JP2023168059A - receiver cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
この明細書における開示は、レシーバサイクル装置に関する。 The disclosure herein relates to receiver cycle devices.
特許文献1は、圧縮機の吸入配管がレシーバ内を経由する配置を開示している。これにより、圧縮機の吸入冷媒と、レシーバ内の冷媒との間の熱交換が提供される。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
特許文献1の構成は、レシーバに振動が伝搬する場合がある。例えば、圧縮機の振動が配管を経由してレシーバに直接的に伝搬する場合がある。また、圧縮機の吸入冷媒の脈動がレシーバを振動させる場合がある。振動は、部品の破損を生じる場合がある。振動は、騒音を生じる場合がある。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、レシーバサイクルにはさらなる改良が求められている。
In the configuration of
開示されるひとつの目的は、レシーバの振動が抑制されたレシーバサイクル装置を提供することである。 One object of the disclosure is to provide a receiver cycle device in which vibration of the receiver is suppressed.
ここに開示されたレシーバサイクル装置は、一次媒体としての冷媒を圧縮する圧縮機(11)、圧縮機により圧縮された冷媒を放熱させる放熱器(12)、放熱器により放熱された冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離するレシーバ(13)、および、レシーバから供給される冷媒を蒸発させ、蒸発した冷媒を圧縮機に供給するチラー(15)を閉回路に有する圧縮サイクル装置(10)と、チラーにおいて冷媒と熱交換する二次媒体が循環する閉回路に、熱負荷と熱交換する熱負荷熱交換器(22、222)、および、二次媒体とレシーバ内の冷媒とを熱交換させるレシーバ熱交換器(23)を有する非圧縮サイクル装置(20)とを備える。 The receiver cycle device disclosed herein includes a compressor (11) that compresses a refrigerant as a primary medium, a radiator (12) that radiates heat from the refrigerant compressed by the compressor, and a gas refrigerant that converts the refrigerant heat radiated by the radiator into a gas refrigerant. A compression cycle device (10) having a receiver (13) that separates the refrigerant into liquid refrigerant, and a chiller (15) in a closed circuit that evaporates the refrigerant supplied from the receiver and supplies the evaporated refrigerant to the compressor; A closed circuit in which a secondary medium that exchanges heat with the refrigerant circulates in the chiller includes a heat load heat exchanger (22, 222) that exchanges heat with the heat load, and a receiver that exchanges heat between the secondary medium and the refrigerant in the receiver. and a non-compression cycle device (20) having a heat exchanger (23).
開示されるレシーバサイクル装置によると、圧縮サイクル装置は、チラー、および、非圧縮サイクル装置の熱負荷熱交換器を経由して、熱負荷の温度を調節する。しかも、非圧縮サイクル装置のレシーバ熱交換器は、レシーバにおける冷媒と熱交換する。この結果、レシーバにおける冷媒は、二次媒体によって冷却される。さらに、レシーバ熱交換器は、非圧縮サイクル装置に属するから、圧縮機の振動をレシーバに直接的に伝搬させることがない。この結果、レシーバの振動が抑制される。 According to the disclosed receiver cycle device, the compression cycle device adjusts the temperature of the heat load via the chiller and the heat load heat exchanger of the non-compression cycle device. Moreover, the receiver heat exchanger of the non-compression cycle device exchanges heat with the refrigerant in the receiver. As a result, the refrigerant in the receiver is cooled by the secondary medium. Furthermore, since the receiver heat exchanger belongs to a non-compression cycle device, the vibrations of the compressor are not directly transmitted to the receiver. As a result, vibration of the receiver is suppressed.
この明細書において開示された複数の形態は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。 The multiple embodiments disclosed in this specification employ different technical means to achieve their respective objectives. The claims and the reference numerals in parentheses described in this section exemplarily indicate correspondence with parts of the embodiment described later, and are not intended to limit the technical scope. The objects, features, and advantages disclosed in this specification will become more apparent by reference to the subsequent detailed description and accompanying drawings.
複数の実施形態が、図面を参照しながら説明される。複数の実施形態において、機能的におよび/または構造的に、対応する部分および/または関連付けられる部分には、同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および/または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。 Embodiments are described with reference to the drawings. In embodiments, functionally and/or structurally corresponding and/or related parts may be provided with the same reference numerals or with reference numerals that differ by hundreds or more. Descriptions of other embodiments can be referred to for corresponding and/or related parts.
