (13b) flow, and at least part of the pressure reducing space ( 30b), and a passage forming member (35) formed in a conical shape having an outer diameter that increases as it moves away from the decompression space (30b), and is disposed inside the pressure increase space (30e). With
The body (30) has an introduction part (36) that forms a refrigerant flow path upstream of the refrigerant flow from the decompression space (30b), and a nozzle part (32) that forms the decompression space (30b), The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the portion of the nozzle portion (32) forming the decompression space (30b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) is a nozzle that decompresses and injects the refrigerant. The nozzle passage (13a) functioning as a refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the body (30) forming the pressurizing space (30e) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) Is a diffuser passage (13c) that functions as a pressure-increasing unit that increases the pressure by mixing the injected refrigerant and the suction refrigerant,
The introduction part (36) and the nozzle part (32) are formed of separate members.
これによれば、導入部(36)およびノズル部(32)が互いに別部材で形成されているので、ボデー(30)におけるノズル部(32)の位置を通路形成部材(35)の中心軸(CL)に垂直な方向へ調整することができる。そして、減圧用空間(30b)の中心軸と通路形成部材(35)の中心軸が同軸上に配置されるように、ノズル部(32)の位置を調整することができる。 According to this, since the introduction part (36) and the nozzle part (32) are formed as separate members, the position of the nozzle part (32) in the body (30) is set to the central axis of the passage forming member (35) ( CL) can be adjusted in a direction perpendicular to CL). And the position of a nozzle part (32) can be adjusted so that the center axis | shaft of pressure reduction space (30b) and the center axis | shaft of a channel | path formation member (35) may be arrange | positioned coaxially.
これによれば、ボデー(30)におけるノズル部(32)の位置が、通路形成部材(35)の中心軸(CL)に垂直な方向へ調整可能に構成されているので、減圧用空間(30b)の中心軸と通路形成部材(35)の中心軸が同軸上に配置されるように、ノズル部(32)の位置を調整することができる。 According to this, since the position of the nozzle part (32) in the body (30) can be adjusted in a direction perpendicular to the central axis (CL) of the passage forming member (35), the decompression space (30b ) And the central axis of the passage forming member (35) can be adjusted so that the position of the nozzle portion (32) can be adjusted.
従って、ノズル通路(13a)の通路形状が中心軸(CL)周りに不均一な大きさとなってしまうことを抑制することができる。その結果、ノズル通路(13a)から噴射される噴射冷媒に膨張不足や過膨張が生じてしまうことを抑制することができ、ノズル通路(13a)にて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギに変換する際のエネルギ変換効率が低下してしまうことを抑制することができる。 Therefore, it is possible to suppress the passage shape of the nozzle passage (13a) from becoming nonuniform around the central axis (CL). As a result, it is possible to suppress the occurrence of insufficient expansion or overexpansion in the refrigerant injected from the nozzle passage (13a), and when the pressure energy of the refrigerant is converted into kinetic energy in the nozzle passage (13a). It can suppress that energy conversion efficiency of this falls.
すなわち、本請求項に記載の発明によれば、ノズル部(32)および通路形成部材(35)といった複数の部材によって冷媒を減圧させるノズル通路(13a)が形成されたエジェクタにおいて、ノズル通路(13a)におけるエネルギ変換効率の低下を抑制することができる。 That is, according to the invention described in this claim, in the ejector in which the nozzle passage (13a) for depressurizing the refrigerant is formed by a plurality of members such as the nozzle portion (32) and the passage forming member (35), the nozzle passage (13a ) In energy conversion efficiency can be suppressed.
さらに、上記特徴のエジェクタにおいて、ノズル部(32)が導入部(36)よりも硬い材質で形成されていてもよい。これによれば、キャビテーションによるノズル部(32)の損傷を抑制することができる。 Further, in the ejector having the above characteristics, the nozzle portion (32) may be formed of a material harder than the introduction portion (36). According to this, damage to the nozzle part (32) due to cavitation can be suppressed.
