JP4341515B2 - Ejector cycle - Google Patents
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Description
本発明は、流体を減圧する減圧手段であるとともに、高速で噴出する作動流体の巻き込み作用によって流体輸送を行う運動量輸送式ポンプであるエジェクタ(JIS Z 816 番号2.2など参照)を有するエジェクタサイクルに関するものであり、車両用空調装置の冷凍サイクルに適用して有効である。 The present invention is an ejector cycle having an ejector (see, for example, JIS Z 816 number 2.2) which is a decompression means for decompressing a fluid and which is a momentum transporting pump that transports fluid by the entrainment action of a working fluid ejected at high speed. And is effective when applied to a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner.
本出願人は先に、複数の蒸発器を有するエジェクタサイクルを出願している(出願2004−41163号)。図7は、その先願のエジェクタサイクルの一例を示す模式図である。 The present applicant has previously filed an ejector cycle having a plurality of evaporators (Application 2004-41163). FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the ejector cycle of the prior application.
冷媒を高圧状態にする圧縮機1と、圧縮機1から吐出した高圧冷媒の熱を放熱する放熱器2と、放熱器2から流出した高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部3aを有し、ノズル部3aから噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒流入口3bから気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して吐出するエジェクタ3と、冷媒流出側が圧縮機1の吸引側に接続され、エジェクタ3から吐出した冷媒を蒸発させる第1蒸発器4と、冷媒流れを放熱器2とエジェクタ3との間の第1冷媒循環路R1から分岐して気相冷媒流入口3bへと導く第2冷媒循環路R2と、第2冷媒循環路R2に配置されて冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第1絞り手段5と、第2冷媒循環路R2の第1絞り手段5よりも冷媒流れ下流側部位に配置され、冷媒を蒸発させる第2蒸発器6とを備えている。
A compressor 1 for bringing the refrigerant into a high-pressure state; a
このエジェクタサイクルにおいては、第1蒸発器4と第2蒸発器6とを並列運転するだけではなく、第1絞り手段5を締め切ることにより第1蒸発器4の単独運転を行うことができる。
In this ejector cycle, not only the
しかしながら、上記したエジェクタサイクルにおいて、第1蒸発器4の単独運転時に冷媒通過音が発生する場合がある。図8は、この冷媒通過音の発生メカニズムを説明するエジェクタ3の断面図である。図8に示すように、気相冷媒流入口3bからの吸引流が第1絞り手段5によって遮断されることで、ノズル部3aの出口において駆動流の周りに渦が生じ、この渦損失の増大によって冷媒通過音が発生する場合がある。
However, in the above-described ejector cycle, a refrigerant passing sound may be generated when the
この冷媒通過音により、音環境が厳しい室内や車室内などにはエジェクタ3を設置することが難しく、搭載自由度が大幅に制限されるという問題がある。本発明は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、簡素な構成で冷媒通過音を軽減することのできる複数の蒸発器を有したエジェクタサイクルを提供することにある。
Due to the refrigerant passing sound, it is difficult to install the
本発明は上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項6に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、冷媒を高圧状態にする圧縮機(1)と、圧縮機(1)から吐出した高圧冷媒の熱を放熱する放熱器(2)と、放熱器(2)から流出した高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部(3a)を有し、ノズル部(3a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒流入口(3b)から気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して吐出するエジェクタ(3)と、冷媒流出側が圧縮機(1)の吸引側に接続され、エジェクタ(3)から吐出した冷媒を蒸発させる第1蒸発器(4)と、冷媒流れを放熱器(2)とエジェクタ(3)との間の第1冷媒循環路(R1)から分岐して気相冷媒流入口(3b)へと導く第2冷媒循環路(R2)と、第2冷媒循環路(R2)に配置されて冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第1絞り手段(5)と、第2冷媒循環路(R2)の第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ下流側部位に配置され、冷媒を蒸発させる第2蒸発器(6)とを備えるエジェクタサイクルにおいて、
