JP2019138614A - Ejector-type refrigeration cycle and flow rate regulation valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクル、およびエジェクタ式冷凍サイクルに適用される流量調整弁に関する。 The present invention relates to an ejector refrigeration cycle including an ejector, and a flow rate adjusting valve applied to the ejector refrigeration cycle.
従来、エジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクルであるエジェクタ式冷凍サイクルが知られている。この種のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのディフューザ部の昇圧作用によって、圧縮機へ吸入される吸入冷媒の圧力を上昇させることができる。これにより、エジェクタ式冷凍サイクルでは、圧縮機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。 2. Description of the Related Art Conventionally, an ejector refrigeration cycle that is a vapor compression refrigeration cycle including an ejector is known. In this type of ejector refrigeration cycle, the pressure of the refrigerant sucked into the compressor can be increased by the pressure increasing action of the diffuser portion of the ejector. Thereby, in the ejector type refrigeration cycle, the power consumption of the compressor can be reduced and the coefficient of performance (COP) of the cycle can be improved.
例えば、特許文献1には、空調装置に適用されて、空調対象空間へ送風される送風空気を冷却するエジェクタ式冷凍サイクルが開示されている。
For example,
より具体的には、特許文献1のエジェクタ式冷凍サイクルは、放熱器から流出した高圧冷媒の流れを分岐する分岐部、および低圧冷媒を蒸発させて送風空気を冷却する吸引側蒸発器を備えている。そして、分岐部で分岐された一方の冷媒をエジェクタのノズル部へ流入させ、分岐部で分岐された他方の冷媒を吸引側減圧部にて減圧させて吸引側蒸発器へ流入させる。さらに、吸引側蒸発器から流出した冷媒を、エジェクタの冷媒吸引口から吸引させるサイクル構成になっている。
More specifically, the ejector refrigeration cycle of
また、特許文献1には、吸引側減圧部として、吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度に近づくように絞り開度を調整する温度式膨張弁を採用した例も開示されている。
ところで、特許文献1のように、吸引側減圧部の絞り開度を調整することで、エジェクタの冷媒吸引口から吸引される冷媒を、確実に過熱度を有する気相冷媒とすることができる。これによれば、冷媒吸引口から吸引される冷媒の流量(質量流量)が不必要に増加してしまうことを抑制して、ディフューザ部における昇圧量の減少を抑制することができる。すなわち、サイクルのCOPの低下を抑制することができる。
By the way, by adjusting the throttle opening degree of the suction side decompression unit as in
ところが、低負荷運転時等には、吸引側蒸発器へ流入する冷媒の流量が減少してしまうので、吸引側蒸発器にて冷却された送風空気の温度分布が拡大してしまうことがあった。つまり、特許文献1のように、吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度に近づくように吸引側減圧部の絞り開度を調整しても、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができない。
However, at the time of low load operation or the like, the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator decreases, so the temperature distribution of the blown air cooled by the suction side evaporator sometimes expands. . That is, even if the throttle opening degree of the suction side pressure reducing unit is adjusted so that the superheat degree of the refrigerant on the outlet side of the suction side evaporator approaches a predetermined reference superheat degree as in
本発明は、上記点に鑑み、吸引側蒸発器へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能なエジェクタ式冷凍サイクルを提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide an ejector refrigeration cycle in which the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator can be appropriately adjusted.
また、本発明は、エジェクタ式冷凍サイクルに適用された際に、吸引側蒸発器へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能な流量調整弁を提供することを別の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a flow rate adjusting valve capable of appropriately adjusting the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator when applied to an ejector refrigeration cycle.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、放熱器から流出した冷媒を減圧させるノズル部(14a)から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(14c)から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ(14)と、冷媒を減圧させる吸引側減圧部(15)と、吸引側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させて冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器(19)と、吸引側減圧部の入口側の冷媒を、吸引側減圧部を迂回させて吸引側蒸発器の入口側へ導くバイパス通路(16)と、バイパス通路を流通する冷媒の流量を調整する可変絞り機構部(17)と、を備え、
吸引側減圧部は、吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度(SH1)が予め定めた基準過熱度(KSH1)に近づくように絞り開度を変化させるものであり、
可変絞り機構部は、バイパス通路を開閉する機能を有し、吸引側減圧部から流出する冷媒の流量(Ge1)が予め定めた基準流量(KGe1)以下となっている際に、バイパス通路を開くエジェクタ式冷凍サイクルである。
In order to achieve the above object, the invention described in
The suction side decompression unit changes the throttle opening so that the degree of superheat (SH1) of the refrigerant on the outlet side of the suction side evaporator approaches a predetermined reference superheat degree (KSH1),
The variable throttle mechanism has a function of opening and closing the bypass passage, and opens the bypass passage when the flow rate (Ge1) of the refrigerant flowing out from the suction-side decompression portion is equal to or lower than a predetermined reference flow rate (KGe1). This is an ejector refrigeration cycle.
これによれば、通常運転時のように、吸引側減圧部(15)から流出する冷媒の流量(Ge1)が基準流量(KGe1)より多くなる運転条件時には、可変絞り機構部(17)がバイパス通路(16)を閉じる。これにより、吸引側減圧部(15)にて減圧された冷媒を吸引側蒸発器(19)へ流入させることができる。 According to this, the variable throttle mechanism (17) is bypassed under the operating condition in which the flow rate (Ge1) of the refrigerant flowing out from the suction side pressure reducing unit (15) is larger than the reference flow rate (KGe1) as in normal operation. Close the passage (16). Thereby, the refrigerant decompressed by the suction side decompression unit (15) can flow into the suction side evaporator (19).
従って、吸引側蒸発器(19)へ流入させる冷媒の流量が比較的多くなる運転条件時には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を変化させることによって、吸引側蒸発器(19)の出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。 Therefore, under the operating conditions in which the flow rate of the refrigerant flowing into the suction-side evaporator (19) is relatively large, the suction-side decompression section (15) changes the throttle opening so that the outlet of the suction-side evaporator (19). The flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator (19) can be appropriately adjusted so that the superheat degree of the refrigerant on the side approaches the reference superheat degree.
一方、低負荷運転時のように、吸引側減圧部(15)から流出する冷媒の流量(Ge1)が基準流量(KGe1)以下となっている運転条件時には、可変絞り機構部(17)がバイパス通路(16)を開く。これにより、バイパス通路(16)を介して、吸引側減圧部(15)の入口側の冷媒を吸引側蒸発器(19)へ流入させることができる。 On the other hand, the variable throttle mechanism (17) is bypassed under the operating condition where the flow rate (Ge1) of the refrigerant flowing out from the suction side pressure reducing unit (15) is equal to or less than the reference flow rate (KGe1) as in the low load operation. Open the passage (16). Thereby, the refrigerant | coolant by the side of an inlet_port | entrance of a suction side pressure reduction part (15) can be made to flow into a suction side evaporator (19) via a bypass channel | path (16).
従って、吸引側蒸発器(19)へ流入させる冷媒の流量が比較的少なくなる運転条件時には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を減少させたとしても、バイパス通路(16)を通過した冷媒を確実に吸引側蒸発器(19)へ流入させることができる。これにより、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量が不足してしまうことを抑制することができる。 Therefore, under the operating conditions where the flow rate of the refrigerant flowing into the suction-side evaporator (19) is relatively small, the suction-side decompression section (15) has passed through the bypass passage (16) even if the throttle opening is decreased. The refrigerant can surely flow into the suction side evaporator (19). Thereby, it can suppress that the flow volume of the refrigerant | coolant which flows in into a suction side evaporator (19) runs short.
すなわち、請求項1に記載の発明によれば、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能なエジェクタ式冷凍サイクルを提供することができる。 That is, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide an ejector-type refrigeration cycle in which the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator (19) can be appropriately adjusted according to cycle load fluctuations. .
また、請求項4に記載の発明は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、放熱器から流出した冷媒を減圧させるノズル部(14a)から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(14c)から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ(14)と、冷媒を減圧させる吸引側減圧部(15)と、吸引側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させて冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器(19)と、吸引側減圧部の入口側の冷媒を、吸引側減圧部を迂回させて吸引側蒸発器の入口側へ導くバイパス通路(16)と、を備え、
吸引側減圧部は、吸引側蒸発器の出口側の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た封入空間(52c)、および封入空間内の感温媒体の圧力に応じて変位する絞り弁(51)を有し、吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度(SH1)が予め定めた基準過熱度(KSH1)に近づくように絞り開度を変化させるものであり、
吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力から予め定めた基準媒体温度における感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧(Y)と定義し、吸引側減圧部の最大通路断面積(Aex)に対するバイパス通路の最小通路断面積(Apt)の比(Apt/Aex)を面積比Xと定義したときに、
−170X+3≧Y
かつ、
Y≧−350X−9
となっているエジェクタ式冷凍サイクルである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a compressor (11) for compressing and discharging a refrigerant, a radiator (12) for radiating heat from the refrigerant discharged from the compressor, and reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the radiator. The ejector (14) sucks the refrigerant from the refrigerant suction port (14c) by the suction action of the jetted refrigerant jetted from the nozzle section (14a) to be pressurized, and boosts the mixed refrigerant of the jetted refrigerant and the suction refrigerant sucked from the refrigerant suction port. ), A suction side decompression unit (15) for decompressing the refrigerant, a suction side evaporator (19) for evaporating the refrigerant decompressed by the suction side decompression unit and flowing it out to the refrigerant suction port side, and a suction side decompression unit A bypass passage (16) for guiding the refrigerant on the inlet side to the inlet side of the suction-side evaporator, bypassing the suction-side decompression unit,
The suction-side decompression unit is responsive to the enclosed space (52c) in which the temperature-sensitive medium whose pressure changes with the change in temperature of the refrigerant on the outlet side of the suction-side evaporator is enclosed, and the pressure of the temperature-sensitive medium in the enclosed space It has a throttle valve (51) that displaces, and changes the throttle opening so that the superheat degree (SH1) of the refrigerant on the outlet side of the suction side evaporator approaches a predetermined reference superheat degree (KSH1),
A value obtained by subtracting the saturation pressure of the temperature sensitive medium at a predetermined reference medium temperature from the outlet side pressure, which is the pressure of the refrigerant flowing out from the suction side evaporator, is defined as the valve opening set pressure (Y), When the ratio (Apt / Aex) of the minimum passage sectional area (Apt) of the bypass passage to the maximum passage sectional area (Aex) is defined as an area ratio X,
-170X + 3 ≧ Y
And,
Y ≧ −350X-9
This is an ejector type refrigeration cycle.
これによれば、吸引側減圧部(15)にて減圧された冷媒とバイパス通路(16)を通過した冷媒との双方を吸引側蒸発器(19)へ流入させることができる。 According to this, both the refrigerant decompressed by the suction side decompression section (15) and the refrigerant that has passed through the bypass passage (16) can flow into the suction side evaporator (19).
そして、通常運転時のように吸引側蒸発器(19)へ流入させる冷媒の流量が比較的多くなる運転条件時には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を増加させる。このため、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量のうち、吸引側減圧部(15)を介して吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量の割合が増加する。 Then, under the operating condition in which the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator (19) is relatively large as in the normal operation, the suction side pressure reducing unit (15) increases the throttle opening. For this reason, the ratio of the flow volume of the refrigerant | coolant which flows into a suction side evaporator (19) via a suction side decompression part (15) among the flow volume of the refrigerant | coolant which flows into a suction side evaporator (19) increases.
従って、吸引側蒸発器(19)へ流入させる冷媒の流量が比較的多くなる運転条件時には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を変化させることによって、吸引側蒸発器(19)の出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。 Therefore, under the operating conditions in which the flow rate of the refrigerant flowing into the suction-side evaporator (19) is relatively large, the suction-side decompression section (15) changes the throttle opening so that the outlet of the suction-side evaporator (19). The flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator (19) can be appropriately adjusted so that the superheat degree of the refrigerant on the side approaches the reference superheat degree.