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一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
図1〜図7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の全体構成図に示すように、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、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 the overall configuration diagram of 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貯める冷媒容器である。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 condensing
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
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6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、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。ハウジングボデー31は、金属製(本実施形態では、アルミニウム合金製)の角柱状部材あるいは円柱状部材で形成されている。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、この空間内部に、導入通路ボデー36、ノズルボデー32、ディフューザボデー33、ロワーボデー34が固定されていることによって、ボデー30が構成されている。
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冷媒流入口である。冷媒吸引口31bは、後述する蒸発器14から流出した冷媒を吸引する冷媒流入口である。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冷媒流出口である。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冷媒流出口である。
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
導入通路ボデー36は、樹脂製の円筒状部材で形成されている。さらに、導入通路ボデー36は、図2に示すように、ハウジングボデー31の内部の上方側に形成された穴部に圧入等の手段によって固定されている。このため、導入通路ボデー36の外周側とハウジングボデー31の穴部との隙間から冷媒が漏れることはない。
The
より具体的には、導入通路ボデー36は、金属(具体的には、アルミニウム合金、ステンレス)よりも熱伝導率が小さく、かつ、冷媒に対して耐性を有する樹脂部材であるポリフェニレンサルファイド、あるいはフェノールで形成されている。
More specifically, the
また、導入通路ボデー36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。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。
Further, inside the
導入通路ボデー36の筒状側面には、内周側と外周側とを貫通する貫通穴が形成されている。この貫通穴は、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に連通している。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の内壁面の接線方向に延びている。
A through hole penetrating the inner peripheral side and the outer peripheral side is formed in the cylindrical side surface of the
このため、冷媒流入口31aから冷媒流入通路31eを介して旋回空間30aへ流入した冷媒は、旋回空間30aの外周側の壁面に沿って流れ、旋回空間30a内を中心軸周りに旋回する。従って、本実施形態の導入通路ボデー36は、旋回流発生手段としての機能を果たしている。
For this reason, the refrigerant that has flowed into the swirling
ここで、旋回空間30a内で旋回する冷媒には遠心力が作用するので、旋回空間30a内では中心軸側の冷媒圧力が外周側の冷媒圧力よりも低下する。そこで、本実施形態では、エジェクタ式冷凍サイクル10の通常運転時に、旋回空間30a内の中心軸側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、冷媒が減圧沸騰する(キャビテーションを生じる)圧力まで低下させるようにしている。
Here, since centrifugal force acts on the refrigerant swirling in the swirling
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実現することができる。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
ノズルボデー32は、金属製(本実施形態では、ステンレス製)の円板状部材にプレス加工等を施すことによって形成されたものである。さらに、ノズルボデー32は、図2に示すように、導入通路ボデー36の下方側に配置されている。
The
より具体的には、ノズルボデー32は、図3に示すように、筒状部32aおよび環状部32bを有している。筒状部32aは、ノズルボデー32の中心部に設けられており、冷媒流れ下流側(下方側)に向かって突出する円筒形状に形成されている。環状部32bは、筒状部32aの外周側に平板円環状に形成されている。
More specifically, as shown in FIG. 3, the
筒状部32a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、旋回空間30a側から冷媒流れ方向に向かって徐々に狭まる円錐台形状の空間と、この空間の下方側から連続するように形成されて冷媒流れ方向に向かって徐々に広がる円錐台形状の空間とを結合させた回転体形状に形成されている。
Inside the
さらに、ノズルボデー32は、減圧用空間30b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るように、ハウジングボデー31の内部に固定されている。なお、ボデー30におけるノズルボデー32の固定態様の詳細については後述する。
Further, the
また、以上の説明から明らかなように、本実施形態の導入通路ボデー36は、減圧用空間30bよりも冷媒流れ上流側の冷媒流路を形成する導入部であり、ノズルボデー32は、減圧用空間30bを形成するノズル部である。
Further, as is clear from the above description, the
そして、導入通路ボデー36は樹脂で形成されており、ノズルボデー32は金属で形成されているので、導入通路ボデー36の熱伝導率はノズルボデー32の熱伝導率よりも小さくなっている。つまり、導入通路ボデー36は、ノズルボデー32よりも熱伝導率の小さい材質で形成されている。
Since the
さらに、ノズルボデー32は、導入通路ボデー36よりも硬い材質で形成されている。ここで、本実施形態における「硬い材質」とは、測定方法によらず、変形しにくい材質、あるいは、表面が傷つきにくい材質を意味している。従って、本実施形態では、ノズルボデー32は、キャビテーションによって損傷しない程度に硬いことが望ましい。
Further, the
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。
The top side of the
通路形成部材35は、金属製(本実施形態では、アルミニウム合金製)の円錐状部材で形成されている。より詳細には、通路形成部材35は、減圧用空間30bから離れるに伴って(すなわち、冷媒流れ下流側へ向かって)、外径が徐々に拡大する略円錐形状に形成されている。
The
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。