第2冷媒循環路(R2)の第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ上流側部位から第2蒸発器(6)と気相冷媒流入口(3b)との間へと冷媒を導くバイパス流路(B)を設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs technical means described in claims 1 to 6. That is, in the first aspect of the invention, the compressor (1) that brings the refrigerant into a high-pressure state, the radiator (2) that radiates the heat of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (1), and the radiator (2 ) Has a nozzle portion (3a) that decompresses and expands the high-pressure refrigerant isentropically, and the gas-phase refrigerant is supplied from the gas-phase refrigerant inlet (3b) by the high-speed refrigerant flow injected from the nozzle portion (3a). An ejector (3) that sucks and converts expansion energy into pressure energy and discharges, and a first evaporation that evaporates the refrigerant discharged from the ejector (3) with the refrigerant outflow side connected to the suction side of the compressor (1) And the second refrigerant circulation that branches the refrigerant flow from the first refrigerant circulation path (R1) between the radiator (2) and the ejector (3) to the gas-phase refrigerant inlet (3b). Path (R2) and the second refrigerant circulation path (R2). The first throttle means (5) for reducing the pressure of the refrigerant and adjusting the flow rate of the refrigerant, and the first throttle means (5) of the second refrigerant circulation path (R2) are disposed at a portion downstream of the refrigerant flow. In an ejector cycle comprising a second evaporator (6) for evaporating
Bypass flow for introducing the refrigerant from the upstream side portion of the refrigerant flow path to the second evaporator (6) and the gas-phase refrigerant inlet (3b) with respect to the first throttle means (5) of the second refrigerant circulation path (R2). The road (B) is provided.
また、請求項2に記載の発明では、冷媒を高圧状態にする圧縮機(1)と、圧縮機(1)から吐出した高圧冷媒の熱を放熱する放熱器(2)と、放熱器(2)から流出した高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部(3a)を有し、ノズル部(3a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒流入口(3b)から気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して吐出するエジェクタ(3)と、冷媒流出側が圧縮機(1)の吸引側に接続され、エジェクタ(3)から吐出した冷媒を蒸発させる第1蒸発器(4)と、冷媒流れを放熱器(2)とエジェクタ(3)との間の第1冷媒循環路(R1)から分岐して気相冷媒流入口(3b)へと導く第2冷媒循環路(R2)と、第2冷媒循環路(R2)に配置されて冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第1絞り手段(5)と、第2冷媒循環路(R2)の第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ下流側部位に配置され、冷媒を蒸発させる第2蒸発器(6)と、第2冷媒循環路(R2)の第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ上流側部位で分岐して第1蒸発器(4)と圧縮機(1)との間へと冷媒を導く第3冷媒循環路(R3)と、第3冷媒循環路(R3)に配置されて冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第2絞り手段(7)と、第3冷媒循環路(R3)の第2絞り手段(7)よりも冷媒流れ下流側部位に配置され、冷媒を蒸発させる第3蒸発器(8)とを備えるエジェクタサイクルにおいて、
第2冷媒循環路(R2)の第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ上流側部位から第2蒸発器(6)と気相冷媒流入口(3b)との間へと冷媒を導くバイパス流路(B)を設けたことを特徴としている。
Moreover, in invention of
Bypass flow for introducing the refrigerant from the upstream side portion of the refrigerant flow path to the second evaporator (6) and the gas-phase refrigerant inlet (3b) with respect to the first throttle means (5) of the second refrigerant circulation path (R2). The road (B) is provided.