一方、低負荷運転時のように吸引側蒸発器(19)へ流入させる冷媒の流量が比較的少なくなる運転条件時には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を減少させる。このため、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量のうち、バイパス通路(16)を通過した冷媒の流量の割合が増加する。 On the other hand, the suction-side decompression unit (15) decreases the throttle opening when the operating condition is such that the flow rate of the refrigerant flowing into the suction-side evaporator (19) is relatively small, such as during low-load operation. For this reason, the ratio of the flow volume of the refrigerant | coolant which passed the bypass channel | path (16) among the flow volume of the refrigerant | coolant which flows in into a suction side evaporator (19) increases.
従って、吸引側蒸発器(19)へ流入させる冷媒の流量が比較的少なくなる運転条件時には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を減少させたとしても、バイパス通路(16)を通過した冷媒を確実に吸引側蒸発器(19)へ流入させることができる。これにより、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量が不足してしまうことを抑制することができる。 Therefore, under the operating conditions where the flow rate of the refrigerant flowing into the suction-side evaporator (19) is relatively small, the suction-side decompression section (15) has passed through the bypass passage (16) even if the throttle opening is decreased. The refrigerant can surely flow into the suction side evaporator (19). Thereby, it can suppress that the flow volume of the refrigerant | coolant which flows in into a suction side evaporator (19) runs short.
すなわち、請求項4に記載の発明によれば、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能なエジェクタ式冷凍サイクルを提供することができる。 That is, according to the invention described in claim 4, it is possible to provide an ejector refrigeration cycle in which the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator (19) can be appropriately adjusted according to cycle load fluctuations. .
また、請求項6に記載の発明は、冷媒を減圧させるノズル部(14a)から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(14c)から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ(14)、および冷媒を蒸発させて冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器(19)を有するエジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)に適用される流量調整弁であって、
吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度(SH1)が予め定めた基準過熱度(KSH1)に近づくように絞り開度を変化させる吸引側減圧部(15)と、吸引側減圧部の入口側の冷媒を、吸引側減圧部を迂回させて吸引側減圧部の出口側へ導くバイパス通路(16)と、バイパス通路を流通する冷媒の流量を調整する可変絞り機構部(17)と、を備え、
吸引側減圧部にて減圧された冷媒を流出させる蒸発器側出口(21b)には、吸引側蒸発器の冷媒入口側が接続されており、
可変絞り機構部は、バイパス通路を開閉する機能を有し、吸引側減圧部から吸引側蒸発器の冷媒入口側へ流出させる冷媒の流量(Ge1)が予め定めた基準流量(KGe1)以下となっている際に、バイパス通路を開く流量調整弁である。
In the invention according to claim 6, the refrigerant is sucked from the refrigerant suction port (14c) by the suction action of the jet refrigerant injected from the nozzle part (14a) for depressurizing the refrigerant, and sucked from the jet refrigerant and the refrigerant suction port. The present invention is applied to an ejector refrigeration cycle (10, 10a) having an ejector (14) for raising the pressure of a mixed refrigerant with the drawn suction refrigerant, and a suction side evaporator (19) for evaporating the refrigerant to flow out to the refrigerant suction port side. A flow regulating valve,
A suction side pressure reducing part (15) for changing the throttle opening so that the superheat degree (SH1) of the refrigerant on the outlet side of the suction side evaporator approaches a predetermined reference superheat degree (KSH1), and an inlet of the suction side pressure reducing part A bypass passage (16) for bypassing the refrigerant on the suction side to the outlet side of the suction side decompression portion by bypassing the suction side decompression portion, and a variable throttle mechanism portion (17) for adjusting the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass passage, Prepared,
A refrigerant inlet side of the suction-side evaporator is connected to the evaporator-side outlet (21b) through which the refrigerant decompressed by the suction-side decompression unit flows out.
The variable throttle mechanism has a function of opening and closing the bypass passage, and the flow rate (Ge1) of the refrigerant flowing out from the suction side decompression unit to the refrigerant inlet side of the suction side evaporator is equal to or less than a predetermined reference flow rate (KGe1). It is a flow control valve that opens the bypass passage when
これによれば、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)が通常運転時のように吸引側減圧部(15)から流出する冷媒の流量(Ge1)が基準流量(KGe1)より多くなる運転条件になっている際には、可変絞り機構部(17)がバイパス通路(16)を閉じる。これにより、吸引側減圧部(15)にて減圧された冷媒を、吸引側蒸発器(19)側へ流出させることができる。 According to this, the operation in which the flow rate (Ge1) of the refrigerant flowing out from the suction-side decompression unit (15) is larger than the reference flow rate (KGe1) as in the normal operation of the applied ejector refrigeration cycle (10, 10a). When the condition is met, the variable throttle mechanism (17) closes the bypass passage (16). Thereby, the refrigerant decompressed by the suction side decompression unit (15) can flow out to the suction side evaporator (19) side.
従って、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)が比較的多くの流量の冷媒を吸引側蒸発器(19)へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を変化させることによって、吸引側蒸発器(19)の出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。 Therefore, when the applied ejector-type refrigeration cycle (10, 10a) has an operating condition in which a relatively large amount of refrigerant flows into the suction-side evaporator (19), the suction-side decompression section (15) By changing the throttle opening, the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator (19) is appropriately adjusted so that the superheat degree of the refrigerant on the outlet side of the suction side evaporator (19) approaches the reference superheat degree. Can be adjusted.
一方、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)が低負荷運転時のように吸引側減圧部(15)から流出する冷媒の流量(Ge1)が基準流量(KGe1)以下となる運転条件になっている際には、可変絞り機構部(17)がバイパス通路(16)を開く。これにより、バイパス通路(16)を介して、吸引側減圧部(15)の入口側の冷媒を吸引側蒸発器(19)側へ流出させることができる。 On the other hand, the operating condition is such that the flow rate (Ge1) of the refrigerant flowing out from the suction side pressure reducing unit (15) is equal to or less than the reference flow rate (KGe1) as in the applied ejector refrigeration cycle (10, 10a) during low load operation. The variable throttle mechanism (17) opens the bypass passage (16). Thereby, the refrigerant | coolant of the inlet side of a suction side pressure reduction part (15) can be flowed out to the suction side evaporator (19) side via a bypass channel | path (16).
従って、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)が比較的少ない流量の冷媒を吸引側蒸発器(19)へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を減少させたとしても、バイパス通路(16)を通過した冷媒を確実に吸引側蒸発器(19)へ流入させることができる。これにより、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量が不足してしまうことを抑制することができる。 Therefore, when the applied ejector-type refrigeration cycle (10, 10a) has an operating condition in which a relatively small flow rate of refrigerant flows into the suction-side evaporator (19), the suction-side decompression unit (15) Even if the throttle opening is reduced, the refrigerant that has passed through the bypass passage (16) can surely flow into the suction-side evaporator (19). Thereby, it can suppress that the flow volume of the refrigerant | coolant which flows in into a suction side evaporator (19) runs short.
すなわち、請求項6に記載の発明によれば、エジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)に適用された際に、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能な流量調整弁を提供することができる。 That is, according to the sixth aspect of the present invention, when applied to the ejector refrigeration cycle (10, 10a), the flow rate of the refrigerant flowing into the suction-side evaporator (19) according to cycle load fluctuations. It is possible to provide a flow rate adjustment valve that can be adjusted appropriately.
また、請求項9に記載の発明は、冷媒を減圧させるノズル部(14a)から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(14c)から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ(14)、および冷媒を蒸発させて冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器(19)を有するエジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)に適用される流量調整弁であって、
吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度(SH1)が予め定めた基準過熱度(KSH1)に近づくように絞り開度を変化させる吸引側減圧部(15)と、吸引側減圧部の入口側の冷媒を、吸引側減圧部を迂回させて吸引側減圧部の出口側へ導くバイパス通路(16)と、を備え、
吸引側減圧部は、吸引側蒸発器の出口側の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た封入空間(52c)、および感温媒体の圧力に応じて変位する絞り弁(51)を有し、吸引側減圧部にて減圧された冷媒を流出させる蒸発器側出口(21b)には、吸引側蒸発器の冷媒入口側が接続されており、
吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力から予め定めた基準媒体温度における感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧(Y)と定義し、吸引側減圧部の最大通路断面積(Aex)に対するバイパス通路の最小通路断面積(Apt)の比(Apt/Aex)を面積比Xと定義したときに、
−170X+3≧Y
かつ、
Y≧−350X−9
となっている流量調整弁である。
According to the ninth aspect of the present invention, the refrigerant is sucked from the refrigerant suction port (14c) by the suction action of the jetted refrigerant injected from the nozzle portion (14a) for decompressing the refrigerant, and sucked from the jetted refrigerant and the refrigerant suction port. The present invention is applied to an ejector refrigeration cycle (10, 10a) having an ejector (14) for raising the pressure of a mixed refrigerant with the drawn suction refrigerant, and a suction side evaporator (19) for evaporating the refrigerant to flow out to the refrigerant suction port side. A flow regulating valve,
A suction side pressure reducing part (15) for changing the throttle opening so that the superheat degree (SH1) of the refrigerant on the outlet side of the suction side evaporator approaches a predetermined reference superheat degree (KSH1), and an inlet of the suction side pressure reducing part A bypass passage (16) for guiding the refrigerant on the side to the outlet side of the suction side decompression unit by bypassing the suction side decompression unit,
The suction-side decompression unit includes a sealed space (52c) in which a temperature-sensitive medium whose pressure changes with a change in temperature of the refrigerant on the outlet side of the suction-side evaporator is enclosed, and a throttle valve that is displaced according to the pressure of the temperature-sensitive medium. (51), the refrigerant outlet side of the suction side evaporator is connected to the evaporator side outlet (21b) through which the refrigerant decompressed by the suction side decompression unit flows out,
A value obtained by subtracting the saturation pressure of the temperature sensitive medium at a predetermined reference medium temperature from the outlet side pressure, which is the pressure of the refrigerant flowing out from the suction side evaporator, is defined as the valve opening set pressure (Y), When the ratio (Apt / Aex) of the minimum passage sectional area (Apt) of the bypass passage to the maximum passage sectional area (Aex) is defined as an area ratio X,
-170X + 3 ≧ Y
And,
Y ≧ −350X-9
This is a flow rate adjustment valve.
これによれば、吸引側減圧部(15)にて減圧された冷媒とバイパス通路(16)を通過した冷媒との双方を吸引側蒸発器(19)の冷媒入口側へ流出させることができる。 According to this, both the refrigerant decompressed by the suction-side decompression unit (15) and the refrigerant that has passed through the bypass passage (16) can flow out to the refrigerant inlet side of the suction-side evaporator (19).
そして、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)が通常運転時のように比較的多くの流量の冷媒を吸引側蒸発器(19)へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を増加させる。このため、吸引側蒸発器(19)側へ流出させる冷媒の流量のうち、吸引側減圧部(15)を介して吸引側蒸発器(19)の冷媒入口側へ流出させる冷媒の流量の割合が増加する。 Then, when the applied ejector refrigeration cycle (10, 10a) is in an operating condition in which a relatively large amount of refrigerant flows into the suction side evaporator (19) as in normal operation, suction is performed. The side pressure reducing unit (15) increases the throttle opening. For this reason, the ratio of the flow rate of the refrigerant flowing out to the refrigerant inlet side of the suction side evaporator (19) via the suction side decompression unit (15) out of the flow rate of the refrigerant flowing out to the suction side evaporator (19) side is To increase.
従って、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)が、比較的多くの流量の冷媒を吸引側蒸発器(19)へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を変化させることによって、吸引側蒸発器(19)の出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。 Therefore, when the applied ejector-type refrigeration cycle (10, 10a) has an operating condition in which a relatively large amount of refrigerant flows into the suction-side evaporator (19), the suction-side decompression unit (15 ) Changes the throttle opening so that the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator (19) is appropriately adjusted so that the superheat degree of the refrigerant on the outlet side of the suction side evaporator (19) approaches the reference superheat degree. Can be adjusted.