FIG. 3 shows a refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the portion of 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
先細部131の下流側および末広部132では、中心軸CLに垂直な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。
At the downstream side of the tapered
本実施形態では、このように冷媒通路の通路断面積を変化させることによって、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ずるノズル通路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(すなわち、二相音速よりも速い流速)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
ディフューザボデー33は、略円筒状の金属部材(本実施形態では、アルミニウム合金)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、導入通路ボデー36およびノズルボデー32の下方側に配置されている。
The
より具体的には、ディフューザボデー33の中心部には、図3に示すように、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いる。また、ディフューザボデー33の上方側の面には、ノズルボデー32側へ突出する円筒状部33cが形成されている。円筒状部33cの筒状側面には、その内周側と外周側とを連通させる複数の連通穴33dが複数形成されている。
More specifically, as shown in FIG. 3, a through
さらに、ディフューザボデー33の上方側の面であって、円筒状部33cの外周側には、後述する駆動機構37を収容する円環状の溝部33bが形成されている。これらの貫通穴33a、溝部33b、および円筒状部33cの中心軸は、ディフューザボデー33がハウジングボデー31に固定された際に、通路形成部材の35の中心軸CLと同軸上に配置されるように形成されている。
Further, an
ディフューザボデー33は、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の外周側とハウジングボデー31との間には、図示しない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。
The
さらに、ディフューザボデー33は、円筒状部33cの上端部がノズルボデー32の環状部32bに押し付けられるように固定されている。このため、ノズルボデー32の環状部32bは、導入通路ボデー36の最下端部36aとディフューザボデー33の円筒状部33cとの間に挟み込まれている。これにより、ノズルボデー32が、ハウジングボデー31の内部に固定されている。
Further, the
換言すると、本実施形態のノズルボデー32は、導入通路ボデー36の最下端部36aとディフューザボデー33の円筒状部33cとの間に挟持されることによって、ボデー30における位置が決定されている。
In other words, the position of the
そこで、本実施形態では、ノズルボデー32が、導入通路ボデー36の最下端部36aとディフューザボデー33の円筒状部33cとの間に挟持される際に、減圧用空間30bの中心軸と通路形成部材35の中心軸CLが同軸上に配置されるように、ノズルボデー32の位置を調整(調芯)している。
Therefore, in the present embodiment, when the
このような調整(調芯)は、例えば、図4、図5に示すように、ディフューザボデー33をハウジングボデー31に圧入固定する際に、通路形成部材35の頂部側を減圧用空間30b内に押し付けた状態で圧入固定すること等によって実現することができる。
Such adjustment (alignment) is performed, for example, as shown in FIGS. 4 and 5, when the
このことをより詳細に説明すると、ディフューザボデー33の円筒状部33cの上方側にノズルボデー32を配置すると、図4に示すように、減圧用空間30bの中心軸が通路形成部材35の中心軸CLに対してずれてしまうことがある。これに対して、ディフューザボデー33の下方側から通路形成部材35の頂部を減圧用空間30b内に押し付けることで、図5に示すように、減圧用空間30bの中心軸を通路形成部材35の中心軸CLと同軸上に配置することができる。
More specifically, when the
つまり、本実施形態のエジェクタ13では、ボデー30内におけるノズルボデー32の位置を、通路形成部材35の中心軸CLに垂直な方向に調整することができる。または、ボデー30内におけるノズルボデー32の位置を、中心軸CLを法線とする平面に平行な方向に調整することができる。換言すると、本実施形態のエジェクタ13では、ノズルボデー32内に形成される減圧用空間30bの中心軸と通路形成部材35の中心軸CLとの相対位置を調整することができる。
That is, in the
さらに、本実施形態では、ディフューザボデー33の円筒状部33cの上端部が軸周りの全周に亘ってノズルボデー32の環状部32bに押し付けられている。従って、導入通路ボデー36の最下端部36aとノズルボデー32の環状部32bの上側面との隙間、およびノズルボデー32の環状部32bの下側面とディフューザボデー33の円筒状部33cの上端部との隙間から冷媒が漏れることはない。
Furthermore, in this embodiment, the upper end portion of the
また、ディフューザボデー33の円筒状部33cよりも外周側の上面とこれに対向するハウジングボデー31の内壁面との間には、図2に示すように、冷媒吸引口31bから流入した吸引冷媒を流入させる吸引空間30cが形成されている。この吸引空間30cは、中心軸CL方向から見たときに、断面円環状に形成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the suction refrigerant flowing from the
さらに、ディフューザボデー33の貫通穴33aのうち、ノズルボデー32の下方側が挿入される範囲(すなわち、中心軸CLに垂直な方向から見たときに貫通穴33aとノズルボデー32が重合する範囲)では、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下流側吸引通路30dが形成されている。
Further, in the range where the lower side of the
この下流側吸引通路30dも、旋回空間30aおよび減圧用空間30bの中心軸方向からみたときに、断面円環状に形成されている。このため、吸引用通路13bの冷媒出口(具体的には、下流側吸引通路30dの冷媒出口)は、ノズル通路13aの冷媒出口(冷媒噴射口)の外周側に、円環状に開口している。
The
つまり、本実施形態では、冷媒吸引口31bと吸引空間30cとを接続する吸引冷媒流入通路、吸引空間30c、および下流側吸引通路30dによって、冷媒吸引口31bから吸引した吸引冷媒を流通させる吸引用通路13bが形成されている。さらに、吸引用通路13bの冷媒流れ最下流部(すなわち、下流側吸引通路30dの冷媒流れ最下流部)の形状は、冷媒流れ下流側へ向かって、通路断面積が徐々に縮小する形状となっている。
That is, in the present embodiment, the suction refrigerant that is sucked from the
また、ディフューザボデー33の貫通穴33aのうち、下流側吸引通路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。
Further, in the through
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、および吸引用通路13bを介して吸引された吸引冷媒を流入させる空間である。昇圧用空間30eの中心軸は、通路形成部材35の中心軸CLと同軸上に配置されている。
The pressurizing
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
従って、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は、図3に示すように、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を形成している。このディフューザ通路13cも、吸引用通路13b等と同様に、断面円環状に形成されている。