また、請求項3に記載の発明では、冷媒を高圧状態にする圧縮機(1)と、圧縮機(1)から吐出した高圧冷媒の熱を放熱する放熱器(2)と、放熱器(2)から流出した高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部(3a)を有し、ノズル部(3a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒流入口(3b)から気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して吐出するエジェクタ(3)と、冷媒流出側が圧縮機(1)の吸引側に接続され、エジェクタ(3)から吐出した冷媒を蒸発させる第1蒸発器(4)と、冷媒流れを放熱器(2)とエジェクタ(3)との間の第1冷媒循環路(R1)から分岐して気相冷媒流入口(3b)へと導く第2冷媒循環路(R2)と、第2冷媒循環路(R2)に配置されて冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第1絞り手段(5)と、第2冷媒循環路(R2)の第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ下流側部位に配置され、冷媒を蒸発させる第2蒸発器(6)と、第2冷媒循環路(R2)の第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ上流側部位で分岐して第1蒸発器(4)と圧縮機(1)との間へと冷媒を導く第3冷媒循環路(R3)と、第3冷媒循環路(R3)に配置されて冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第2絞り手段(7)と、第3冷媒循環路(R3)の第2絞り手段(7)よりも冷媒流れ下流側部位に配置され、冷媒を蒸発させる第3蒸発器(8)とを備えるエジェクタサイクルにおいて、
第3冷媒循環路(R3)の第3蒸発器(8)よりも冷媒流れ下流側部位から第2冷媒循環路(R2)の第2蒸発器(6)と気相冷媒流入口(3b)との間へと冷媒を導くバイパス流路(B)を設けたことを特徴としている。
In the invention according to
The second evaporator (6) and the gas-phase refrigerant inlet (3b) of the second refrigerant circulation path (R2) from the downstream side of the refrigerant flow than the third evaporator (8) of the third refrigerant circulation path (R3) A bypass channel (B) for guiding the refrigerant between the two is provided.
この請求項1ないし請求項3に記載のいずれの発明においても、第1絞り手段(5)を締め切って第2蒸発器(6)から気相冷媒流入口(3b)へ流入する冷媒流を遮断しても、バイパス流路(B)から気相冷媒流入口(3b)へ冷媒が供給されて吸引側流量が確保されるため、ノズル部(3a)出口での渦損失が抑えられ、冷媒通過音の発生を軽減することができる。 In any of the first to third aspects of the present invention, the first throttle means (5) is closed to shut off the refrigerant flow flowing from the second evaporator (6) to the gas-phase refrigerant inlet (3b). Even so, since the refrigerant is supplied from the bypass channel (B) to the gas-phase refrigerant inlet (3b) and the suction side flow rate is secured, the vortex loss at the outlet of the nozzle (3a) is suppressed, and the refrigerant passes. Generation of sound can be reduced.
また、第2蒸発器(6)をバイパスする構成とすることで、第1蒸発器(4)の性能にはほとんど影響を与えないで冷媒通過音の発生を軽減することができる。また、バイパス流路(B)は冷媒流路を短絡しただけの簡素な構成であるため、冷凍装置のコストを抑えることができる。また、冷媒通過音低減により、音環境が厳しい室内や車室内などへのエジェクタの設置が可能となり、搭載自由度を向上させることができる。 Moreover, by setting it as the structure which bypasses a 2nd evaporator (6), generation | occurrence | production of a refrigerant | coolant passage sound can be reduced, hardly affecting the performance of a 1st evaporator (4). Moreover, since the bypass flow path (B) has a simple configuration in which the refrigerant flow path is short-circuited, the cost of the refrigeration apparatus can be suppressed. Further, by reducing the refrigerant passing sound, it is possible to install the ejector in a room where the sound environment is severe or in the vehicle interior, and the degree of freedom of mounting can be improved.