一方、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)が、低負荷運転時のように比較的少ない流量の冷媒を吸引側減圧部(15)から吸引側蒸発器(19)へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を減少させる。このため、吸引側蒸発器(19)側へ流出させる冷媒の流量のうち、バイパス通路(16)を通過した冷媒の流量の割合が増加する。 On the other hand, the applied ejector-type refrigeration cycle (10, 10a) has an operating condition in which a relatively small amount of refrigerant flows from the suction-side decompression unit (15) to the suction-side evaporator (19) as in low-load operation. When it is, the suction side pressure reducing part (15) decreases the throttle opening. For this reason, the ratio of the flow volume of the refrigerant | coolant which passed through the bypass channel | path (16) among the flow volume of the refrigerant | coolant made to flow out to the suction side evaporator (19) side increases.
従って、適用されたエジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)が、比較的少ない流量の冷媒を吸引側蒸発器(19)へ流入させる運転条件になっている際には、吸引側減圧部(15)が絞り開度を減少させたとしても、バイパス通路(16)を通過した冷媒を確実に吸引側蒸発器(19)へ流入させることができる。これにより、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量が不足してしまうことを抑制することができる。 Therefore, when the applied ejector-type refrigeration cycle (10, 10a) has an operating condition in which a relatively small amount of refrigerant flows into the suction-side evaporator (19), the suction-side decompression unit (15) However, even if the throttle opening is reduced, the refrigerant that has passed through the bypass passage (16) can surely flow into the suction-side evaporator (19). Thereby, it can suppress that the flow volume of the refrigerant | coolant which flows in into a suction side evaporator (19) runs short.
すなわち、請求項9に記載の発明によれば、エジェクタ式冷凍サイクル(10、10a)に適用された際に、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器(19)へ流入する冷媒の流量を適切に調整可能な流量調整弁を提供することができる。 That is, according to the ninth aspect of the present invention, when applied to the ejector refrigeration cycle (10, 10a), the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator (19) in accordance with the load fluctuation of the cycle. It is possible to provide a flow rate adjustment valve that can be adjusted appropriately.
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4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に送風される送風空気を冷却する機能を果たす。従って、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. 1-4. The ejector-
エジェクタ式冷凍サイクル10では、冷媒としてHFO系冷媒(具体的には、R1234yf)を採用しており、サイクルの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。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いる。また、冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。
The
図1の全体構成図に示すエジェクタ式冷凍サイクル10において、圧縮機11は、冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。より具体的には、本実施形態の圧縮機11は、1つのハウジング内に固定容量型の圧縮機構、および圧縮機構を駆動する電動モータを収容して構成された電動圧縮機である。
In the
圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。また、電動モータは、空調制御装置40から出力される制御信号によって、回転数(すなわち 、冷媒吐出能力)が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式のものを採用してもよい。
As the compression mechanism, various compression mechanisms such as a scroll-type compression mechanism and a vane-type compression mechanism can be employed. The electric motor is a motor whose rotation speed (that is, refrigerant discharge capacity) is controlled by a control signal output from the air
圧縮機11の吐出口には、放熱器12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12aにより送風される車室外空気(外気)を熱交換させて、高圧冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮用熱交換器である。冷却ファン12aは、空調制御装置40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。
The refrigerant inlet side of the
放熱器12の冷媒出口には、分岐部13の流入口側が接続されている。分岐部13は、放熱器12から流出した冷媒の流れを分岐するものである。分岐部13は、互いに連通する3つの冷媒流入出口を有する三方継手構造のもので、3つの冷媒流入出口のうち1つを冷媒流入口とし、残りの2つを冷媒流出口としたものである。
The refrigerant outlet of the
分岐部13の一方の冷媒流出口には、エジェクタ14のノズル部14aの入口側が接続されている。分岐部13の他方の冷媒流出口には、流量調整弁20のボデー部21に形成された冷媒入口21a側が接続されている。
One refrigerant outlet of the
エジェクタ14は、放熱器12から流出した冷媒を減圧させて噴射するノズル部14aを有し、冷媒減圧部としての機能を果たす。さらに、エジェクタ14は、ノズル部14aの冷媒噴射口から噴射された噴射冷媒の吸引作用によって、外部から冷媒を吸引して循環させる冷媒循環部としての機能を果たす。
The
これに加えて、エジェクタ14は、ノズル部14aから噴射された噴射冷媒と冷媒吸引口14cから吸引された吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギに変換し、混合冷媒を昇圧させるエネルギ変換部としての機能を果たす。
In addition to this, the
より具体的には、エジェクタ14は、ノズル部14a、およびボデー部14bを有している。ノズル部14aは、冷媒の流れ方向に向かって徐々に先細る略円筒状の金属(本実施形態では、ステンレス合金)等で形成されている。ノズル部14aは、内部に形成された冷媒通路にて冷媒を等エントロピ的に減圧させるものである。
More specifically, the
ノズル部14aの内部に形成された冷媒通路には、通路断面積を最も縮小させる喉部、および喉部から冷媒を噴射する冷媒噴射口へ向かうに伴って通路断面積が徐々に拡大する末広部が形成されている。つまり、本実施形態のノズル部14aは、ラバールノズルとして構成されている。
The refrigerant passage formed in the
さらに、本実施形態では、ノズル部14aとして、サイクルの通常運転時に冷媒噴射口から噴射される噴射冷媒の流速が音速以上となるように設定されたものが採用されている。もちろん、ノズル部14aを先細ノズルで構成してもよい。
Further, in the present embodiment, the
ボデー部14bは、略円筒状の金属(本実施形態では、アルミニウム)で形成されている。ボデー部14bは、内部にノズル部14aを支持固定する固定部材として機能するとともに、エジェクタ14の外殻を形成するものである。より具体的には、ノズル部14aは、ボデー部14bの長手方向一端側の内部に収容されるように圧入にて固定されている。ボデー部14bは、樹脂にて形成されていてもよい。
The
ボデー部14bの外周面のうち、ノズル部14aの外周側に対応する部位には、その内外を貫通してノズル部14aの冷媒噴射口と連通するように設けられた冷媒吸引口14cが形成されている。冷媒吸引口14cは、ノズル部14aから噴射される噴射冷媒の吸引作用によって、後述する吸引側蒸発器19から流出した冷媒をエジェクタ14の内部へ吸引する貫通穴である。
Of the outer peripheral surface of the
ボデー部14bの内部には、吸引通路、およびディフューザ部14dが形成されている。吸引通路は、冷媒吸引口14cから吸引された吸引冷媒をノズル部14aの冷媒噴射口側へ導く冷媒通路である。ディフューザ部14dは、吸引冷媒と噴射冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部である。
A suction passage and a
吸引通路は、ノズル部14aの先細り形状の先端部周辺の外周側とボデー部14bの内周側との間の空間に形成されており、吸引通路の冷媒通路面積は、冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。これにより、吸引通路を流通する吸引冷媒の流速を徐々に増加させて、ディフューザ部14dにて吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際のエネルギ損失(いわゆる、混合損失)を減少させている。
The suction passage is formed in a space between the outer peripheral side around the tapered tip of the
ディフューザ部14dは、吸引通路の出口に連続するように配置された円錐台状に広がる冷媒通路が形成された部位である。ディフューザ部14dでは、通路断面積が冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大する。ディフューザ部14dは、このような通路形状によって、混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギに変換する。
The
より具体的には、本実施形態のディフューザ部14dを形成するボデー部14bの内周壁面の断面形状は、複数の曲線を組み合わせて形成されている。そして、ディフューザ部14dの冷媒通路断面積の広がり度合が冷媒流れ方向に向かって徐々に大きくなった後に再び小さくなっていることで、冷媒を等エントロピ的に昇圧させることができる。
More specifically, the cross-sectional shape of the inner peripheral wall surface of the
ディフューザ部14dの出口には、流出側蒸発器18の冷媒入口側が接続されている。流出側蒸発器18は、ディフューザ部14dから流出した冷媒と室内送風機18aから車室内へ向けて送風された送風空気とを熱交換させ、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する吸熱用熱交換器である。
The refrigerant inlet side of the
室内送風機18aは、空調制御装置40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。さらに、流出側蒸発器18の冷媒出口側には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。
The
次に、流量調整弁20について説明する。流量調整弁20は、図1の破線で囲まれたサイクル構成機器を一体化(換言すると、モジュール化)させたものである。より具体的には、流量調整弁20は、吸引側減圧装置15、バイパス通路16、可変絞り装置17等を一体化させたものである。
Next, the flow
吸引側減圧装置15は、分岐部13にて分岐された他方の冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる吸引側減圧部である。吸引側減圧装置15は、冷媒を減圧させる絞り通路20aの通路断面積(すなわち、絞り開度)を変更可能に構成された可変絞りである。吸引側減圧装置15は、減圧させた冷媒を後述する吸引側蒸発器19の冷媒入口側へ流出させる。
The suction-
バイパス通路16は、吸引側減圧装置15(より具体的には、絞り通路20a)の入口側の冷媒を、吸引側減圧装置15を迂回させて、吸引側減圧装置15(より具体的には、絞り通路20a)の出口側(換言すると、吸引側蒸発器19の冷媒入口側)へ導く冷媒通路である。
The
可変絞り装置17は、バイパス通路16を流通する冷媒の流量(具体的には、質量流量であって、他の流量も同様である。)を調整する可変絞り機構部である。さらに、可変絞り装置17は、バイパス通路16を開閉する機能を有している。より具体的には、可変絞り装置17は、吸引側減圧装置15から流出する冷媒の流量Ge1が、予め定めた基準流量KGe1以下となっている際に、バイパス通路16を開く。
The
基準流量KGe1は、可変絞り装置17がバイパス通路16を閉じた状態で、サイクルを循環する循環冷媒流量を低下させた際に、吸引側蒸発器19にて冷却される送風空気の温度分布が基準温度差以上に拡大してしまう値に設定されている。
The reference flow rate KGe1 is based on the temperature distribution of the blown air cooled by the suction side evaporator 19 when the
送風空気の温度分布は、吸引側蒸発器19にて冷却された直後の送風空気の最高温度から最低温度を減算した温度差で定義される。さらに、基準温度差は、温度分布によって乗員が違和感を覚え始める程度の値に設定されている。
The temperature distribution of the blown air is defined by a temperature difference obtained by subtracting the lowest temperature from the highest temperature of the blown air immediately after being cooled by the
流量調整弁20の詳細構成については、図2〜図4を用いて説明する。図2〜図4における上下の各矢印は、流量調整弁20を車両に搭載した状態における上下の各方向を示している。
The detailed configuration of the flow
流量調整弁20は、ボデー部21を有している。ボデー部21は、金属製(本実施形態では、アルミニウム製)の複数の構成部材を組み合わせることによって形成されている。ボデー部21は、流量調整弁20の外殻を形成するとともに、内部に吸引側減圧装置15、可変絞り装置17等の構成機器の一部を収容するハウジングとしての機能を果たす。ボデー部21は、樹脂にて形成されていてもよい。
The flow
ボデー部21の内部には、バイパス通路16、絞り通路20a、感温通路20bといった各種の冷媒通路が形成されている。ボデー部21の外表面には、冷媒入口21a、蒸発器側出口21b、蒸発器側入口21c、低圧出口21dといった複数の冷媒出入口が設けられている。
Various coolant passages such as a
冷媒入口21aには、分岐部13の他方の冷媒流出口側が接続される。冷媒入口21aは、分岐部13にて分岐された他方の冷媒を流入させる冷媒入口である。冷媒入口21aは、ボデー部21の内部で、吸引側減圧装置15の絞り通路20aの入口側およびバイパス通路16の入口側に連通している。
The other refrigerant outlet side of the
蒸発器側出口21bには、吸引側蒸発器19の冷媒入口側が接続される。蒸発器側出口21bは、吸引側減圧装置15にて減圧された冷媒およびバイパス通路16を通過した冷媒を吸引側蒸発器19の冷媒入口側へ流出させる冷媒出口である。蒸発器側入口21cには、吸引側蒸発器19の冷媒出口側が接続される。蒸発器側入口21cは、吸引側蒸発器19から流出した冷媒を感温通路20bへ流入させる冷媒入口である。