Therefore, the 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。この駆動機構37は、図6に示すように、ダイヤフラム371、アッパーキャップ372、ロワーキャップ373等を有している。ダイヤフラム371、アッパーキャップ372、ロワーキャップ373は、中心軸CL方向から見たときに、いずれもディフューザボデー33に形成された溝部33bと重合する程度の大きさの円環状に形成されている。
Next, a
アッパーキャップ372は、ダイヤフラム371とともに、封入空間37aを形成する封入空間形成部材である。より具体的には、アッパーキャップ372は、平板円環状の金属部材のダイヤフラム371側(図6では、下方側)の面に円環状の凹み部を形成したものである。そして、凹み部の内部に封入空間37aが形成されている。従って、封入空間37aは、中心軸CL周りに円環状に形成されている。
The
封入空間37aは、温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入された空間である。具体的には、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た空間である。
The
従って、本実施形態の感温媒体としては、R134aを主成分とする媒体(例えば、R134aとヘリウムとの混合媒体)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。
Therefore, a medium mainly composed of R134a (for example, a mixed medium of R134a and helium) can be employed as the temperature sensitive medium of the present embodiment. Further, the density of the temperature sensitive medium is set so that the
ロワーキャップ373は、ダイヤフラム371とともに、導入空間37bを形成する導入空間形成部材である。より具体的には、ロワーキャップ373は、平板円環状の金属部材のダイヤフラム371側(図4では、上側)の面に円環状の凹み部を形成したものである。そして、凹み部の内部に導入空間37bが形成されている。従って、導入空間37bは、中心軸CL周りに円環状に形成されている。
The
導入空間37b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33eを介して、吸引冷媒(具体的には、後述する蒸発器14から流出した冷媒)を導入させる空間である。
As shown in FIG. 2, the
ダイヤフラム371は、封入空間37aの内圧と導入空間37bへ流入した吸引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。さらに、ダイヤフラム371に、ゴムよりも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。
As such a
ダイヤフラム371の下方側の導入空間37b内には、図6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375および複数の作動棒374が配置されている。プレート375は、金属製(本実施形態では、ステンレス製)の平板円環状部材で形成されている。プレート375は、ダイヤフラム371の下方側の面に接触するように配置されている。
As shown in FIG. 6, a
複数の作動棒374は、ダイヤフラム371と通路形成部材35とを連結する連結部としての機能を果たすもので、中心軸CL方向に延びる円柱状の金属部材で形成されている。複数の作動棒374は、ロワーキャップ373およびディフューザボデー33に形成されて中心軸CL方向に延びる貫通穴に挿入されている。
The plurality of actuating
また、複数の作動棒374の上方側端部は、プレート375の底面に当接し、下方側端部は、通路形成部材35の底部の外周側の面(具体的には、ディフューザ通路13cを形成する部位の外周側の面)に当接している。これにより、ダイヤフラム371の変位が通路形成部材35に伝達される。
The upper end portions of the plurality of actuating
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375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が生じても、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
さらに、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。なお、図2等では、図示の明確化のため、2本の作動棒374を中心軸CL周りに180°間隔で配置した例を図示しているが、3本の作動棒374を中心軸CL周りに120°間隔で配置してもよい。
Further, the plurality of actuating
また、本実施形態の駆動機構37では、図6に示すように、ダイヤフラム371を、アッパーキャップ372とロワーキャップ373との間に挟み込んでいる。これにより、封入空間37aと導入空間37bは、互いに連通しないように区画されている。
In the
そして、図3に示すように、ダイヤフラム371を挟み込んだ状態のアッパーキャップ372およびロワーキャップ373を、ディフューザボデー33の溝部33b内に、圧入やかしめ等の手段で固定することによって、駆動機構37が形成されている。
Then, as shown in FIG. 3, the
このため、アッパーキャップ372の上面(ダイヤフラム371側の反対側の面)は、吸引空間30cの内壁面の一部を形成している。従って、封入空間37aに封入された感温媒体には、吸引用通路13b(具体的には、吸引空間30c)を流通する冷媒の有する熱が、主にアッパーキャップ372を介して伝達される。
For this reason, the upper surface of the upper cap 372 (the surface opposite to the
また、図2に示すように、通路形成部材35の底面は、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。
Further, 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。従って、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。
More specifically, when the temperature (superheat degree) of the refrigerant on the outlet side 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。従って、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。
On the other hand, when the temperature (superheat degree) of the refrigerant on the outlet side 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ダイヤフラム371が通路形成部材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。この基準過熱度KSHは、コイルバネ40の荷重を調整することによって変更することもできる。
In the
作動棒374とディフューザボデー33との間には、図示しないシール部材としてのO−リングが配置されている。従って、作動棒374が変位しても作動棒374とディフューザボデー33との隙間から冷媒が漏れることはない。
An O-ring as a seal member (not shown) is disposed between the operating
次に、ロワーボデー34は、円柱状の金属部材(本実施形態では、アルミニウム合金)で形成されている。さらに、ロワーボデー34は、図2に示すように、ハウジングボデー31の底面側の開口を閉塞するように配置されている。さらに、ロワーボデー34は、ハウジングボデー31内にネジ止め等の手段によって固定されている。