また、請求項4に記載の発明では、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のエジェクタサイクルにおいて、バイパス流路(B)の冷媒流量を、第2冷媒循環路(R2)の冷媒流量よりも少なくしたことを特徴としている。この請求項4に記載の発明によれば、バイパス流路(B)によるバイパス量を必要最小限とすることで、並列運転時も第2蒸発器(6)の性能にはほとんど影響を与えないようにすることができる。
In the invention according to
また、請求項5に記載の発明では、請求項4のいずれかに記載のエジェクタサイクルにおいて、バイパス流路(B)に、流通する冷媒流れを断続する開閉手段(9)を設けたことを特徴としている。この請求項5に記載の発明によれば、第1蒸発器(4)と第2蒸発器(6)との並列運転時に、バイパス流路(B)に冷媒が流れることによって第2蒸発器(6)の冷媒流量が減少して能力低下することを防ぐことができる。
In the invention according to
また、請求項6に記載の発明では、請求項1または請求項2のいずれかに記載のエジェクタサイクルにおいて、第2冷媒循環路(R2)において第1絞り手段(5)を無くし、代わりに、冷媒を減圧し冷媒の流量を調節するとともに、冷媒流れを第2蒸発器(6)側とバイパス流路(B)側とに切り替える流路切替手段(10)を設けたことを特徴としている。
In the invention according to
この請求項6に記載の発明によれば、上記請求項5では第1絞り手段(5)と開閉手段(9)とで行う機能を1つの流路切替手段(10)によって達成することができるため、冷凍装置の構成を簡素にすることができる。ちなみに、上記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。 According to the sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the function performed by the first throttle means (5) and the opening / closing means (9) can be achieved by one flow path switching means (10). Therefore, the configuration of the refrigeration apparatus can be simplified. Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
(第1実施形態)
以下、本発明の実施の形態について添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態におけるエジェクタサイクルを示す模式図であり、図2は、本発明のバイパス流路Bによる効果を説明するエジェクタ3の断面図である。尚、本実施形態は、本発明に係るエジェクタサイクルを車両用空調装置の冷凍サイクルに適用した例として説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an ejector cycle in the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of an
エジェクタサイクルは、冷媒が循環する冷媒循環路Rを形成している。冷媒循環路Rには、冷媒を吸入圧縮する圧縮機1が配置されている。この圧縮機1の冷媒流れ下流側には放熱器2が配置されている。放熱器2よりもさらに冷媒流れ下流側部位には、エジェクタ3が配置されている。
The ejector cycle forms a refrigerant circulation path R through which the refrigerant circulates. In the refrigerant circulation path R, a compressor 1 that sucks and compresses the refrigerant is disposed. A
エジェクタ3には、放熱器2から流入する冷媒の通路面積を小さく絞るノズル部3aと、ノズル部3aの冷媒噴出口と同一空間に配置され、後述する第2蒸発器6からの気相冷媒が流入する気相冷媒流入口(以下、流入口と略す)3bが備えられている。さらに、ノズル部3aおよび流入口3bの冷媒流れ下流側部位には、冷媒の通路面積を徐々に大きくするディフューザ部3cが配置されている。
The
エジェクタ3のディフューザ部3cから流出した冷媒は、第1蒸発器4に流入する。第1蒸発器4は、冷媒と車室内に吹き出す空気とを熱交換させて、冷媒を蒸発(吸熱)させることにより冷房能力を発揮するものである。第1蒸発器4から流出した冷媒は圧密機1に吸引され、再び冷媒循環路Rを循環する。
The refrigerant that has flowed out of the
また、本実施形態のエジェクタサイクルには、冷媒循環路Rの放熱器2とエジェクタ3との間の第1冷媒循環路R1から分岐し、エジェクタ3の流入口3bで冷媒循環路Rに合流する第2冷媒循環路R2が形成されている。この第2冷媒循環路R2には、冷媒の流量調節と冷媒の減圧とを行う第1絞り手段としての第1流量調節弁5が配置されており、この第1流量調節弁5よりも冷媒流れ下流側部位には第2蒸発器6が配置されている。
Further, in the ejector cycle of the present embodiment, a branch is made from the first refrigerant circulation path R1 between the
次に、本発明に係る要部構成について説明する。本実施形態では、第2冷媒循環路R2の第1流量調節弁5よりも冷媒流れ上流側部位から第2蒸発器6と流入口3bとの間へと冷媒を導くバイパス流路Bを設けている。このバイパス流路Bは、細い冷媒配管などで形成されており、流通する冷媒流量が第2冷媒循環路R2の冷媒流量よりもかなり少なくなるよう設定してある。