第1実施形態
図1において、温度調節装置1は、運転されることにより熱負荷2の温度を調節する温度調節装置である。温度調節装置1は、熱負荷2の温度を低下させる冷却用途に利用される。温度調節装置1は、冷却装置とも呼ばれる。温度調節装置1は、熱負荷2の温度を上昇させる加熱用途に利用される場合がある。温度調節装置1は、加熱装置とも呼ばれる。熱負荷2は、気体、液体、または、固体である。気体の一例は、空調装置における空調空気である。気体は、電気的な部品などの物品を冷却する空気であってもよい。液体の一例は、飲用水ある。液体は、電気的な部品などの物品を冷却する冷却水であってもよい。固体の一例は、電池である。電池は、多くの場合、電解液を備えるが、全体的に固体と見ることができる。なお、この明細書において、電池は、二次電池、および、燃料電池を含む概念として解釈される。二次電池は、鉛電池、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池などである場合がある。固体は、電気的な部品、例えば発熱するスイッチング素子、などの物品であってもよい。
First Embodiment In FIG. 1, a
温度調節装置1は、温度調節機能を利用する利用装置に設置されている。機器は、固定体、または、移動体である。固定体は、住宅もしくは事業所に設置される場合がある。例えば、温度調節装置1が固定体に設置される場合、温度調節装置1は、空調装置を提供する場合がある。ここで、移動体は、ヒトが乗ることが意図されている乗り物、または、ヒトが乗ることが意図されない無人移動体を含む概念として解釈されるべきである。さらに、移動体は、車両、航空機、および、船舶を含む概念として解釈されるべきである。移動体は、車両、航空機、または、船舶としての車体、気体、または、船体と呼ばれるボディ部材を備えている。温度調節装置1を構成する部品は、直接的に、または、間接的にボディ部材に固定されている。
The
この実施形態では、温度調節装置1は、車両に搭載されている。車両は、内燃機関のみを動力源として使用する内燃機関車両である場合がある。車両は、電動機を動力源として使用する電動車両である場合がある。電動車両は、内燃機関と電動機とを選択的、または、併用的に動力源として使用するハイブリッド車両である場合がある。電動車両は、電動機のみを動力源として使用するフル電動車両である場合がある。車両が電動機を搭載する場合、電動機は、熱負荷としての電池から電力を供給される場合がある。
In this embodiment, the
温度調節装置1は、圧縮サイクル装置10と、非圧縮サイクル装置20とを備える。温度調節装置1は、圧縮サイクル装置10に所属するレシーバを備える。さらに、圧縮サイクル装置10と非圧縮サイクル装置20とは、レシーバにおいて熱交換するように構成されている。この側面において、温度調節装置1は、レシーバサイクル装置と呼ばれる。
The
圧縮サイクル装置10は、温度調節装置1において利用される低温または高温を生成する一次サイクルと呼ばれる場合がある。圧縮サイクル装置10の内部には、一次媒体としての冷媒が充填されている。圧縮サイクル装置10の冷媒は、いわゆるフロン類、二酸化炭素、アンモニアなどを含む自然冷媒である場合がある。圧縮サイクル装置10は、環境温度よりも低い低温を生成し利用する冷凍サイクルと呼ばれる場合がある。圧縮サイクル装置10は、環境温度よりも高い高温を生成し利用するヒートポンプサイクルと呼ばれる場合がある。圧縮サイクル装置10は、冷媒の相変化を利用する場合がある。圧縮サイクル装置10は、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置と呼ばれる場合がある。
The
圧縮サイクル装置10は、複数の機能部品を備える。冷媒の経路において隣接する2つの機能部品の間には、それらを機械的に連結する冷媒通路が形成されている。冷媒通路は、2つの機能部品の間を流体的に連通している。冷媒通路は、配管10aによって提供される場合がある。配管10aは、銅、または、アルミニウム等の金属管によって提供される。
The
圧縮サイクル装置10は、圧縮機11、放熱器12、レシーバ13、および、チラー15を備える。圧縮機11、放熱器12、レシーバ13、および、チラー15は、この順に環状に配置されている。圧縮サイクル装置10は、運転時に、冷媒が循環的に流れる閉回路を形成している。閉回路において、圧縮機11、放熱器12、レシーバ13、および、チラー15は、この順に冷媒が流れるように配置されている。図示の例では、冷媒は、反時計回り方向へ流れる。以下の説明において、圧縮サイクル装置10における上流、下流の語は、冷媒の流れ方向における上流、下流を示している。
The
圧縮サイクル装置10は、圧縮機11を備える。圧縮機11は、ひとつ、または、複数の防振部品6によってボディ部材に設置されている。圧縮機11は、電動機、または、内燃機関を動力源として駆動され運転される。この実施形態では、圧縮機11は、電動機によって駆動される。圧縮機11は、電動圧縮機とも呼ばれる。圧縮機11は、吸入口11aと、吐出口11bとを備える。吸入口11aは、圧縮機11のハウジングに開設された開口によって、または、圧縮機11から延びる管の開口によって提供されている。吐出口11bは、圧縮機11のハウジングに開設された開口によって、または、圧縮機11から延びる管の開口によって提供されている。圧縮機11は、運転されると、吸入口11aから低圧の冷媒を吸入する。圧縮機11は、運転されると、冷媒を加圧する。圧縮機11は、運転されると、吐出口11bから高圧の冷媒を吐出する。