Next, the
ロワーボデー34の外周側とハウジングボデー31との間には、図示しないシール部材としてのO−リングが配置されている。従って、ロワーボデー34の外周側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。
Between the outer peripheral side of the
また、ロワーボデー34の上方側とディフューザボデー33との間には、昇圧用空間30e内に形成されたディフューザ通路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。
Further, between the upper side of the
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。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。
The gas-
さらに、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。
Furthermore, the internal volume of the gas-
ロワーボデー34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34a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34a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
パイプ34aの内部には、気液分離空間30fにて分離された気相冷媒をハウジングボデー31の気相冷媒流出口31dへ導く気相冷媒流出通路34bが形成されている。また、ロワーボデー34の気液分離空間30fの底面を形成する部位には、液相冷媒中の冷凍機油を気相冷媒流出通路34bを介して圧縮機11内へ戻すオイル戻し穴34cが形成されている。
A gas-phase
パイプ34aの上端部には、前述したコイルバネ40が固定されている。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。
The
また、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。
Further, 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、蒸発器温度センサ、出口側温度センサ、出口側圧力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。 The control device is connected to a plurality of air conditioning control sensor groups such as an inside air temperature sensor, an outside air temperature sensor, a solar radiation sensor, an evaporator temperature sensor, an outlet side temperature sensor, and an outlet side pressure sensor. The detected value is 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。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構成が吐出能力制御手段を構成している。
Note that the control device of the present embodiment is configured integrally with control means for controlling the operation of various control target devices connected to the output side of the control device. The configuration (hardware and software) for controlling the operation constitutes the control means of each control target device. For example, in this embodiment, the configuration for controlling the operation of the discharge capacity control valve of the
次に、上記構成における本実施形態の作動を図7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の吐出容量制御弁、冷却ファン12d、送風ファン14a等を作動させる。そして、エンジンから出力される回転駆動力が圧縮機11に伝達されると、圧縮機11が冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。
Next, the operation of this 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 discharge capacity control valve of the
圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒(図7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7のa点→b点)。
The high-temperature and high-pressure refrigerant (point a in FIG. 7) 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7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7のh点)の過熱度が予め定めた基準過熱度KSH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7のh点)が、冷媒吸引口31b、吸引用通路13b(より詳細には、吸引空間30c、ディフューザボデー33の連通穴33d、および下流側吸引通路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7のc点→d点、h1点→d点)。
Then, the refrigerant (point h in FIG. 7) that has flowed out of the
ここで、本実施形態の吸引用通路13bの最下流部は、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7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させ、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 most downstream portion of 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7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7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7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7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7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では、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, in 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
また、本実施形態のエジェクタ13では、導入通路ボデー36がノズルボデー32よりも熱伝導率の小さい樹脂で形成されているので、導入通路ボデー36によって形成される冷媒流路の断熱性を向上させることができる。換言すると、導入通路ボデー36によって形成される冷媒流路を流通する冷媒の有する熱が、導入通路ボデー36を介して放熱されてしまうことを抑制することができる。