The refrigerant inlet side of the suction side evaporator 19 is connected to the
低圧出口21dには、エジェクタ14の冷媒吸引口14c側が接続される。低圧出口21dは、感温通路20bを流通した冷媒を冷媒吸引口14c側へ流出させる冷媒出口である。
The
吸引側減圧装置15は、絞り通路20a、絞り弁51、駆動機構52等を有している。絞り通路20aは、通路断面積を縮小させることによって、分岐部13にて分岐された他方の冷媒を減圧させる冷媒通路である。絞り通路20aは、半球形状や円錐台形状等の回転体形状に形成されている。本実施形態の絞り通路20aは、ボデー部21に一体的に形成されている。もちろん、ボデー部21に対して別部材で形成されたオリフィスを、圧入等の手段でボデー部21に固定することによって絞り通路20aを形成してもよい。
The suction side
絞り弁51は、球状に形成されており、絞り通路20aの中心軸方向に変位することによって、絞り通路20aの最小通路断面積(すなわち、絞り開度)を変化させる。さらに、絞り弁51を絞り通路20aの出口部に当接させることによって、絞り通路20aを閉塞させることもできる。絞り弁51は、弾性部材であるコイルバネ52eから、絞り通路20aの絞り開度を縮小させる側の荷重を受けている。
The
駆動機構52は、絞り弁51を絞り通路20aの中心軸方向に変位させる駆動部である。駆動機構52は、機械的機構で構成されている。駆動機構52は、吸引側蒸発器19から流出した冷媒の温度および圧力に応じて変形する変形部材であるダイヤフラム52bが配置された感温部52aを有している。駆動機構52では、ダイヤフラム52bの変形を作動棒53を介して絞り弁51に伝達することによって、絞り弁51を変位させる。
The
ダイヤフラム52bは、感温部52a内に形成された空間を、封入空間52cと導入空間52dに仕切っている。封入空間52cには、温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入されている。本実施形態では、感温媒体として、エジェクタ式冷凍サイクル10を循環する冷媒を主成分とするものを採用している。
The
さらに、感温部52aは、導入空間52dが感温通路20bに連通するようにボデー部21に固定されている。このため、封入空間52c内の感温媒体の圧力は、感温通路20bを流通する冷媒(すなわち、吸引側蒸発器19から流出した冷媒)の温度に応じて変化する。そして、ダイヤフラム52bは、感温通路20bを流通する冷媒の圧力と封入空間52c内の感温媒体の圧力との圧力差に応じて変形する。
Furthermore, the
従って、ダイヤフラム52b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。そこで、本実施形態では、ダイヤフラム52bとして、ステンレス(具体的には、SUS304)製の円形状の金属薄板を採用している。もちろん、ダイヤフラム52bとして、基布(例えば、ポリエステル)入りのゴム(例えば、エチレンプロピレンジエンゴム、または水素添加ニトリルゴム)製のものを採用してもよい。
Therefore, it is desirable that the
本実施形態の感温部52aでは、感温通路20bを流通する冷媒の温度(過熱度)が上昇すると、駆動機構52の封入空間52c内の感温媒体の飽和圧力が上昇して、封入空間52c内の感温媒体の圧力から感温通路20bを流通する冷媒の圧力の圧力差が大きくなる。これにより、ダイヤフラム52bが変形すると、絞り弁51が絞り通路20aの絞り開度を拡大させる側に変位する。
In the
一方、感温通路20bを流通する低圧冷媒の温度(過熱度)が低下すると、封入空間52c内の感温媒体の飽和圧力が低下して、封入空間52c内の感温媒体の圧力から感温通路20bを流通する低圧冷媒の圧力の圧力差が小さくなる。これにより、ダイヤフラム52bが変形すると、絞り弁51が絞り通路20aの絞り開度を縮小させる側に変位する。
On the other hand, when the temperature (superheat degree) of the low-pressure refrigerant flowing through the
つまり、駆動機構52は、いわゆる温度式膨張弁と同様に、吸引側蒸発器19の出口側の冷媒の温度および圧力に応じて、絞り弁51を変位させることができる。換言すると、駆動機構52は、吸引側蒸発器19の出口側の冷媒の過熱度に応じて、絞り弁51を変位させることができる。
That is, the
そこで、駆動機構52では、吸引側蒸発器19の出口側の冷媒の過熱度SH1が予め定めた基準過熱度KSH1(具体的には、0℃)に近づくように絞り弁51を変位させる。換言すると、吸引側減圧装置15は、吸引側蒸発器19の出口側の冷媒の過熱度SH1が基準過熱度KSH1に近づくように絞り開度を変化させる。また、基準過熱度KSH1は、コイルバネ52eの荷重を変更することによって調整することができる。
Therefore, in the
バイパス通路16は、ボデー部21に形成された第1通路16aの一部と第2通路16bによって形成されている。第1通路16aは、吸引側減圧装置15の入口側(具体的には、絞り通路20aの入口側)と感温通路20bとを接続するように形成されている。第1通路16aは、略円柱状に形成されている。第1通路16aの中心軸は、絞り弁51の変位方向と平行に延びている。
The
第2通路16bは、第1通路16aと吸引側減圧装置15の出口側(具体的には、絞り通路20aの出口側)とを接続するように形成されている。第2通路16bは、略円柱状に形成されている。第2通路16bは、ボデー部21のうち第1通路16aの側面を形成する部位から第1通路16aの中心軸に垂直な方向へ延びている。
The
第1通路16aの内部には、可変絞り装置17を構成する略円柱状の弁体部17aが配置されている。弁体部17aの内部には、第1通路16aと第2通路16bとを連通させる連通路が形成されている。
Inside the
弁体部17aは、第1通路16aの中心軸方向に変位して、第2通路16bの入口部を開閉させることによって、バイパス通路16を開閉する。さらに、弁体部17aは、第1通路16aの中心軸方向に変位して、第2通路16bの入口部の通路断面積を変化させることによって、可変絞り装置17全体としての絞り開度を変化させる。
The
弁体部17aは、冷媒入口21aから流入した冷媒(すなわち、吸引側減圧装置15の入口側の冷媒)の圧力である入口側圧力Priを受ける入口側受圧面、および感温通路20bを流通する冷媒(すなわち、吸引側蒸発器19から流出した冷媒)の圧力である出口側圧力Peoを受ける出口側受圧面を有している。入口側受圧面の面積と低段側受圧面の面積は概ね同等に設定されている。
The
また、第1通路16aの内周面と弁体部17aの外周面との隙間には、Oリング等のシール部材が介在されており、これらの部材の隙間から冷媒が漏れることはない。さらに、弁体部17aは、弾性部材であるコイルバネ17bから、バイパス通路16を開ける側の荷重を受けている。
Further, a seal member such as an O-ring is interposed in the gap between the inner circumferential surface of the
このため、本実施形態の弁体部17aは、入口側圧力Priから出口側圧力Peoを減算した圧力差ΔP(ΔP=Pri−Peo)によって生じる荷重、およびコイルバネ17bから受ける荷重に応じて変位する。
For this reason, the
より具体的には、本実施形態の可変絞り装置17では、圧力差ΔPが予め定めた基準圧力差KΔPより大きくなっている際には、図2に示すように、コイルバネ17bを押し縮める側へ弁体部17aを変位させて、バイパス通路16を閉じる全閉状態とする。
More specifically, in the
そして、圧力差ΔPが基準圧力差KΔP以下になった際には、図3に示すように、コイルバネ17bの荷重によって、弁体部17aを第1通路16aと第2通路16bとを連通させる位置に変位させる。そして、第2通路16bの入口部を僅かに開くことによって、減圧作用を発揮する絞り状態となる。
When the pressure difference ΔP becomes equal to or less than the reference pressure difference KΔP, as shown in FIG. 3, the
さらに、圧力差ΔPの縮小に伴って、絞り開度を増加させる。そして、図4に示すように、第2通路16bの入口部の通路断面積が最大となるまで弁体部17aを変位させて、バイパス通路16を全開させる全開状態とする。
Further, as the pressure difference ΔP is reduced, the throttle opening is increased. Then, as shown in FIG. 4, the
本実施形態では、吸引側減圧装置15から流出する冷媒の流量Ge1が基準流量KGe1となる圧力差ΔPを基準圧力差KΔPに設定している。このため、可変絞り装置17は、吸引側減圧装置15から流出する冷媒の流量Ge1が基準流量KGe1以下となっている際に、バイパス通路16を開くようになっている。また、基準圧力差KΔPは、コイルバネ17bの荷重を変更することによって調整することができる。
In the present embodiment, the pressure difference ΔP at which the flow rate Ge1 of the refrigerant flowing out from the suction side
流量調整弁20の蒸発器側出口21bには、図1に示すように、吸引側蒸発器19の冷媒入口側が接続されている。吸引側蒸発器19は、流量調整弁20の蒸発器側出口21bから流出した冷媒と流出側蒸発器18を通過した送風空気とを熱交換させ、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する吸熱用熱交換器である。
As shown in FIG. 1, the refrigerant inlet side of the suction side evaporator 19 is connected to the
吸引側蒸発器19の冷媒出口には、流量調整弁20の蒸発器側入口21c側が接続されている。前述の如く、流量調整弁20の低圧出口21dには、エジェクタ14の冷媒吸引口14c側が接続されている。つまり、吸引側蒸発器19の冷媒出口には、流量調整弁20の感温通路20bを介して、エジェクタ14の冷媒吸引口14c側が接続されている。
The refrigerant outlet of the suction side evaporator 19 is connected to the
また、本実施形態の流出側蒸発器18および吸引側蒸発器19は、一体的に構成されている。具体的には、流出側蒸発器18および吸引側蒸発器19は、いずれも冷媒を流通させる複数本のチューブと、この複数のチューブの両端側に配置されてチューブを流通する冷媒の集合あるいは分配を行う一対の集合分配用タンクとを有する、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器で構成されている。
Further, the
そして、流出側蒸発器18および吸引側蒸発器19の集合分配用タンクを同一部材にて形成することによって、流出側蒸発器18および吸引側蒸発器19を一体化させている。本実施形態では、流出側蒸発器18が吸引側蒸発器19に対して送風空気流れ上流側に配置されるように、流出側蒸発器18および吸引側蒸発器19を送風空気流れに対して直列に配置している。従って、送風空気は図1の二点鎖線で描いた矢印で示すように流れる。
Then, the
次に、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10の電気制御部について説明する。図示しない空調制御装置40は、CPU、ROM、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、そのROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器11、12a、18aの作動を制御する。
Next, the electric control unit of the
空調制御装置40の入力側には、車室内温度Trを検出する内気温センサ、外気温Tamを検出する外気温センサ、車室内の日射量Asを検出する日射センサ、吸引側蒸発器19から吹き出される吹出空気温度(蒸発器温度)Tefinを検出する蒸発器温度センサ等の空調制御用のセンサ群が接続され、これらの空調用センサ群の検出値が入力される。
On the input side of the air-
さらに、空調制御装置40の入力側には、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空調制御装置40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、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。
Further, an operation panel (not shown) is connected to the input side of the air
なお、本実施形態の空調制御装置40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部が一体に構成されたものであるが、空調制御装置40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部を構成している。例えば、圧縮機11の作動を制御する構成が、吐出能力制御部を構成している。
Note that the air
次に、上記構成における本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10の作動について説明する。操作パネルの空調作動スイッチが投入(ON)されると、空調制御装置40が、予め記憶している空調制御プログラムを実行して、各種制御対象機器11、12a、18aの作動を制御する。
Next, the operation of the
この空調制御プログラムでは、空調制御用のセンサ群の検出信号および操作パネルからの操作信号に基づいて、車室内へ送風される送風空気の目標吹出温度TAOを算定する。そして、目標吹出温度TAO等に基づいて、各制御対象機器の作動状態を決定する。例えば、圧縮機11については、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、冷媒吐出能力(本実施形態では、回転数)を低下させるように決定する。
In this air conditioning control program, the target blowing temperature TAO of the blown air blown into the vehicle interior is calculated based on the detection signal of the air conditioning control sensor group and the operation signal from the operation panel. And based on the target blowing temperature TAO etc., the operating state of each control object apparatus is determined. For example, about the
ここで、目標吹出温度TAOは、車室内を所望の温度に保つためにエジェクタ式冷凍サイクルが生じさせる必要のある熱量(換言すると、エジェクタ式冷凍サイクル10の熱負荷)に相関を有する値である。従って、車室内の冷房を行う際に、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、圧縮機11の冷媒吐出能力を低下させることは、冷房熱負荷の減少に伴って圧縮機11の冷媒吐出能力を低下させることを意味している。
Here, the target blowing temperature TAO is a value having a correlation with the amount of heat that the ejector refrigeration cycle needs to generate in order to keep the passenger compartment at a desired temperature (in other words, the heat load of the ejector refrigeration cycle 10). . Therefore, when cooling the passenger compartment, reducing the refrigerant discharge capacity of the
そして、空調制御装置40が、冷房熱負荷の減少に伴って圧縮機11の冷媒吐出能力を低下させると、サイクルを循環する循環冷媒流量が低下して、吸引側減圧装置15から流出する冷媒の流量Ge1も低下する。さらに、冷房熱負荷の減少に伴って圧縮機11の冷媒吐出能力を低下させると、入口側圧力Priが低下して、圧力差ΔPも縮小する。
When the air
そこで、本実施形態では、冷房熱負荷が比較的高くなっており、吸引側減圧装置15から流出する冷媒の流量Ge1が基準流量KGe1より多くなっている運転条件を通常運転と定義する。通常運転は、例えば、夏季のように外気温が比較的高くなっている際に実行される。
Therefore, in the present embodiment, an operation condition in which the cooling heat load is relatively high and the refrigerant flow rate Ge1 flowing out from the suction-
また、冷房熱負荷が比較的低くなっており、吸引側減圧装置15から流出する冷媒の流量Ge1が基準流量KGe1以下となっている運転条件を低負荷運転と定義する。低負荷運転は、例えば、春季や秋季のように外気温が比較的低くなっている際や、低外気温時に車窓の防曇を行う際に実行される。