The
吐出口11bから減圧器14までの部位は高圧系とも呼ばれる。減圧器14から吸入口11aまでの部位は低圧系とも呼ばれる。高圧系の配管10aの内径は、低圧系の配管10aの内径より小さい。
The region from the
圧縮機11は、ガスインジェクションポート11cを備える。圧縮機11は、ガスインジェクションポート11cから供給されるガス冷媒を、圧縮過程における中間段階に混入させる。圧縮機11は、ガスインジェクション圧縮機と呼ばれる場合がある。なお、ガスインジェクションポート11cへのガス冷媒の供給は、オン/オフに切り替え可能である場合がある。圧縮機11が運転され、ガスインジェクションポート11cにガス冷媒が供給されるとき、圧縮サイクル装置10は、ガスインジェクションサイクルとして機能する。
The
圧縮機11は、運転されると、振動する。この振動の伝搬を抑制するために、振動伝搬経路には、振動の伝搬を抑制する防振部品6が使用されている。防振部品6は、圧縮機11を機械的に支持する支持部材7を含む場合がある。支持部材7は、防振ブッシュを含む。防振ブッシュは、ゴム製、または、エラストマ製である場合がある。防振部品6は、冷媒を流すための防振管8を含む場合がある。防振管8は、金属メッシュ製、ゴム製、または、エラストマ製の弾性管である場合がある。防振管8は、金属管との対比において、金属管より柔軟であること、または、金属管より容易に撓むことができるから、柔軟管、または、可撓管とも呼ばれる。このように、圧縮機11は、振動の伝搬を抑制する防振部品6を介して、レシーバサイクルの温度調節機能を利用する利用装置のボディ部材5に設置されている。防振部品6は、支持部材7、および、防振管8を含む。防振管8は、吸入防振管8a、および/または、吐出防振管8bを含む。さらに、防振管8は、ガスインジェクション用のインジェクション防振管8cを含む場合がある。
When the
圧縮機11は、吸入口11aに連結された吸入防振管8aを備える。例えば、吸入防振管8aは、配管10aと吸入口11aとの間に配置されている。圧縮機11は、吐出口11bに連結された吐出防振管8bを備える。例えば、吐出防振管8bは、吐出口11bと配管10aとの間に配置されている。さらに、圧縮機11は、ガスインジェクション通路を提供するインジェクション防振管8cを備える場合がある。
The
圧縮サイクル装置10は、放熱器12を備える。放熱器12は、圧縮機11とレシーバ13との間に配置されている。放熱器12は、圧縮機11の下流に配置されている。放熱器12は、レシーバ13の上流に配置されている。放熱器12は、圧縮機11から吐出された高圧の冷媒を冷却する。放熱器12は、空冷、または、液冷の熱交換器によって提供することができる。この実施形態では、放熱器12は、空気と冷媒との間における熱交換を実施する。空気は、多くの場合、車両の外気が利用される。冷媒が凝縮性である場合、放熱器12は、冷媒を凝縮させる。放熱器12は、凝縮器とも呼ばれる場合がある。
The
圧縮サイクル装置10は、レシーバ13を備える。レシーバ13は、放熱器12とチラー15との間に配置されている。レシーバ13は、放熱器12の下流に配置されている。レシーバ13は、減圧器14の上流に配置されている。レシーバ13は、ガス冷媒と液冷媒とを分離させる容器でもある。レシーバ13は、容器の上部に開口する入口を備える。レシーバ13は、容器の下部に開口する出口を備える。レシーバ13は、ガス冷媒と液冷媒とが混合された混合冷媒を受け入れる。レシーバ13は、主として液冷媒を流し出す。レシーバ13は、ガス冷媒と液冷媒とを分離する気液分離器とも呼ばれる。レシーバ13は、液冷媒をためることにより圧縮サイクル装置10内に流れている冷媒量を調節する調節器でもある。
The
圧縮サイクル装置10は、減圧器14を備える。減圧器14は、レシーバ13とチラー15との間に配置されている。減圧器14は、レシーバ13の下流に配置されている。減圧器14は、チラー15の上流に配置されている。減圧器14は、主減圧器とも呼ばれる。減圧器14は、レシーバ13から供給される液冷媒を減圧するから、オリフィス、液減圧器、または、膨張弁とも呼ばれる。減圧器14は、後続のチラー15において冷媒が蒸発するように冷媒通路を絞っている。減圧器14は、チラー15において効率的に冷媒が蒸発するように、温度感応式膨張弁によって提供される場合がある。温度感応式膨張弁は、チラー15の温度に応じて絞り面積を調節するように構成されている。
The
圧縮サイクル装置10は、チラー15を備える。チラー15は、減圧器14と圧縮機11との間に配置されている。チラー15は、減圧器14の下流に配置されている。チラー15は、圧縮機11の上流に配置されている。チラー15は、冷媒を蒸発させる。チラー15は、冷媒と二次媒体との間において熱交換を可能としている。チラー15は、蒸発器とも呼ばれる場合がある。チラー15は、冷媒-水間熱交換器とも呼ばれる場合がある。チラー15は、非圧縮サイクル装置20を流れる二次媒体を冷却する。圧縮サイクル装置10と非圧縮サイクル装置20とは、チラー15において熱的に結合されている。