Further, in the
従って、エンタルピの低下した冷媒がノズル通路13aへ流入してしまうことを抑制することができ、ノズル通路13aにおける冷媒の沸騰を促進することができる。その結果、ノズル通路13aにて冷媒の圧力エネルギを運動エネルギに変換する際のエネルギ変換効率が低下してしまうことを抑制することができる。
Therefore, it can suppress that the refrigerant | coolant with which the enthalpy fell has flowed into the nozzle channel |
さらに、本実施形態では、導入通路ボデー36の内部に旋回空間30aが形成されている。このような旋回空間30aでは、冷媒が旋回しながら下流側へ流れるので、通常の冷媒流路よりも、冷媒の滞留時間が長くなる。従って、導入通路ボデー36によって形成される旋回空間30aの断熱性を向上させることは、エネルギ変換効率の低下を抑制するために極めて効果的である。
Further, in the present embodiment, a swirling
また、本実施形態のエジェクタ13では、ノズルボデー32を、導入通路ボデー36よりも硬い材質である金属で形成しているので、ノズル通路13aにて冷媒のキャビテーションが発生しても、キャビテーションによるノズルボデー32の損傷を抑制することができる。さらに、導入通路ボデー36が樹脂にて形成されているので、金属の使用量を低減させてエジェクタ13全体としての軽量化を図ることもできる。
Further, in the
また、本実施形態のエジェクタ13では、導入通路ボデー36およびノズルボデー32が互いに別部材で形成されているので、ボデー30内におけるノズルボデー32の位置を通路形成部材35の中心軸CLに垂直な方向へ調整することができる。これにより、減圧用空間30bの中心軸と通路形成部材25の中心軸CLが同軸上に配置されるように、ノズルボデー32の位置を調整することができる。
Further, in the
従って、ノズル通路13aの通路形状が中心軸CL周りに不均一な大きさとなってしまうことを抑制し、ノズル通路13aから噴射される噴射冷媒の流量が中心軸周りに不均一となってしまうことを抑制することができる。その結果、噴射冷媒に膨張不足や過膨張が生じてしまうことを抑制して、ノズル通路13aにおけるエネルギ変換効率が低下してしまうことを抑制することができる。
Therefore, it is possible to suppress the passage shape of the
すなわち、本実施形態のエジェクタ13によれば、ノズルボデー32および通路形成部材35といった複数の部材によって冷媒を減圧させるノズル通路13aが形成されるエジェクタのエネルギ変換効率の低下を抑制することができる。
That is, according to the
(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図8に示すように、ノズルボデー32の固定態様を変更した例を説明する。なお、図8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)
This embodiment demonstrates the example which changed the fixing aspect of the
より具体的には、本実施形態のノズルボデー32の環状部32bには、その表裏を貫通する複数の貫通穴32cが形成されている。さらに、ディフューザボデー33の円筒状部33cの上端面であって、貫通穴32cに対応する部位には、複数のねじ穴が形成されている。
More specifically, the
そして、それぞれの貫通穴32cを貫通する複数のボルト41をディフューザボデー33のねじ穴に締め付けることによって、ノズルボデー32がディフューザボデー33に固定されている。従って、本実施形態のディフューザボデー33の円筒状部33cは、ノズルボデー32が固定される固定部である。
The
さらに、本実施形態では、貫通穴32cの内径がボルト41の外径よりも大きく形成されているので、ボルト41をねじ穴に締め付けてノズルボデー32を固定する際に、ノズルボデー32の位置を、通路形成部材35の中心軸CLに垂直な方向に調整することができる。また、ノズルボデー32の複数の貫通穴32c、ボルト41、およびディフューザボデー33のねじ穴は、中心軸周りに等角度間隔で配置されている。
Furthermore, in this embodiment, since the inner diameter of the through
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においても、第1実施形態と同様に、ノズル通路13aにおけるエネルギ変換効率の低下を抑制することができる。
Other configurations and operations of the
さらに、本実施形態では、ノズルボデー32が円筒状部33cに固定されることによって、ボデー30におけるノズルボデー32の位置が決定されるので、ディフューザボデー33をハウジングボデー31へ組み付ける前にノズルボデー32の位置調整(調芯)を行うことができる。従って、エジェクタ13の組み付け性を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the position of the
(第3実施形態)
本実施形態では、第2実施形態に対して、図9に示すように、ノズルボデー32の固定態様を変更した例を説明する。
(Third embodiment)
This embodiment demonstrates the example which changed the fixing aspect of the
より具体的には、本実施形態では、ディフューザボデー33の円筒状部33cの上端面であって、ノズルボデー32の貫通穴32cに対応する部位には、複数のかしめ用突起部33fが形成されている。そして、それぞれの貫通穴32cにかしめ用突起部33fを嵌め込んだ状態で、かしめ用突起部33fの先端部を押し潰すことによって、ノズルボデー32がディフューザボデー33に固定されている。
More specifically, in the present embodiment, a plurality of
さらに、本実施形態では、貫通穴32cの内径がかしめ用突起部33fの外径よりも大きく形成されているので、かしめ用突起部33fを押し潰してノズルボデー32を固定する際に、ノズルボデー32の位置を、通路形成部材35の中心軸CLに垂直な方向に調整することができる。
Further, in the present embodiment, since the inner diameter of the through
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においても、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、ノズルボデー32をディフューザボデー33に固定する際に、ボルト41を必要としないので、エジェクタ13の組み付け性をより一層向上させることができる。
Other configurations and operations of the
(第4実施形態)
上述の実施形態では、導入通路ボデー36(導入部)およびノズルボデー32(ノズル部)が、互いに別部材で形成された例を説明したが、本実施形態では、図10に示すように、導入部およびノズル部が、一体的に形成された例を説明する。なお、図10は、第1実施形態で説明した図3に対応する図面である。
(Fourth embodiment)
In the above-described embodiment, an example in which the introduction passage body 36 (introduction portion) and the nozzle body 32 (nozzle portion) are formed of separate members has been described. However, in this embodiment, as illustrated in FIG. An example in which the nozzle portion is integrally formed will be described. FIG. 10 is a drawing corresponding to FIG. 3 described in the first embodiment.