Further, an operation condition in which the cooling heat load is relatively low and the flow rate Ge1 of the refrigerant flowing out from the suction-
空調制御装置40が圧縮機11を作動させると、圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒が、放熱器12へ流入する。放熱器12へ流入した冷媒は、冷却ファン12aから送風された外気と熱交換して、冷却されて凝縮する。放熱器12から流出した冷媒の流れは、分岐部13にて分岐される。分岐部13にて分岐された一方の冷媒は、エジェクタ14のノズル部14aへ流入する。
When the air
エジェクタ14のノズル部14aへ流入した冷媒は、ノズル部14aにて等エントロピ的に減圧されてノズル部14aの冷媒噴射口から噴射される。そして、噴射冷媒の吸引作用によって、吸引側蒸発器19から流出した冷媒が、流量調整弁20の感温通路20bを介して、冷媒吸引口14cから吸引される。
The refrigerant that has flowed into the
ノズル部14aの冷媒噴射口から噴射された噴射冷媒、および冷媒吸引口14cから吸引された吸引冷媒は、ディフューザ部14dへ流入する。ディフューザ部14dでは、冷媒通路面積の拡大により、冷媒の速度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との混合冷媒の圧力が上昇する。ディフューザ部14dにて昇圧された冷媒は、流出側蒸発器18へ流入する。
The injection refrigerant injected from the refrigerant injection port of the
流出側蒸発器18へ流入した冷媒は、室内送風機18aによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内送風機18aによって送風された送風空気が冷却される。流出側蒸発器18から流出した冷媒は、圧縮機11へ吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant flowing into the
一方、分岐部13にて分岐された他方の冷媒は、流量調整弁20の冷媒入口21aへ流入する。ここで、通常運転時には、可変絞り装置17がバイパス通路16を閉じているので、流量調整弁20の冷媒入口21aへ流入した冷媒の全流量が吸引側減圧装置15にて減圧されて、流量調整弁20の蒸発器側出口21bから流出する。
On the other hand, the other refrigerant branched at the
また、低負荷運転時には、可変絞り装置17がバイパス通路16を開いているので、流量調整弁20の冷媒入口21aへ流入した冷媒は、吸引側減圧装置15およびバイパス通路16の双方にて減圧されて、流量調整弁20の蒸発器側出口21bから流出する。
During low load operation, the
この際、吸引側減圧装置15では、負荷変動によらず、通常運転時においても、低負荷運転時においても、吸引側蒸発器19の出口側の冷媒の過熱度SH1が基準過熱度KSH1に近づくように、絞り開度を調整する。
At this time, in the suction-
流量調整弁20の蒸発器側出口21bから流出した冷媒は、吸引側蒸発器19へ流入する。吸引側蒸発器19へ流入した冷媒は、流出側蒸発器18通過後の送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、流出側蒸発器18通過後の送風空気がさらに冷却される。吸引側蒸発器19から流出した冷媒は、冷媒吸引口14cから吸引される。
The refrigerant that has flowed out of the evaporator-
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10によれば、負荷変動によらず、通常運転時においても、低負荷運転時においても、流出側蒸発器18および吸引側蒸発器19にて、車室内へ送風される送風空気を冷却することができる。
Therefore, according to the ejector-
さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、エジェクタ14のディフューザ部14dにて昇圧された冷媒を、流出側蒸発器18を介して圧縮機11へ吸入させている。これによれば、蒸発器における冷媒蒸発圧力と圧縮機へ吸入される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)の向上を図ることができる。
Further, in the
また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、通常運転時に、流量調整弁20の可変絞り装置17がバイパス通路16を閉じる。従って、通常運転時には、吸引側減圧装置15が絞り開度を調整することによって、吸引側蒸発器19の出口側の冷媒を、過熱度を有する気相冷媒とすることができる。
In the
これによれば、エジェクタ14の冷媒吸引口14cから吸引される冷媒の流量が不必要に増加してしまうことを抑制して、ディフューザ部14dにおける昇圧量が減少してしまうことを抑制することができる。すなわち、サイクルのCOPが低下してしまうことを抑制することができる。
According to this, it can suppress that the flow volume of the refrigerant | coolant suck | inhaled from the refrigerant |
ところが、低負荷運転時にも、吸引側減圧装置15が通常運転時と同様に絞り開度を調整すると、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量が減少してしまうので、吸引側蒸発器19にて冷却された送風空気に生じる温度分布が拡大してしまう。つまり、吸引側蒸発器19の出口側の冷媒の過熱度SH1が基準過熱度KSH1に近づくように吸引側減圧装置15の絞り開度を調整しても、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができない。
However, since the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator 19 decreases when the suction side
これに対して、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、低負荷運転時に、流量調整弁20の可変絞り装置17がバイパス通路16を開くので、吸引側減圧装置15が絞り開度を縮小させたとしても、バイパス通路16を通過した冷媒を確実に吸引側蒸発器19の入口側へ流出させることができる。従って、低負荷運転時に、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量が不足してしまうことを抑制することができる。
On the other hand, in the
すなわち、本実施形態の流量調整弁20によれば、エジェクタ式冷凍サイクル10に適用された際に、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を適切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式冷凍サイクル10によれば、流量調整弁20を備えているので、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。
That is, according to the flow
また、本実施形態の流量調整弁20の可変絞り装置17は、圧力差ΔPの縮小に伴って、絞り開度を増加させる。従って、吸引側減圧装置15から流出する冷媒の流量Ge1の低下に伴って、バイパス通路16を介して吸引側蒸発器19の入口側へ流出させる冷媒の流量を増加させることができる。これによれば、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を、サイクルの負荷変動に応じて、より一層適切に調整することができる。
Further, 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5に示すように、流量調整弁20の構成を変更した例を説明する。図5は、第1実施形態で説明した図4と同様に、本実施形態の可変絞り装置17がバイパス通路16を全開状態としている図面である。また、図5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 structure of the
より具体的には、本実施形態の流量調整弁20では、バイパス通路16の第1通路16aの一端部は、吸引側減圧装置15の入口側(具体的には、絞り通路20aの入口側)に連通しているものの、第1通路16aの他端部は、感温通路20bには連通していない。
More specifically, in the flow
さらに、本実施形態では、コイルバネ17bが収容されるバネ室17c内の圧力Pspが、絞り通路20aの出口側の冷媒圧力と等しくなるように、第1通路16aの内周面と弁体部17aの外周面との隙間に介在されるシール部材の一部を省略している。このため、本実施形態の弁体部17aは、入口側圧力Priからバネ室17c内の圧力Pspを減算した圧力差と、コイルバネ17bから受ける荷重に応じて変位する。
Furthermore, in the present embodiment, the inner peripheral surface of the
ここで、第1通路16aの内壁面と弁体部17aとの隙間は比較的小さいので、バネ室17c内の圧力Pspは、絞り通路20a出口側の冷媒圧力の変化に応じて高い応答性で変化するものではなく略一定の値となる。このため、本実施形態の弁体部17aは、実質的に、入口側圧力Priによって生じる荷重、およびコイルバネ17bから受ける荷重に応じて変位する。
Here, since the gap between the inner wall surface of the
より具体的には、入口側圧力Priが予め定めた基準圧力KPriより大きくなっている際には、コイルバネ17bを押し縮める側へ弁体部17aを変位させて、バイパス通路16を全閉状態とする。
More specifically, when the inlet side pressure Pri is larger than a predetermined reference pressure KPri, the
入口側圧力Priが基準圧力KPri以下になった際には、コイルバネ17bの荷重によって、弁体部17aを第1通路16aと第2通路16bとを連通させる位置に変位させて、バイパス通路16を絞り状態とする。
When the inlet pressure Pri becomes equal to or lower than the reference pressure KPri, the
さらに、入口側圧力Priの低下に伴って、絞り開度を増加させる。そして、図5に示すように、第2通路16bの入口部の通路断面積が最大となるまで弁体部17aを変位させて、バイパス通路16を全開状態とする。
Further, the throttle opening is increased as the inlet pressure Pri decreases. And as shown in FIG. 5, the
また、本実施形態では、吸引側減圧装置15から流出する冷媒の流量Ge1が基準流量KGe1となる入口側圧力Priを基準圧力KPriに設定している。これにより、可変絞り装置17は、吸引側減圧装置15から流出する冷媒の流量Ge1が基準流量KGe1以下となっている際に、バイパス通路16を開くようになっている。基準圧力KPriは、コイルバネ17bの荷重を変更することによって調整することができる。
In the present embodiment, the inlet pressure Pri at which the flow rate Ge1 of the refrigerant flowing out from the suction side
その他の流量調整弁20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。つまり、エジェクタ式冷凍サイクル10の通常運転時には、流量調整弁20の可変絞り装置17がバイパス通路16を閉じる。さらに、エジェクタ式冷凍サイクル10の低負荷運転時には、流量調整弁20の可変絞り装置17がバイパス通路16を開く。
Other configurations and operations of the flow
従って、本実施形態の流量調整弁20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に適用された際に、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を適切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式冷凍サイクル10によれば、流量調整弁20を備えているので、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。
Therefore, according to the flow
また、本実施形態の流量調整弁20の可変絞り装置17は、入口側圧力Priの低下に伴って、絞り開度を増加させる。従って、吸引側減圧装置15から流出する冷媒の流量Ge1の低下に伴って、バイパス通路16を介して吸引側蒸発器19の入口側へ流出させる冷媒の流量を増加させることができる。これによれば、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を、サイクルの負荷変動に応じて、より一層適切に調整することができる。
In addition, the
(第3実施形態)
本実施形態では、図6に示すように、流量調整弁20の構成を変更した例を説明する。図6は、第1実施形態で説明した図4と同様に、本実施形態の可変絞り装置17がバイパス通路16を全開状態としている図面である。本実施形態の流量調整弁20の可変絞り装置17では、入口側圧力Priの低下に伴って、第2実施形態よりも高い精度で、絞り開度を増加させることができるようになっている。
(Third embodiment)
In the present embodiment, an example in which the configuration of the flow
より具体的には、本実施形態の流量調整弁20では、バイパス通路16の第1通路16aの一部が、絞り通路20aと同様の半球形状や円錐台形状等の回転体形状に形成されている。さらに、弁体部17dとして、絞り弁51と同様の球状のものを採用している。弁体部17dは、コイルバネ17bから、第1通路16aの一部の通路断面積を縮小させる側の荷重を受けている。
More specifically, in the
本実施形態の流量調整弁20では、弁体部17dを変位させることによって、第1通路16aの最小通路断面積(すなわち、絞り開度)を変化させることができる。さらに、弁体部17dを第1通路16aに当接させることによって、第1通路16aを閉塞させることもできる。
In the
また、本実施形態の流量調整弁20は、弁体部17dを駆動変位させる駆動部として、可変絞り装置17用の駆動機構71を有している。可変絞り装置17用の駆動機構71の基本的な構成は、駆動機構52と同様である。
In addition, the flow
従って、駆動機構71は、感温部72を有している。感温部72は、感温部72内の空間を封入空間72cと導入空間72dとに仕切る変形部材であるダイヤフラム72bを有している。駆動機構71の封入空間72c内には、不活性ガス(本実施形態では、窒素ガス)が封入されている。駆動機構71の導入空間72dは、吸引側減圧装置15(具体的には、絞り通路20a)の入口側に連通するようにボデー部21に固定されている。
Therefore, the
このため、ダイヤフラム72bは、吸引側減圧装置15の入口側の冷媒の圧力と封入空間72c内の不活性ガスの圧力との圧力差に応じて変形する。さらに、駆動機構71では、ダイヤフラム72bの変形を作動棒73を介して弁体部17dに伝達することによって、弁体部17dを変位させる。
For this reason, the
ここで、不活性ガスの温度による体積変化は比較的小さい。このため、導入空間72dへ導入される吸引側減圧装置15の入口側の冷媒の温度や外気温が変化しても、封入空間72c内の不活性ガスの圧力は略一定となる。従って、本実施形態の可変絞り装置17では、第2実施形態よりも高い精度で、入口側圧力Priの低下に伴って絞り開度を増加させることができる。
Here, the volume change due to the temperature of the inert gas is relatively small. For this reason, even if the temperature and the outside air temperature of the inlet side of the suction
その他の流量調整弁20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2実施形態と同様である。従って、本実施形態の流量調整弁20およびエジェクタ式冷凍サイクル10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。
Other configurations and operations of the flow
(第4実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図7に示すように、流量調整弁20の構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態の流量調整弁20では、可変絞り装置17が廃止されている。このため、本実施形態の流量調整弁20では、バイパス通路16の通路断面積等が、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を適切に調整することできるように設定されている。
(Fourth embodiment)