The
チラー15は、冷媒通路15aと、媒体通路15bとを備える。冷媒通路15aと媒体通路15bとは、冷媒と二次媒体との熱交換を可能とするように密に接触している。冷媒通路15aは、運転時に、冷媒が流れる通路である。冷媒通路15aは、冷媒が蒸発する蒸発器として構成されている。媒体通路15bは、運転時に、二次媒体が流れる通路である。
圧縮サイクル装置10は、ガスインジェクション通路16を備える。ガスインジェクション通路16は、放熱器12とレシーバ13との間の分岐点と、ガスインジェクションポート11cとを流体的に連通している。ガスインジェクション通路16は、放熱器12とレシーバ13との間の分岐点から、高圧冷媒の一部を分流する。ガスインジェクション通路16は、高圧冷媒の一部が、レシーバ13とチラー15とをバイパスするように導く。ガスインジェクション通路16は、高圧冷媒の一部を、ガスインジェクションポート11cに供給する。
The
ガスインジェクション通路16は、インジェクション防振管8cを備える。インジェクション防振管8cは、配管10aとガスインジェクションポート11cとの間に配置されている。ガスインジェクション通路16は、比較的細い配管10aによって提供されている。ガスインジェクション通路16は、比較的細い配管10aであるがゆえに防振効果を有している。よって、ガスインジェクション通路16の配管10aだけで、振動の伝搬が抑制される場合がある。この場合、インジェクション防振管8cを備えない場合がある。
The
圧縮サイクル装置10は、気液分離器17を備える。気液分離器17は、放熱器12の下流において、冷媒から、ガスインジェクション用のガス冷媒を分離し、ガスインジェクション通路16へ供給する。ガスインジェクション通路16は、ガス冷媒の流れを断続可能な開閉弁を備える場合がある。ガスインジェクション通路16からガス冷媒が許容されるとき、圧縮サイクル装置10は、ガスインジェクションサイクルとして機能する。
The
図2において、圧縮機11は、ボディ部材5に固定されている。圧縮機11は、ボディ部材5に対して支持部材7を介して支持されることにより固定されている。圧縮機11とボディ部材5との間には、支持部材7が配置されている。よって、圧縮機11は、ボディ部材5に対して間接的に固定されている。支持部材7は、ボディ部材5に固定されているベース部材7aを備える。ベース部材7aは、ボルト等によってボディ部材5に固定されている。ベース部材7aは、ボディ部材5と一体的に振動するように固定されている。支持部材7は、圧縮機11に固定されているアタッチメント部材7bを備える。アタッチメント部材7bは、ボルト等によって圧縮機11に固定されている。アタッチメント部材7bは、圧縮機11と一体的に振動するように固定されている。
In FIG. 2 ,
ベース部材7aとアタッチメント部材7bとの間には、複数の防振ブッシュ7cが配置されている。防振ブッシュ7cは、金属メッシュ製、ゴム製、または、エラストマ製の弾性部材である場合がある。ベース部材7aとアタッチメント部材7bとは、防振ブッシュ7cを介して図示された既定の位置に保持されている。
A plurality of
防振ブッシュ7cは、圧縮機11に想定される振動の周波数帯において柔軟に変形することができる。よって、防振ブッシュ7cは、アタッチメント部材7bからベース部材7aへ向かう方向において、振動の伝搬を抑制する。防振ブッシュ7cは、ボディ部材5に想定される振動の周波数帯において柔軟に変形する場合がある。よって、防振ブッシュ7cは、ベース部材7aからアタッチメント部材7bへ向かう方向において、振動の伝搬を抑制する場合がある。防振ブッシュ7cは、ベース部材7aとアタッチメント部材7bとの間における、片方向、および/または、双方向において、振動の伝搬を抑制する場合がある。
The
吸入防振管8aと吐出防振管8bとは、圧縮機11と配管10aとの間に配置されている。配管10aは、ボディ部材5に直接的に、または、間接的に固定されている。吸入防振管8aと吐出防振管8bとは、圧縮機11からボディ部材5へ向かう方向において、振動の伝搬を抑制する。吸入防振管8aと吐出防振管8bとは、ボディ部材5から圧縮機11へ向かう方向において、振動の伝搬を抑制する場合がある。吸入防振管8aと吐出防振管8bとは、圧縮機11とボディ部材5との間における、片方向、および/または、双方向において、振動の伝搬を抑制する。さらに、インジェクション防振管8c、および/または、ガスインジェクション通路16を提供する配管10aも、圧縮機11とボディ部材5との間における、片方向、および/または、双方向において、振動の伝搬を抑制する。
The suction
他の観点では、圧縮機11は、ボディ部材5に対して相対的に振動する場合がある。防振ブッシュ7cは、ボディ部材5に対する圧縮機11の相対的な微小移動を許容している。この振動は、支持部材7が許容する振幅に制限される場合がある。同様に、吸入防振管8aと吐出防振管8bとは、ボディ部材5に対する圧縮機11の相対的な微小移動を許容している。さらに、インジェクション防振管8cも、ボディ部材5に対する圧縮機11の相対的な微小移動を許容している。
From another point of view, the