より具体的には、本実施形態では、第1実施形態で説明した導入部およびノズル部が一体化された形状のノズルボデー321を採用している。このノズルボデー321は、第1実施形態で説明した導入通路ボデー36と同様の樹脂にて形成されている。さらに、ノズルボデー321のノズル部に対応する部位の内周面には、図10の太線で示すように、金属メッキ321aが施されている。
More specifically, in this embodiment, the
これにより、導入部およびノズル部が一体的に形成されていても、第1実施形態と同様に、導入部の熱伝導率をノズル部の熱伝導率よりも小さくすることができる。従って、エンタルピの低下した冷媒がノズル通路13aへ流入してしまうことを抑制することができ、ノズル通路13aにおける冷媒の沸騰を促進することができる。
Thereby, even if the introducing | transducing part and the nozzle part are integrally formed, the thermal conductivity of an introducing | transducing part can be made smaller than the thermal conductivity of a nozzle part similarly to 1st Embodiment. Therefore, it can suppress that the refrigerant | coolant with which the enthalpy fell has flowed into the nozzle channel |
さらに、ノズル部に対応する部位の内周面に金属メッキ321aが施されているので、ノズルボデー32のうちノズル通路13aを形成する部位(具体的には、内周面)を、他の部位よりも硬くすることができる。従って、ノズル通路13aにて冷媒のキャビテーションが発生しても、キャビテーションによるノズルボデー32の損傷を抑制することができる。
Further, since the
なお、本実施形態では、ノズルボデー321のうちノズル部に対応する部位の内周面に金属メッキ321aを施した例を説明したが、インサート成形や金属薄板の圧着等によって同様の構成としてもよい。
In this embodiment, the example in which the
(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、通路形成部材35として金属で形成されたものを採用した例を説明したが、通路形成部材35の軽量化のために少なくとも一部が樹脂で形成されたものを採用してもよい。この場合は、冷媒のキャビテーションによるノズル通路13aの損傷を抑制するために、通路形成部材35のうち最小通路面積部近傍を形成する部位を金属で形成すればよい。
(1) In the above-described embodiment, an example in which a metal formed as the
(2)上述の実施形態では、通路形成部材35を変位させる駆動手段として、圧力応動部材であるゴム製のダイヤフラム371を有する駆動機構を採用した例を説明したが、駆動手段はこれに限定されない。ゴム製のダイヤフラム371に代えて、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。
(2) In the above-described embodiment, the example in which the drive mechanism having the
これによれば、連通路33eを介して導入空間37bへ流入した吸引冷媒の有する熱を、金属製のダイヤフラムを介して、封入空間37a内の感温媒体に伝達することができる。
According to this, the heat | fever which the suction | inhalation refrigerant | coolant which flowed into the
さらに、駆動手段として形状記憶合金性の弾性部材を有して構成されたものを採用してもよいし、電動モータによって通路形成部材35を変位させるものを採用してもよい。
Further, a drive means having a shape memory alloy elastic member may be adopted, or a means for displacing the
(3)上述のエジェクタ13に、ディフューザ通路13cを流れる冷媒の旋回流れを促進する旋回促進手段を追加してもよい。
(3) You may add the rotation promotion means which accelerates | stimulates the swirling flow of the refrigerant | coolant which flows through the diffuser channel |
これによれば、ディフューザ通路13c内に螺旋状の冷媒流路を形成することができるので、ディフューザ通路13c内の冷媒流路が短くなってエジェクタ13の昇圧性能が低下してしまうことを抑制できる。さらに、気液分離空間30fへ流入する冷媒の旋回流れを促進させて、気液分離空間30fにおける気液分離性能を向上させることができる。
According to this, since the spiral refrigerant flow path can be formed in the
このような旋回促進手段としては、通路形成部材35およびディフューザボデー33のディフューザ通路を形成する部位に整流板を配置することによって構成してもよいし、当該部位に溝部を設けることによって構成してもよい。
Such swirl promoting means may be configured by arranging a rectifying plate in a portion where the diffuser passage of the
(4)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。
(4) 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.
(5)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。
(5) 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
10 エジェクタ式冷凍サイクル
13 エジェクタ
13a ノズル通路
13b 吸引用通路
13c ディフューザ通路
30 ボデー
32 ノズルボデー(ノズル部)
35 通路形成部材
36 導入通路ボデー(導入部)
DESCRIPTION OF
35
Claims (8)
冷媒を減圧させる減圧用空間(30b)、前記減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側に連通して冷媒吸引口(31b)から吸引し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(30b)から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路(13b)から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間(30e)が形成されたボデー(30)と、
少なくとも一部が前記減圧用空間(30b)の内部、および前記昇圧用空間(30e)の内部に配置されるとともに、前記減圧用空間(30b)から離れるに伴って外径が拡大する円錐状に形成された通路形成部材(35)と、を備え、
前記ボデー(30)は、前記減圧用空間(30b)よりも冷媒流れ上流側の冷媒流路を形成する導入部、および前記減圧用空間(30b)を形成するノズル部を有し、
前記ノズル部のうち前記減圧用空間(30b)を形成する部位の内周面と前記通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、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させ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、
前記導入部の熱伝導率は、前記ノズル部の熱伝導率よりも小さくなっ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 (30b) for decompressing the refrigerant, a suction passage (13b) communicating with the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space (30b) and circulating the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (31b), and the decompression A body (30) having a pressurizing space (30e) into which the refrigerant injected from the space (30b) and the suction refrigerant sucked from the suction passage (13b) flow;
At least a portion is disposed in the decompression space (30b) and in the pressurization space (30e), and has a conical shape whose outer diameter increases with distance from the decompression space (30b). A passage forming member (35) formed,
The body (30) has an introduction part that forms a refrigerant flow path upstream of the refrigerant flow from the decompression space (30b), and a nozzle part that forms the decompression space (30b),
The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the portion of the nozzle portion forming the decompression space (30b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) is a nozzle that discharges the refrigerant under reduced pressure. Nozzle passage (13a) that functions as
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 ejector according to claim 1, wherein the thermal conductivity of the introduction portion is smaller than the thermal conductivity of the nozzle portion.