This embodiment demonstrates the example which changed the structure of the
具体的には、本実施形態では、流量調整弁20の感温通路20bを流通して低圧出口21dから流出する冷媒の圧力(すなわち、出口側圧力Peo)から予め定めた基準媒体温度(本実施形態では、0℃)における感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧Yと定義する。なお、開弁設定圧Yの詳細な測定方法については、後述する。
Specifically, in this embodiment, a reference medium temperature (this embodiment) determined in advance from the pressure of the refrigerant flowing through the
また、吸引側減圧装置15の通路断面積の最大値を最大絞り断面積Aexと定義し、バイパス通路16の通路断面積の最小値を最小通路断面積Aptと定義する。さらに、最大絞り断面積Aexに対する最大通路断面積Aptの比(Apt/Aex)を面積比Xと定義する。
Further, the maximum value of the passage sectional area of the suction side
ここで、最大絞り断面積Aexは、サイクルを循環する冷媒の最大循環流量に基づいて、決定することができる。従って、流量調整弁20では、主に最小通路断面積Aptを変化させることによって面積比Xを変化させることができる。
Here, the maximum throttle cross-sectional area Aex can be determined based on the maximum circulation flow rate of the refrigerant circulating in the cycle. Therefore, in the
さらに、面積比Xが大きくなるに伴って、バイパス通路16を介して吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量の割合が増加しやすい。このため、面積比Xを大きく設定すると、通常運転時に、吸引側減圧装置15が絞り開度を変化させても、吸引側蒸発器19の出口側の冷媒の過熱度SH1を基準過熱度KSH1に近づけにくくなるおそれがある。
Furthermore, as the area ratio X increases, the ratio of the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator 19 via the
一方、面積比Xが小さくなるに伴って、バイパス通路16を介して吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量の割合が減少する。このため、面積比Xを小さく設定すると、低負荷運転時に、吸引側減圧装置15が絞り開度を縮小させた際に、吸引側蒸発器19へ流入させる冷媒の流量が不足してしまうおそれがある。
On the other hand, as the area ratio X decreases, the ratio of the flow rate of the refrigerant flowing into the suction-
このことから、通常運転時にも低負荷運転時にも、適切な流量の冷媒を吸引側蒸発器19へ流入させるためには、面積比Xを所定の範囲に調整する必要がある。ところが、実際にエジェクタ式冷凍サイクル10に要求される冷却能力に応じて、適切な面積比Xを精度良く設定することは難しい。
From this, it is necessary to adjust the area ratio X to a predetermined range in order to allow an appropriate flow rate of refrigerant to flow into the suction side evaporator 19 during normal operation and low load operation. However, it is difficult to accurately set an appropriate area ratio X according to the cooling capacity actually required for the
そこで、本発明者らは、流量調整弁20の開弁設定圧Yが、流量調整弁20から吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量に関係していることに着眼し、開弁設定圧Yとの関係で、面積比Xを制度良く決定する検討を行った。
Accordingly, the present inventors have noted that the valve opening set pressure Y of the flow
ここで、本実施形態における開弁設定圧Yとは、「日本冷凍空調工業会標準規格」の「自動車空調装置用膨張弁の静止過熱度試験方法」における「膨張弁出口圧」から、予め定めた基準媒体温度(本実施形態では、0℃)における封入空間52c内の感温媒体の飽和圧力を減算した圧力に相当する。
Here, the valve opening set pressure Y in the present embodiment is determined in advance from the “expansion valve outlet pressure” in the “Testing method for static superheat of expansion valves for automobile air conditioners” in the “Standard of the Japan Refrigeration and Air Conditioning Industry Association”. This corresponds to a pressure obtained by subtracting the saturation pressure of the temperature-sensitive medium in the
より具体的には、本実施形態では、図8に示すように、流量調整弁20の低圧出口21dから流出する冷媒の圧力Pyを測定し、この値を用いて開弁設定圧Yを決定している。まず、流量調整弁20の冷媒入口21aへ試験用基準圧力KTPa(本実施形態では、KTPa=1.03±0.05MPa)の空気を流入させる。
More specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the pressure Py of the refrigerant flowing out from the
流量調整弁20の蒸発器側出口21bには、圧力容器BTの入口部が接続され、圧力容器BTの出口部には、流量調整弁20の蒸発器側入口21cが接続されている。圧力容器BTは、吸引側蒸発器19に対応するバッファ空間を形成するものである。本実施形態では、バッファ空間の内容積が0.001m3の圧力容器BTを採用している。
The inlet side of the pressure vessel BT is connected to the
そして、封入空間52c内の感温媒体の温度を基準媒体温度として流量調整弁20の低圧出口21dから流出する空気の圧力Pyを測定する。低圧出口21dの下流側には、圧力Pyを測定するために所定の圧力損失を生じさせるオリフィスが配置されている。圧力Pyは、実質的に、エジェクタ式冷凍サイクル10の作動時に吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力Peoに相当する圧力である。さらに、圧力Pyから基準媒体温度となっている感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧Yに決定する。
Then, the pressure Py of the air flowing out from the
開弁設定圧Yは、基準過熱度KSH1と同様に、コイルバネ52eの荷重を変更することによって調整される。
The valve opening set pressure Y is adjusted by changing the load of the
このため、基準過熱度KSH1を決定する際に、開弁設定圧Yが高い値に設定されるに伴って、吸引側減圧装置15の絞り開度が増加する。従って、開弁設定圧Yが高い値に設定されるに伴って、面積比Xを低下させればよい。一方、開弁設定圧Yが低い値に設定されるに伴って、吸引側減圧装置15の絞り開度が減少する。従って、開弁設定圧Yが低い値に設定されるに伴って、面積比Xを上昇させればよい。
For this reason, when the reference superheat degree KSH1 is determined, as the valve opening set pressure Y is set to a high value, the throttle opening of the suction side
その結果、本発明者らは、図9に示すように、通常運転時には、以下数式F1、F2を満足するように、面積比Xおよび開弁設定圧Yを設定することで、適切な流量の冷媒を吸引側蒸発器19へ供給可能であることを確認した。
As a result, as shown in FIG. 9, the present inventors set the area ratio X and the valve opening set pressure Y so as to satisfy the following formulas F1 and F2 during normal operation, so that an appropriate flow rate can be obtained. It was confirmed that the refrigerant could be supplied to the
−170X+3≧Y …(F1)
Y≧−175X−60 …(F2)
一方、低負荷運転時には、以下数式F3を満足するように、面積比Xおよび開弁設定圧Yを設定することで、適切な流量の冷媒を吸引側蒸発器19へ供給可能であることを確認した。
−
Y ≧ −175X-60 (F2)
On the other hand, during low-load operation, it is confirmed that an appropriate flow rate of refrigerant can be supplied to the suction-
Y≧−350X−9 …(F3)
そして、本発明者らは、実用上有効な範囲として、数式F1、F3を満足するように(図9の網掛けハッチング領域に入るように)、面積比Xおよび開弁設定圧Yを決定している。換言すると、数式F1、F3を満足するように、最大絞り断面積Aex、最小通路断面積Apt、およびコイルバネ52eの荷重を調整している。
Y ≧ −350X-9 (F3)
Then, the present inventors determine the area ratio X and the valve opening set pressure Y so as to satisfy the formulas F1 and F3 (so as to enter the shaded hatched region in FIG. 9) as a practically effective range. ing. In other words, the maximum throttle cross-sectional area Aex, the minimum passage cross-sectional area Apt, and the load of the
つまり、数式F1を満足させることで、通常運転時に、バイパス通路16を介して吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量の割合が不必要に増加しないように、面積比Xおよび開弁設定圧Yを決定している。さらに、数式F3を満足させることで、低負荷運転時に、吸引側蒸発器19へ流入させる冷媒の流量が不足しないように、面積比Xおよび開弁設定圧Yを決定している。
That is, by satisfying Formula F1, the area ratio X and the valve opening set pressure are set so that the ratio of the flow rate of the refrigerant flowing into the suction-
その他の流量調整弁20およびエジェクタ式冷凍サイクル10の構成は、第1実施形態と同様である。
Other configurations of the flow
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10を作動させると、負荷変動によらず、通常運転時であっても、低負荷運転時であっても、吸引側減圧装置15にて減圧された冷媒とバイパス通路16を通過した冷媒との双方の冷媒を蒸発器側出口21bから流出させて、吸引側蒸発器19へ流入させることができる。
Therefore, when the
ここで、通常運転時にように、吸引側蒸発器19へ流入させる冷媒の流量が比較的多くなる運転条件時には、吸引側減圧装置15が絞り開度を増加させる。このため、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量のうち、吸引側減圧装置15を介して吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量の割合が増加する。換言すると、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量変化については、吸引側減圧装置15の絞り開度変化の影響度合が大きくなる。
Here, as in the normal operation, the suction-
さらに、本実施形態では、上記数式F1を満足するように、面積比Xおよび開弁設定圧Yが設定されている。従って、バイパス通路16が閉じられていなくても、吸引側減圧装置15が絞り開度を変化させることによって、吸引側蒸発器19の出口側の冷媒の過熱度が基準過熱度に近づくように、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を調整することができる。
Further, in the present embodiment, the area ratio X and the valve opening set pressure Y are set so as to satisfy the above formula F1. Therefore, even if the
一方、低負荷運転時のように吸引側蒸発器19へ流入させる冷媒の流量が比較的少なくなる運転条件時には、吸引側減圧装置15が絞り開度を減少させる。このため、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量のうち、バイパス通路16を通過した冷媒の流量の割合が増加する。換言すると、低負荷運転時における吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量変化については、吸引側減圧装置15の絞り開度変化の影響度合が小さくなる。
On the other hand, the suction-side
さらに、本実施形態では、上記数式F3を満足するように、面積比Xおよび開弁設定圧Yが設定されている。従って、低負荷運転時には、吸引側減圧装置15が絞り開度を縮小させたとしても、バイパス通路16を通過した冷媒を確実に吸引側蒸発器19へ流入させることができる。これにより、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量が不足してしまうことを抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the area ratio X and the valve opening set pressure Y are set so as to satisfy the above formula F3. Therefore, at the time of low load operation, even if the suction side
すなわち、本実施形態の流量調整弁20によれば、エジェクタ式冷凍サイクル10に適用された際に、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を適切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式冷凍サイクル10によれば、流量調整弁20を備えているので、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。
That is, according to the flow
また、本発明者等の検討によれば、上記数式F1、F2では、無次元数である面積比X、および出口側圧力Peoから冷媒の物性で決定される飽和圧力を減算した差圧である開弁設定圧Yを用いているので、R1234yfに限定されることなく、幅広い冷媒に適用可能であることも確認されている。 Further, according to studies by the present inventors, the above formulas F1 and F2 are differential pressures obtained by subtracting the area ratio X, which is a dimensionless number, and the saturation pressure determined by the physical properties of the refrigerant from the outlet side pressure Peo. Since the valve opening set pressure Y is used, it is also confirmed that the present invention is applicable to a wide range of refrigerants without being limited to R1234yf.