圧縮機11が振動する場合、アタッチメント部材7bは圧縮機11とともに振動し、変位する場合がある。ただし、防振ブッシュ7cが変位を吸収する。この結果、アタッチメント部材7bから、ベース部材7aへの振動の伝搬が抑制される。圧縮機11の振動は、配管10aを経由して、配管10aが固定されているボディ部材5の固定部位に伝搬する場合がある。ただし、吸入防振管8a、および、吐出防振管8bは、配管10aを経由する振動の伝搬を抑制する。さらに、インジェクション防振管8cも、配管10aを経由する振動の伝搬を抑制する。
When the
ボディ部材5が振動する場合、ベース部材7aはボディ部材5とともに振動し、変位する場合がある。ただし、防振ブッシュ7cが変位を吸収する。この結果、ボディ部材7aから、アタッチメント部材7bへの振動の伝搬が抑制される。ボディ部材5の振動は、配管10aを経由して圧縮機11に伝搬する場合がある。ただし、吸入防振管8a、および、吐出防振管8bは、配管10aを経由する振動の伝搬を抑制する。さらに、インジェクション防振管8cも、配管10aを経由する振動の伝搬を抑制する。
When the
図1に戻り、非圧縮サイクル装置20は、圧縮サイクル装置10との対比において二次サイクルと呼ばれる場合がある。非圧縮サイクル装置20は、温度調節装置1において熱負荷2と直接的に熱交換している。非圧縮サイクル装置20の内部には、冷媒とは異なる二次媒体が充填されている。二次媒体は、気体、または、液体である場合がある。二次媒体は、市場における入手の容易性を重視して選定される場合がある。二次媒体は、水、不凍液、または、これらの混合物である場合がある。非圧縮サイクル装置20は、熱負荷2と圧縮サイクル装置10との間における熱輸送を担っている。
Returning to FIG. 1, the
非圧縮サイクル装置20は、ポンプ21、熱負荷熱交換器22、および、レシーバ熱交換器23を備える。さらに、非圧縮サイクル装置20は、チラー15を備える。チラー15は、圧縮サイクル装置10と、非圧縮サイクル装置20との両方において共有されている。
The
非圧縮サイクル装置20は、運転時に、二次媒体が循環的に流れる閉回路を形成している。非圧縮サイクル装置20は、複数の機能部品を備える。二次媒体の経路において隣接する2つの機能部品の間には、それらを機械的に連結する媒体通路が形成されている。媒体通路は、2つの機能部品の間を流体的に連通している。媒体通路は、配管20aによって提供される場合がある。配管20aは、銅、または、アルミニウム等の金属管、または、ゴム製、または、エラストマ製の樹脂管によって提供されている。
During operation, the
ポンプ21、熱負荷熱交換器22、レシーバ熱交換器23、および、チラー15は、この順に環状に配置されている。閉回路において、ポンプ21、熱負荷熱交換器22、レシーバ熱交換器23、および、チラー15は、この順に二次媒体が流れるように配置されている。図示の例では、二次媒体は、時計回り方向へ流れる。以下の説明において、非圧縮サイクル装置20における上流、下流の語は、二次媒体の流れ方向における上流、下流を示している。
The
非圧縮サイクル装置20は、ポンプ21を備える。ポンプ21は、電動機によって駆動される。ポンプ21は、電動ポンプとも呼ばれる。ポンプ21は、非圧縮サイクル装置20内において二次媒体を循環的に流す。
The
非圧縮サイクル装置20は、熱負荷熱交換器22を備える。熱負荷熱交換器22は、ポンプ21とレシーバ熱交換器23との間に配置されている。熱負荷熱交換器22は、ポンプ21の下流に配置されている。熱負荷熱交換器22は、レシーバ熱交換器23の上流に配置されている。熱負荷熱交換器22は、熱負荷2と二次媒体との間において熱交換する。この実施形態では、熱負荷2は、空気3である。空気3は、室内の空調のために空調ユニット内に流される空気である。熱負荷熱交換器22は、利用側の熱交換器とも呼ばれる。
The
非圧縮サイクル装置20は、レシーバ熱交換器23を備える。レシーバ熱交換器23は、熱負荷熱交換器22とチラー15との間に配置されている。レシーバ熱交換器23は、熱負荷熱交換器22の下流に配置されている。レシーバ熱交換器23は、チラー15の上流に配置されている。レシーバ熱交換器23は、レシーバ13において、冷媒と二次媒体との間において熱交換する。レシーバ熱交換器23は、レシーバ13の内部に配置されている。レシーバ熱交換器23は、二次媒体の流れにおいて、レシーバ13を貫通する管状の部材である。
The
レシーバ熱交換器23は、レシーバ熱交換器23の少なくとも一部が、レシーバ13内の液領域LRに位置付けられるように配置されている。レシーバ熱交換器23は、レシーバ13内の下部に配置されている。レシーバ熱交換器23は、レシーバ13内の最下部を含む下部領域に配置されている。レシーバ熱交換器23は、レシーバ13内の液冷媒に接触するように、レシーバ13の下部領域に配置されている。レシーバ熱交換器23は、レシーバ熱交換器23の一部がレシーバ13内のガス領域に到達していてもよい。代替的に、レシーバ熱交換器23は、レシーバ13内のガス領域において冷媒と熱交換するように、レシーバ13の上部に配置されていてもよい。