冷媒を減圧させる減圧用空間(30b)、前記減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側に連通して冷媒吸引口(31b)から吸引し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(30b)から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路(13b)から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間(30e)が形成されたボデー(30)と、
少なくとも一部が前記減圧用空間(30b)の内部、および前記昇圧用空間(30e)の内部に配置されるとともに、前記減圧用空間(30b)から離れるに伴って外径が拡大する円錐状に形成された通路形成部材(35)と、を備え、
前記ボデー(30)は、前記減圧用空間(30b)よりも冷媒流れ上流側の冷媒流路を形成する導入部(36)、および前記減圧用空間(30b)を形成するノズル部(32)を有し、
前記ノズル部(32)のうち前記減圧用空間(30b)を形成する部位の内周面と前記通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、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させ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、
前記導入部(36)は、前記ノズル部(32)よりも熱伝導率の小さい材質で形成されていることを特徴とするエジェクタ。 An ejector applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus (10),
A decompression space (30b) for decompressing the refrigerant, a suction passage (13b) communicating with the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space (30b) and circulating the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (31b), and the decompression A body (30) having a pressurizing space (30e) into which the refrigerant injected from the space (30b) and the suction refrigerant sucked from the suction passage (13b) flow;
At least a portion is disposed in the decompression space (30b) and in the pressurization space (30e), and has a conical shape whose outer diameter increases with distance from the decompression space (30b). A passage forming member (35) formed,
The body (30) includes an introduction portion (36) that forms a refrigerant flow path upstream of the refrigerant flow (30b) and a nozzle portion (32) that forms the pressure reduction space (30b). Have
The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the portion of the nozzle portion (32) forming the decompression space (30b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) depressurizes the refrigerant. A nozzle passage (13a) that functions as a nozzle for spraying;
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 ejector according to claim 1, wherein the introduction part (36) is made of a material having a lower thermal conductivity than the nozzle part (32).
前記ノズル部(32)は、金属で形成されていることを特徴とする請求項2に記載のエジェクタ。 The introduction part (36) is made of resin,
The ejector according to claim 2, wherein the nozzle portion (32) is made of metal.
冷媒を減圧させる減圧用空間(30b)、前記減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側に連通して冷媒吸引口(31b)から吸引し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(30b)から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路(13b)から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間(30e)が形成されたボデー(30)と、
少なくとも一部が前記減圧用空間(30b)の内部、および前記昇圧用空間(30e)の内部に配置されるとともに、前記減圧用空間(30b)から離れるに伴って外径が拡大する円錐状に形成された通路形成部材(35)と、を備え、
前記ボデー(30)は、前記減圧用空間(30b)よりも冷媒流れ上流側の冷媒流路を形成する導入部(36)、および前記減圧用空間(30b)を形成するノズル部(32)を有し、
前記ノズル部(32)のうち前記減圧用空間(30b)を形成する部位の内周面と前記通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、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させ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、
前記導入部(36)および前記ノズル部(32)は、互いに別部材で形成されていることを特徴とするエジェクタ。 An ejector applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus (10),
A decompression space (30b) for decompressing the refrigerant, a suction passage (13b) communicating with the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space (30b) and circulating the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (31b), and the decompression A body (30) having a pressurizing space (30e) into which the refrigerant injected from the space (30b) and the suction refrigerant sucked from the suction passage (13b) flow;
At least a portion is disposed in the decompression space (30b) and in the pressurization space (30e), and has a conical shape whose outer diameter increases with distance from the decompression space (30b). A passage forming member (35) formed,
The body (30) includes an introduction portion (36) that forms a refrigerant flow path upstream of the refrigerant flow (30b) and a nozzle portion (32) that forms the pressure reduction space (30b). Have
The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the portion of the nozzle portion (32) forming the decompression space (30b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) depressurizes the refrigerant. A nozzle passage (13a) that functions as a nozzle for spraying;
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 ejector according to claim 1, wherein the introduction portion (36) and the nozzle portion (32) are formed of different members.
前記ノズル部(32)が前記固定部(33c)に固定されることによって、前記ノズル部(32)の位置が決定されていることを特徴とする請求項6に記載のエジェクタ。 The body (30) has a fixing part (33c) to which the nozzle part (32) is fixed,
The ejector according to claim 6, wherein the position of the nozzle part (32) is determined by fixing the nozzle part (32) to the fixing part (33c).
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