つまり、上記数式F1、F2を満足するように面積比Xおよび開弁設定圧Yを設定することで、幅広い冷媒を採用するエジェクタ式冷凍サイクル10において、通常運転時にも低負荷運転時にも、適切な流量の冷媒を吸引側蒸発器19へ流入させることができる。
That is, by setting the area ratio X and the valve opening set pressure Y so as to satisfy the above formulas F1 and F2, the
なお、上述の実施形態では、第1実施形態と同様に、吸引側減圧装置15の入口側の冷媒を、吸引側減圧装置15を迂回させて、吸引側減圧装置15の出口側へ導くように、バイパス通路16を配置した例を説明したが、バイパス通路16の配置はこれに限定されない。
In the above-described embodiment, similarly to the first embodiment, the refrigerant on the inlet side of the suction-
つまり、吸引側減圧装置15において、実際に冷媒が減圧される部位は、絞り通路20aの最小通路断面積部の近傍である。従って、図10の変形例に示すように、絞り通路20aの最小通路断面積部よりも上流側と絞り通路20aの最小通路断面積部よりも下流側とを接続することによって、バイパス通路16を短縮化させてもよい。
That is, in the suction
(第5実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図11の全体構成図に示すように、エジェクタ式冷凍サイクル10にノズル側減圧装置25を追加した例を説明する。ノズル側減圧装置25は、分岐部13で分岐された冷媒をノズル部14aの上流側で減圧させる可変絞り機構である。さらに、ノズル側減圧装置25は、ノズル部14aへ流入する冷媒の流量を調整する流量調整装置としての機能を果たす。
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, an example in which a nozzle side
ノズル側減圧装置25の基本的構成は、第1実施形態で説明した吸引側減圧装置15と同様の温度式膨張弁である。ノズル側減圧装置25では、流出側蒸発器18の出口側の冷媒(すなわち、圧縮機11へ吸入される吸入冷媒)の過熱度SHが予め定めたノズル側基準過熱度KSH(本実施形態では、1℃)に近づくように、絞り開度を変位させる。
The basic configuration of the nozzle side
その他の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、本実施形態の流量調整弁20およびエジェクタ式冷凍サイクル10においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、ノズル側減圧装置25を備えているので、圧縮機11の液圧縮を確実に抑制することができる。
Other configurations and operations of the
(第6実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図12の全体構成図に示すように、エジェクタ式冷凍サイクル10に中間圧減圧装置26を追加した例を説明する。中間圧減圧装置26は、放熱器12から流出した冷媒を分岐部13の上流側で中間圧冷媒となるまで減圧させる可変絞り機構である。さらに、中間圧減圧装置26は、分岐部13へ流入する冷媒の流量を調整する流量調整装置としての機能を果たす。
(Sixth embodiment)
In the present embodiment, an example will be described in which an intermediate
中間圧減圧装置26の基本的構成は、第1実施形態で説明した吸引側減圧装置15と同様の温度式膨張弁である。中間圧減圧装置26では、流出側蒸発器18の出口側の冷媒(すなわち、圧縮機11へ吸入される吸入冷媒)の過熱度SHが予め定めたノズル側基準過熱度KSH(本実施形態では、1℃)に近づくように、絞り開度を変位させる。
The basic configuration of the intermediate
その他の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、本実施形態の流量調整弁20およびエジェクタ式冷凍サイクル10においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、中間圧減圧装置26を備えているので、圧縮機11の液圧縮を確実に抑制することができる。
Other configurations and operations of the
(第7実施形態)
本実施形態では、上述の実施形態で説明した流量調整弁20を、図13の全体構成図に示すエジェクタ式冷凍サイクル10aに適用した例を説明する。
(Seventh embodiment)
In the present embodiment, an example in which the flow
エジェクタ式冷凍サイクル10aでは、第1実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル10に対して、分岐部13および流出側蒸発器18が廃止されて、気液分離器27を備えている。気液分離器27は、ディフューザ部14dから流出した冷媒の気液を分離して分離された余剰液相冷媒を蓄える気液分離部である。
In the
さらに、エジェクタ式冷凍サイクル10aでは、放熱器12の出口に、エジェクタ14のノズル部14aの入口側が接続されている。また、気液分離器27の気相冷媒出口には、圧縮機11の吸入口側が接続され、気液分離器27の液相冷媒出口には、流量調整弁20の冷媒入口21a側が接続されている。
Further, in the
その他のエジェクタ式冷凍サイクル10aの構成は、第1実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル10と同様である。
Other configurations of the
次に、上記構成におけるエジェクタ式冷凍サイクル10aの作動について説明する。空調制御装置40が圧縮機11を作動させると、圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒が、放熱器12へ流入する。放熱器12へ流入した冷媒は、冷却ファン12aから送風された外気と熱交換して、冷却されて凝縮する。放熱器12から流出した冷媒は、エジェクタ14のノズル部14aへ流入する。
Next, the operation of the
エジェクタ14のノズル部14aへ流入した冷媒は、ノズル部14aにて等エントロピ的に減圧されてノズル部14aの冷媒噴射口から噴射される。そして、噴射冷媒の吸引作用によって、吸引側蒸発器19から流出した冷媒が、流量調整弁20の感温通路20bを介して、冷媒吸引口14cから吸引される。
The refrigerant that has flowed into the
ノズル部14aの冷媒噴射口から噴射された噴射冷媒、および冷媒吸引口14cから吸引された吸引冷媒は、ディフューザ部14dへ流入する。ディフューザ部14dにて昇圧された冷媒は、気液分離器27へ流入する。気液分離器27にて分離された気相冷媒は、
圧縮機11へ吸入されて再び圧縮される。一方、気液分離器27にて分離された液相冷媒は、流量調整弁20の冷媒入口21aへ流入する。
The injection refrigerant injected from the refrigerant injection port of the
It is sucked into the
この際、第1実施形態と同様に、通常運転時には、吸引側減圧装置15にて減圧された冷媒が、流量調整弁20の蒸発器側出口21bから流出して、吸引側蒸発器19へ流入する。また、低負荷運転時には、吸引側減圧装置15にて減圧された冷媒およびバイパス通路16を通過した冷媒が、流量調整弁20の蒸発器側出口21bから流出して、吸引側蒸発器19へ流入する。
At this time, as in the first embodiment, during normal operation, the refrigerant decompressed by the suction
吸引側蒸発器19へ流入した冷媒は、室内送風機18aによって送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内送風機18aによって送風された送風空気が冷却される。吸引側蒸発器19から流出した冷媒は、冷媒吸引口14cから吸引される。
The refrigerant flowing into the suction side evaporator 19 absorbs heat from the blown air blown by the
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10aによれば、負荷変動によらず、通常運転時においても、低負荷運転時においても、吸引側蒸発器19にて、車室内へ送風される送風空気を冷却することができる。そして、第1実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル10と同様の効果を得ることができる。
Therefore, according to the
すなわち、流量調整弁20は、エジェクタ式冷凍サイクル10aに適用しても、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を適切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式冷凍サイクル10aによれば、流量調整弁20を備えているので、サイクルの負荷変動に応じて、吸引側蒸発器19へ流入する冷媒の流量を適切に調整することができる。
That is, the flow
(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、吸引側減圧装置15、バイパス通路16、および可変絞り装置17を、流量調整弁20として一体化させた例を説明したが、これに限定されない。例えば、エジェクタ式冷凍サイクル10、10aが、吸引側減圧装置15、バイパス通路16、および可変絞り装置17を、それぞれ別の構成機器として備えていても同様の効果を得ることができる。さらに、流量調整弁20に対して、分岐部13、エジェクタ14等を一体化させてもよい。
(1) In the above-described embodiment, the example in which the suction side
(2)上述の第2実施形態では、バネ室17cの圧力Pspを絞り通路20aの出口側の冷媒圧力とした例を説明したが、これに限定されない。例えば、バネ室17cを外気と連通させて、バネ室17cの圧力Pspを外気圧としてもよい。また、バネ室17cを真空としてもよい。この場合は、第1実施形態と同様に、第1通路16aの内壁面と弁体部17aとの隙間にシール部材を配置すればよい。
(2) In the second embodiment described above, the example in which the pressure Psp of the
(3)上述の第4実施形態では、図7に示すように、バイパス通路16を配置した例を説明したが、これに限定されない。例えば、絞り通路20aの直前から絞り通路20aの下流側へ延びる比較的短い距離のバイパス通路16であってもよい。また、ボデー21のうち絞り通路20aを形成する部位の内周面の一部を切り欠くことによって、バイパス通路16を形成してもよい。
(3) In the above-described fourth embodiment, the example in which 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、電動圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機11として、プーリ、ベルト等を介して車両走行用エンジンから伝達され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を採用してもよい。さらに、エンジン駆動式の圧縮機としては、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整可能な可変容量型圧縮機、あるいは電磁クラッチの断続により圧縮機の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整可能な固定容量型圧縮機を採用することができる。
For example, in the above-described embodiment, an example in which an electric compressor is employed as the
また、上述の実施形態では、放熱器12の詳細構成について言及していないが、放熱器12として、凝縮させた冷媒を蓄えるレシーバ部(換言すると、受液器)を有するレシーバ一体型の凝縮器を採用してもよい。さらに、レシーバ部から流出した液相冷媒を過冷却する過冷却部を有して構成される、いわゆるサブクール型の凝縮器を採用してもよい。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the detailed structure of the
また、上述の実施形態では、分岐部13として三方継手構造のものを採用した例を説明したが、分岐部13はこれに限定されない。例えば、分岐部13として、分岐部13として、遠心分離方式の気液分離器構造のものを採用してもよい。この場合は、旋回中心側の比較的乾き度の高い冷媒をエジェクタ14のノズル部14a側へ流出させ、外周側の比較的乾き度の低い冷媒を流量調整弁20の冷媒入口21a側へ流出させてもよい。
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the example which employ | adopted the thing of a three-way joint structure as the
また、上述の実施形態では、流出側蒸発器18および吸引側蒸発器19を一体的に構成した例を説明したが、流出側蒸発器18および吸引側蒸発器19を別体で構成されていてもよい。そして、流出側蒸発器18および吸引側蒸発器19にて、異なる冷媒対象流体を異なる温度帯で冷却するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
また、上述の実施形態では、冷媒としてR1234yfを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、R134a、R600a、R410A、R404A、R32、R407C、等を採用してもよい。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。さらに、冷媒として二酸化炭素を採用して、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。 Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the example which employ | adopted R1234yf as a refrigerant | coolant, a refrigerant | coolant is not limited to this. For example, R134a, R600a, R410A, R404A, R32, R407C, etc. may be adopted. Or you may employ | adopt the mixed refrigerant | coolant etc. which mixed multiple types among these refrigerant | coolants. Furthermore, a supercritical refrigeration cycle in which carbon dioxide is employed as the refrigerant and the high-pressure side refrigerant pressure is equal to or higher than the critical pressure of the refrigerant may be configured.