非圧縮サイクル装置20は、圧縮サイクル装置10と共有のチラー15を備える。チラー15は、非圧縮サイクル装置20の中において、レシーバ熱交換器23とポンプ21との間に配置されている。チラー15は、二次媒体の流れにおいて、レシーバ熱交換器23の下流に配置されている。チラー15は、二次媒体の流れにおいて、ポンプ21の上流に配置されている。チラー15は、二次媒体と冷媒との間において熱交換を可能としている。チラー15は、圧縮サイクル装置10を流れる冷媒により、二次媒体を冷却する。
The
チラー15は、圧縮サイクル装置10と非圧縮サイクル装置20とを熱的に直列に結合している。非圧縮サイクル装置20は、熱負荷2と熱交換するための少なくともひとつの熱負荷熱交換器22を備えている。結果的に、圧縮サイクル装置10は、チラー15と非圧縮サイクル装置20とを介して熱負荷2と熱交換するように構成されている。さらに、圧縮サイクル装置10と非圧縮サイクル装置20とは、レシーバ13内の冷媒と、レシーバ熱交換器23内の二次媒体とを熱交換させている。
The
この実施形態において、温度調節装置1が運転されると、圧縮機11が運転され、同時に、ポンプ21が運転される。冷媒は、チラー15において二次媒体を冷却する。冷却された二次媒体は、熱負荷熱交換器22において熱負荷2の温度を低下させる。これにより、温度調節装置1は、熱負荷2を冷却する装置として機能する。
In this embodiment, when the
熱負荷熱交換器22から流出した二次媒体は、レシーバ熱交換器23においてレシーバ13内の冷媒を冷却し、冷媒の温度を低下させる。このとき、非圧縮サイクル装置20の二次媒体は、液体、例えば水である。この場合、気体よりも高い熱交換効率が実現される。
The secondary medium flowing out from the heat
この実施形態では、レシーバ熱交換器23において二次媒体の温度が上昇するが、二次媒体の温度は再びチラー15において冷却される。熱負荷熱交換器22は、レシーバ熱交換器23の上流側であって、かつ、チラー15の下流側に配置されている。この結果、熱負荷熱交換器22においては、熱負荷2の空気3を冷却することができる。
In this embodiment, the temperature of the secondary medium increases in the
レシーバ熱交換器23において二次媒体は冷媒の熱を奪う。これによりレシーバ13内の冷媒のエンタルピが減少し、圧力を低下させることができる。この結果、圧縮サイクル装置10の冷媒のサブクールが増大する場合がある。蒸発器としてのチラー15においては、エンタルピ差を大きくすることができ、結果的に、圧縮サイクル装置20による冷却効率が向上する。
In the
また、レシーバ熱交換器23において温度上昇した二次媒体は、チラー15の二次媒体通路15bの温度を上昇させ、結果的に、チラー15における冷媒通路15aの温度を上昇させる。チラー15における冷媒通路15aの温度の上昇は、圧縮機11の吸入口11aにおける冷媒の圧力を上昇させる。この結果、圧縮機11における消費動力が抑制される。
Further, the secondary medium whose temperature has increased in the
さらに、レシーバ熱交換器23は、レシーバ13内において冷媒と熱交換する。この結果、レシーバ13内において冷媒のガス成分と液成分との分離(ガス冷媒と液冷媒との分離)が改善される。この結果、圧縮サイクル装置10が必要とされるサブクールを得るための冷媒充填量を抑制することができる。言い換えると、比較的少ない冷媒充填量においてレシーバ13内に液成分が確実に貯留されるから、サブクールが得られやすい。この結果、圧縮サイクル装置10における冷媒充填量を抑制することができる。特に、圧縮サイクル装置10がヒートポンプサイクルとして運転される場合であっても、圧縮サイクル装置10における冷媒充填量を抑制することができる。
Furthermore, the
この実施形態では、圧縮機11は、ボディ部材5に対して相対的に振動する。ただし、二次媒体が流れる非圧縮サイクル装置20がレシーバ13において熱交換を提供する。このため、圧縮機11の吸入側における配管がレシーバ13と熱交換する構成と比べて、圧縮機11の振動がレシーバ13に伝搬しにくい。この結果、レシーバ13の振動が抑制されたレシーバサイクル装置が提供される。振動の抑制は、レシーバ13、または、レシーバ13に関連する配管10aの破損を抑制する。振動の抑制は、レシーバ13の振動に起因する騒音を抑制する。
In this embodiment, the
第2実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、熱負荷2は、空気3である。これに代えて、この実施形態では、熱負荷2は、電池204(BATT)である。
Second Embodiment This embodiment is a modification based on the previous embodiment. In the embodiment described above, the heat load 2 is air 3. Instead, in this embodiment, thermal load 2 is battery 204 (BATT).
電池204は、電動機に給電する電池である。電池204は、移動体の移動用電動機に給電する動力用の電池である。電池204は、圧縮機11、および、ポンプ21に給電する付属機器用の電池でもある。移動体は、付属機器用の電池として、他の電池を備えている場合がある。電池204は、効率的な充放電のために適切な温度帯を有している。例えば、電池204は、一般的に、充放電の過程において発熱する。このため、電池204の温度は、適切な温度帯を上回る場合がある。この場合、温度調節装置1は、電池204の温度を低下させるために利用される。別の観点では、冬季のように環境温度が低い場合、電池204の温度は、適切な温度帯を下回る場合がある。この場合、温度調節装置1は、電池204の温度を上昇させるために利用される。
The battery 204 is a battery that supplies power to the electric motor. The battery 204 is a power battery that supplies power to a moving electric motor of a moving body. The battery 204 is also a battery for accessory equipment that supplies power to the
図3において、非圧縮サイクル装置20は、熱負荷熱交換器222を備える。熱負荷熱交換器222は、二次媒体と電池204との間における熱交換を可能としている。熱負荷熱交換器222は、二次媒体と電池204とを直接的に熱交換させてもよい。例えば、熱負荷熱交換器222は、二次媒体の配管と、電池204とを直接的に接触させている場合がある。代替的に、または、追加的に、熱負荷熱交換器222は、空気を介して、二次媒体と電池204との間を間接的に熱交換させてもよい。
In FIG. 3 , the
熱負荷熱交換器222において電池204の温度を低下させることにより加熱された二次媒体の温度は、依然として、レシーバ13における冷媒の温度より低い。この結果、二次媒体は、レシーバ熱交換器23においても冷媒を冷却し、冷媒の温度を低下させる。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の作用効果が得られる。
The temperature of the secondary medium heated by reducing the temperature of the battery 204 in the heat
第3実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、熱負荷2は、空気3、または、電池204である。これに代えて、この実施形態では、熱負荷2は、空気3、および、電池204の両方である。
Third Embodiment This embodiment is a modification based on the previous embodiment. In the above embodiment, the heat load 2 is the air 3 or the battery 204. Instead, in this embodiment, the heat load 2 is both the air 3 and the battery 204.
図4において、非圧縮サイクル装置20は、熱負荷熱交換器222を備える。熱負荷熱交換器222は、第1熱交換器と呼ばれる。
In FIG. 4 , the
圧縮サイクル装置10は、チラー15を経由することなく冷媒を流すバイパス通路318を備える。バイパス通路318は、減圧器14と圧縮機11との間に配置されている。バイパス通路318は、減圧器14とチラー15との間の部位から冷媒を分岐させる。バイパス通路318は、チラー15と圧縮機11との間の部位へ冷媒を合流させる。
The
圧縮サイクル装置10は、熱負荷熱交換器319を備える。熱負荷熱交換器319は、第2熱交換器と呼ばれる。熱負荷熱交換器319は、バイパス通路318に配置されている。熱負荷熱交換器319は、減圧器14と圧縮機11との間に配置されている。熱負荷熱交換器319は、減圧器14の下流に配置されている。熱負荷熱交換器319は、圧縮機11の上流に配置されている。熱負荷熱交換器319は、チラー15と並列に配置されている。熱負荷熱交換器319は、熱負荷2と冷媒との間において熱交換する。熱負荷2は、空気3である。空気3は、室内の空調のために流される空調空気である。熱負荷熱交換器319は、利用側の熱交換器とも呼ばれる。
The
この実施形態によると、熱負荷熱交換器222において電池204の温度を低下させることができる。二次媒体は、レシーバ熱交換器23においても冷媒を冷却し、冷媒の温度を低下させる。さらに、この実施形態では、熱負荷熱交換器319により、空気3を冷却することができる。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の作用効果が得られる。
According to this embodiment, the temperature of the battery 204 can be lowered in the heat
他の実施形態
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形形態を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
Other Embodiments The disclosure in this specification, drawings, etc. is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure encompasses the illustrated embodiments and variations thereon by those skilled in the art. For example, the disclosure is not limited to the combinations of parts and/or elements illustrated in the embodiments. The disclosure can be implemented in various combinations. The disclosure may have additional parts that can be added to the embodiments. The disclosure includes those in which parts and/or elements of the embodiments are omitted. The disclosure encompasses any substitutions or combinations of parts and/or elements between one embodiment and other embodiments. The disclosed technical scope is not limited to the description of the embodiments. The technical scope of some of the disclosed technical scopes is indicated by the description of the claims, and should be understood to include equivalent meanings and all changes within the scope of the claims.
明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。 The disclosure in the specification, drawings, etc. is not limited by the scope of the claims. The disclosure in the specification, drawings, etc. includes the technical ideas described in the claims, and further extends to a more diverse and broader range of technical ideas than the technical ideas described in the claims. Therefore, various technical ideas can be extracted from the disclosure of the specification, drawings, etc. without being restricted by the claims.