(5)上述の各実施形態では、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、その他の冷却加熱装置等に適用してもよい。
(5) In each above-mentioned embodiment, although ejector
(6)また、上記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、第2〜第4実施形態で説明した流量調整弁20を、第5〜第7実施形態で説明したエジェクタ式冷凍サイクル10、10aに適用してもよい。
(6) The means disclosed in each of the above embodiments may be appropriately combined within a practicable range. For example, the flow
10、10a エジェクタ式冷凍サイクル
12 放熱器
14 エジェクタ
14a ノズル部
14c 冷媒吸引口
15 吸引側減圧装置(吸引側減圧部)
16 バイパス通路
17 可変絞り装置(可変絞り機構部)
19 吸引側蒸発器
20 流量調整弁
DESCRIPTION OF
16
19 Suction side evaporator 20 Flow control valve
Claims (9)
前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
前記放熱器から流出した冷媒を減圧させるノズル部(14a)から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(14c)から冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ(14)と、
冷媒を減圧させる吸引側減圧部(15)と、
前記吸引側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器(19)と、
前記吸引側減圧部の入口側の冷媒を、前記吸引側減圧部を迂回させて前記吸引側蒸発器の入口側へ導くバイパス通路(16)と、
前記バイパス通路を流通する冷媒の流量を調整する可変絞り機構部(17)と、を備え、
前記吸引側減圧部は、前記吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度(SH1)が予め定めた基準過熱度(KSH1)に近づくように絞り開度を変化させるものであり、
前記可変絞り機構部は、前記バイパス通路を開閉する機能を有し、前記吸引側減圧部から流出する冷媒の流量(Ge1)が予め定めた基準流量(KGe1)以下となっている際に、前記バイパス通路を開くものであるエジェクタ式冷凍サイクル。 A compressor (11) for compressing and discharging the refrigerant;
A radiator (12) for dissipating heat from the refrigerant discharged from the compressor;
The refrigerant sucked from the refrigerant suction port (14c) by the suction action of the jetted refrigerant jetted from the nozzle part (14a) for depressurizing the refrigerant flowing out of the radiator, and sucked from the jetted refrigerant and the refrigerant suction port An ejector (14) for increasing the pressure of the refrigerant mixed with the refrigerant;
A suction side decompression section (15) for decompressing the refrigerant;
A suction-side evaporator (19) for evaporating the refrigerant decompressed by the suction-side decompression unit and causing the refrigerant to flow out to the refrigerant suction port side;
A bypass passage (16) for guiding the refrigerant on the inlet side of the suction-side decompression unit to bypass the suction-side decompression unit to the inlet side of the suction-side evaporator;
A variable throttle mechanism (17) for adjusting the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass passage,
The suction side decompression unit changes the throttle opening so that the superheat degree (SH1) of the refrigerant on the outlet side of the suction side evaporator approaches a predetermined reference superheat degree (KSH1),
The variable throttle mechanism has a function of opening and closing the bypass passage, and when the flow rate (Ge1) of the refrigerant flowing out from the suction-side decompression unit is equal to or lower than a predetermined reference flow rate (KGe1), An ejector-type refrigeration cycle that opens the bypass passage.
前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
前記放熱器から流出した冷媒を減圧させるノズル部(14a)から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(14c)から冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させるエジェクタ(14)と、
冷媒を減圧させる吸引側減圧部(15)と、
前記吸引側減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させて前記冷媒吸引口側へ流出させる吸引側蒸発器(19)と、
前記吸引側減圧部の入口側の冷媒を、前記吸引側減圧部を迂回させて前記吸引側蒸発器の入口側へ導くバイパス通路(16)と、を備え、
前記吸引側減圧部は、前記吸引側蒸発器の出口側の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た封入空間(52c)、および前記感温媒体の圧力に応じて変位する絞り弁(51)を有し、前記吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度(SH1)が予め定めた基準過熱度(KSH1)に近づくように絞り開度を変化させるものであり、
前記吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力から予め定めた基準媒体温度における前記感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧(Y)と定義し、前記吸引側減圧部の最大通路断面積(Aex)に対する前記バイパス通路の最小通路断面積(Apt)の比(Apt/Aex)を面積比Xと定義したときに、
−170X+3≧Y
かつ、
Y≧−350X−9
となっているエジェクタ式冷凍サイクル。 A compressor (11) for compressing and discharging the refrigerant;
A radiator (12) for dissipating heat from the refrigerant discharged from the compressor;
The refrigerant sucked from the refrigerant suction port (14c) by the suction action of the jetted refrigerant jetted from the nozzle part (14a) for depressurizing the refrigerant flowing out of the radiator, and sucked from the jetted refrigerant and the refrigerant suction port An ejector (14) for increasing the pressure of the refrigerant mixed with the refrigerant;
A suction side decompression section (15) for decompressing the refrigerant;
A suction-side evaporator (19) for evaporating the refrigerant decompressed by the suction-side decompression unit and causing the refrigerant to flow out to the refrigerant suction port side;
A bypass passage (16) for guiding the refrigerant on the inlet side of the suction-side decompression unit to bypass the suction-side decompression unit to the inlet side of the suction-side evaporator,
The suction-side decompression unit is displaced according to the enclosed space (52c) in which a temperature-sensitive medium whose pressure changes with the temperature change of the refrigerant on the outlet side of the suction-side evaporator is enclosed, and the pressure of the temperature-sensitive medium A throttle valve (51) that changes the throttle opening so that the superheat degree (SH1) of the refrigerant on the outlet side of the suction side evaporator approaches a predetermined reference superheat degree (KSH1),
A value obtained by subtracting the saturation pressure of the temperature sensitive medium at a predetermined reference medium temperature from the outlet side pressure, which is the pressure of the refrigerant flowing out of the suction side evaporator, is defined as a valve opening set pressure (Y), and the suction side When the ratio (Apt / Aex) of the minimum passage sectional area (Apt) of the bypass passage to the maximum passage sectional area (Aex) of the decompression unit is defined as an area ratio X,
-170X + 3 ≧ Y
And,
Y ≧ −350X-9
Ejector type refrigeration cycle.
前記分岐部(13)の一方の流出口には、前記ノズル部の入口側が接続されており、
前記分岐部(13)の他方の流出口には、前記吸引側減圧部の入口側が接続されている請求項1ないし4のいずれか1つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。 A branch part (13) for branching the flow of the refrigerant flowing out of the radiator,
The inlet side of the nozzle part is connected to one outlet of the branch part (13),
The ejector-type refrigeration cycle according to any one of claims 1 to 4, wherein an inlet side of the suction side pressure reducing unit is connected to the other outlet of the branch part (13).
前記吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度(SH1)が予め定めた基準過熱度(KSH1)に近づくように絞り開度を変化させる吸引側減圧部(15)と、
前記吸引側減圧部の入口側の冷媒を、前記吸引側減圧部を迂回させて前記吸引側減圧部の出口側へ導くバイパス通路(16)と、
前記バイパス通路を流通する冷媒の流量を調整する可変絞り機構部(17)と、を備え、
前記吸引側減圧部にて減圧された冷媒を流出させる蒸発器側出口(21b)には、前記吸引側蒸発器の冷媒入口側が接続されており、
前記可変絞り機構部は、前記バイパス通路を開閉する機能を有し、前記吸引側減圧部から前記吸引側蒸発器の冷媒入口側へ流出させる冷媒の流量(Ge1)が予め定めた基準流量(KGe1)以下となっている際に、前記バイパス通路を開くものである流量調整弁。 The refrigerant is sucked from the refrigerant suction port (14c) by the suction action of the jetted refrigerant jetted from the nozzle part (14a) for depressurizing the refrigerant, and the mixed refrigerant of the jetted refrigerant and the sucked refrigerant sucked from the refrigerant suction port is A flow rate adjusting valve applied to an ejector refrigeration cycle (10, 10a) having an ejector (14) for boosting pressure, and a suction side evaporator (19) for evaporating a refrigerant to flow out to the refrigerant suction port side,
A suction side decompression section (15) for changing the throttle opening so that the superheat degree (SH1) of the refrigerant on the outlet side of the suction side evaporator approaches a predetermined reference superheat degree (KSH1);
A bypass passage (16) for guiding the refrigerant on the inlet side of the suction side decompression unit to the outlet side of the suction side decompression unit by bypassing the suction side decompression unit;
A variable throttle mechanism (17) for adjusting the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass passage,
A refrigerant inlet side of the suction-side evaporator is connected to an evaporator-side outlet (21b) through which the refrigerant decompressed by the suction-side decompression unit flows out,
The variable throttle mechanism has a function of opening and closing the bypass passage, and a refrigerant flow rate (Ge1) flowing out from the suction-side decompression unit to a refrigerant inlet side of the suction-side evaporator is a predetermined reference flow rate (KGe1). ) A flow rate adjustment valve that opens the bypass passage when
前記吸引側蒸発器の出口側の冷媒の過熱度(SH1)が予め定めた基準過熱度(KSH1)に近づくように絞り開度を変化させる吸引側減圧部(15)と、
前記吸引側減圧部の入口側の冷媒を、前記吸引側減圧部を迂回させて前記吸引側減圧部の出口側へ導くバイパス通路(16)と、を備え、
前記吸引側減圧部は、前記吸引側蒸発器の出口側の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た封入空間(52c)、および前記感温媒体の圧力に応じて変位する絞り弁(51)を有し、
前記吸引側減圧部にて減圧された冷媒を流出させる蒸発器側出口(21b)には、前記吸引側蒸発器の冷媒入口側が接続されており、
前記吸引側蒸発器から流出した冷媒の圧力である出口側圧力から予め定めた基準媒体温度における前記感温媒体の飽和圧力を減算した値を開弁設定圧(Y)と定義し、前記吸引側減圧部の最大通路断面積(Aex)に対する前記バイパス通路の最小通路断面積(Apt)の比(Apt/Aex)を面積比Xと定義したときに、
−170X+3≧Y
かつ、
Y≧−350X−9
となっている流量調整弁。 The refrigerant is sucked from the refrigerant suction port (14c) by the suction action of the jetted refrigerant jetted from the nozzle part (14a) for depressurizing the refrigerant, and the mixed refrigerant of the jetted refrigerant and the sucked refrigerant sucked from the refrigerant suction port is A flow rate adjusting valve applied to an ejector refrigeration cycle (10, 10a) having an ejector (14) for boosting pressure, and a suction side evaporator (19) for evaporating a refrigerant to flow out to the refrigerant suction port side,
A suction side decompression section (15) for changing the throttle opening so that the superheat degree (SH1) of the refrigerant on the outlet side of the suction side evaporator approaches a predetermined reference superheat degree (KSH1);
A bypass passage (16) for guiding the refrigerant on the inlet side of the suction side decompression unit to the outlet side of the suction side decompression unit by bypassing the suction side decompression unit,
The suction-side decompression unit is displaced according to the enclosed space (52c) in which a temperature-sensitive medium whose pressure changes with the temperature change of the refrigerant on the outlet side of the suction-side evaporator is enclosed, and the pressure of the temperature-sensitive medium A throttle valve (51)
A refrigerant inlet side of the suction-side evaporator is connected to an evaporator-side outlet (21b) through which the refrigerant decompressed by the suction-side decompression unit flows out,
A value obtained by subtracting the saturation pressure of the temperature sensitive medium at a predetermined reference medium temperature from the outlet side pressure, which is the pressure of the refrigerant flowing out of the suction side evaporator, is defined as a valve opening set pressure (Y), and the suction side When the ratio (Apt / Aex) of the minimum passage sectional area (Apt) of the bypass passage to the maximum passage sectional area (Aex) of the decompression unit is defined as an area ratio X,
-170X + 3 ≧ Y
And,
Y ≧ −350X-9
The flow rate adjustment valve.
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