上記実施形態では、レシーバ熱交換器23は、レシーバ13内に配置されている。これに代えて、レシーバ熱交換器23は、レシーバ13の外面に配置されていてもよい。この場合も、レシーバ熱交換器23は、レシーバ13内の冷媒と二次媒体との間における熱交換を可能とする。例えば、レシーバ13が円筒形である場合、レシーバ熱交換器23は、レシーバ13の外周壁の外面に接触するように配置することができる。例えば、レシーバ熱交換器23は、レシーバ13の外周壁の外面に巻き付くように螺旋状に配置される場合がある。
In the embodiment described above,
上記実施形態では、レシーバ13から出た冷媒は、減圧器14に供給される。これに加えて、圧縮サイクル装置10は、レシーバ13と減圧器14との間に過冷却器(スーパークーラ)を備えてもよい。過冷却器は、レシーバ13から出た液冷媒を過冷却してサイクルとしての効率を向上する場合がある。
In the embodiment described above, the refrigerant discharged from the
上記実施形態では、温度調節装置1は、専ら、熱負荷2を冷却する冷凍サイクルとしての機能を提供する。代替的に、または、追加的に、温度調節装置1は、熱負荷2を、加熱するヒートポンプサイクルとしての機能を提供してもよい。かかる構成においても、チラー15と非圧縮サイクル装置20は、熱負荷2の温度を調節する機能を提供する。さらに、チラー15と非圧縮サイクル装置20は、圧縮機11からレシーバ13への振動の伝搬を抑制する。
In the embodiment described above, the
上記実施形態では、防振部品6は、吸入防振管8a、および、吐出防振管8bの両方を含む。これに代えて、防振部品6は、吸入防振管8a、および、吐出防振管8bのいずれか一方のみを備えていてもよい。圧縮機11からレシーバ13への振動の伝搬を抑制するためには、少なくとも吸入防振管8aを備えることが望ましい。
In the above embodiment, the
上記第3実施形態では、減圧器14により減圧された冷媒が、チラー15と熱負荷熱交換器319との両方に供給される。これに代えて、圧縮サイクル装置10は、チラー15の上流に配置された減圧器と、熱負荷熱交換器319の上流に配置された減圧器とを備えていてもよい。さらに、第3実施形態においても、圧縮サイクル装置10は、先行する実施形態が備えるガスインジェクション通路16、および、気液分離器17を備えていてもよい。さらに、熱負荷熱交換器222と熱負荷熱交換器319とは、熱負荷2を交換可能である。この場合、熱負荷熱交換器222は、二次媒体と空気3とを熱交換させ、熱負荷熱交換器319は、冷媒と電池204とを熱交換させる。さらに、非圧縮サイクル装置20は、熱負荷熱交換器222と、熱負荷熱交換器22との両方を備えていてもよい。
In the third embodiment, the refrigerant whose pressure has been reduced by the
1 温度調節装置、 2 熱負荷、 3 空気、 5 ボディ部材、
6 防振部品、 7 緩衝部材、 8 防振管、
7a ベース部材、7b アタッチメント部材、 7c 防振ブッシュ、
8a 吸入防振管、 8b 吐出防振管、 8c インジェクション防振管、
10 圧縮サイクル装置、 11 圧縮機、
12 放熱器、 13 レシーバ、 14 減圧器、 15 チラー、
16 ガスインジェクション通路、 17 気液分離器、
20 非圧縮サイクル装置、 21 ポンプ、
22 熱負荷熱交換器、 23 レシーバ熱交換器、
204 電池、 222 熱負荷熱交換器、
318 バイパス通路、 319 熱負荷熱交換器。
1 temperature control device, 2 heat load, 3 air, 5 body member,
6 vibration isolation parts, 7 buffer members, 8 vibration isolation tubes,
7a base member, 7b attachment member, 7c anti-vibration bushing,
8a Suction vibration isolation pipe, 8b Discharge vibration isolation pipe, 8c Injection vibration isolation pipe,
10 compression cycle device, 11 compressor,
12 radiator, 13 receiver, 14 pressure reducer, 15 chiller,
16 gas injection passage, 17 gas-liquid separator,
20 non-compression cycle device, 21 pump,
22 heat load heat exchanger, 23 receiver heat exchanger,
204 battery, 222 heat load heat exchanger,
318 Bypass passage, 319 Heat load heat exchanger.
Claims (10)
前記チラーにおいて前記冷媒と熱交換する二次媒体が循環する閉回路に、熱負荷と熱交換する熱負荷熱交換器(22、222)、および、前記二次媒体と前記レシーバ内の前記冷媒とを熱交換させるレシーバ熱交換器(23)を有する非圧縮サイクル装置(20)とを備えるレシーバサイクル装置。 A compressor (11) that compresses refrigerant as a primary medium, a radiator (12) that radiates heat from the refrigerant compressed by the compressor, and separates the refrigerant heat radiated by the radiator into gas refrigerant and liquid refrigerant. a compression cycle device (10) having a receiver (13) for evaporating the refrigerant supplied from the receiver and a chiller (15) for supplying the evaporated refrigerant to the compressor in a closed circuit;
A heat load heat exchanger (22, 222) that exchanges heat with a heat load is provided in a closed circuit in which a secondary medium that exchanges heat with the refrigerant circulates in the chiller, and a heat load heat exchanger (22, 222) that exchanges heat with a heat load, and a heat load heat exchanger (22, 222) that exchanges heat with the refrigerant and the secondary medium and the refrigerant in the receiver. A receiver cycle device comprising a non-compression cycle device (20) having a receiver heat exchanger (23) for exchanging heat.
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