Next, the configuration of the main part according to the present invention will be described. In the present embodiment, a bypass flow path B is provided for guiding the refrigerant from the upstream side portion of the refrigerant flow with respect to the first flow
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。圧縮機1が駆動すると、圧縮幾1で圧縮されて高温高圧状態となった冷媒は矢印方向に吐出されて放熱器2に流入する。放熱器2では高温の冷媒が車室外空気へ放熱する。言い換えると、冷媒が車室外空気により冷却されて液化凝縮する。放熱器2から流出した液相冷媒は、第1冷媒循環路R1を流れる流れと、第2冷媒循環路R2を流れる流れとに分流する。
Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. When the compressor 1 is driven, the refrigerant that has been compressed by the compression unit 1 and is in a high temperature and high pressure state is discharged in the direction of the arrow and flows into the
尚、第2冷媒循環路R2を流れる冷媒量は第1流量調節弁5の開度で調節される。第2冷媒循環路R2を流れる冷媒ぱ、第1流量調節弁5で減圧された後、第2蒸発器6で車室内へ流れる空気から吸熱する。言い換えると、冷媒が車室内空気で加熱されて気化蒸発する。そして、第2蒸発器6から流出した気相冷媒は、エジェクタ3の流入口3cへ流入する。
The amount of refrigerant flowing through the second refrigerant circulation path R2 is adjusted by the opening degree of the first flow
また、若干量の冷媒はバイパス流路Bを通り、第1流量調節弁5と第2蒸発器6とをバイパスしてエジェクタ3の流入口3cへ流入する。一方、第1冷媒循環路R1を流れる冷媒はエジェクタ3に流入し、ノズル部3aで減圧される。つまり、ノズル部3aで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに変換される。このノズル部3aで高速度となって噴出口から噴出する冷媒は、この際に生じる断熱熱落差により、流入口3bから第2蒸発器6にて蒸発した気相冷媒と、バイパス流路Bから供給される冷媒とを吸引する。
A small amount of the refrigerant passes through the bypass flow path B, bypasses the first flow
噴出した冷媒と吸引された冷媒は、混合してディフューザ部3cに流入する。このとき、冷媒の膨張エネルギーが圧力エネルギーに変換されるため、冷媒の圧力が上昇する。そして、エジェクタ3から流出した冷媒は、第1蒸発器4に流入する。第1蒸発器4では、冷媒が車室内へ流れる空気から吸熱する。言い換えると、冷媒が車室内空気で加熱されて気化蒸発する。この気化した冷媒は、圧縮機1に吸引圧縮されて再び冷媒循環路Rを矢印方向に流れる。
The ejected refrigerant and the sucked refrigerant are mixed and flow into the
尚、上記した運転は、第1蒸発器4と第2蒸発器6との両方で車室内空気を冷却する並列運転であるが、本実施形態の冷凍サイクルは第1流量調節弁5を締め切ることにより第2蒸発器6での冷却を停止し、第1蒸発器4だけを単独運転することができる。この場合、エジェクタ3の吸入側(流入口3b)へはバイパス流路Bを通して若干量の冷媒が供給されることとなる。
Note that the above-described operation is a parallel operation in which the air in the passenger compartment is cooled by both the
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、第2冷媒循環路R2の第1流量調節弁5よりも冷媒流れ上流側部位から第2蒸発器6と流入口3bとの間へと冷媒を導くバイパス流路Bを設けている。これによれば、第1流量調節弁5を締め切って第2蒸発器6から流入口3bへ流入する冷媒流を遮断しても、バイパス流路Bから流入口3bへ冷媒が供給されて吸引側流量が確保されるため、ノズル部3a出口での渦損失が抑えられ、冷媒通過音の発生を軽減することができる(図2参照)。
Next, features and effects of this embodiment will be described. First, a bypass flow path B is provided for guiding the refrigerant from a portion upstream of the refrigerant flow with respect to the first flow
また、第2蒸発器6をバイパスする構成とすることで、第1蒸発器4の性能にはほとんど影響を与えないで冷媒通過音の発生を軽減することができる。また、バイパス流路Bは冷媒流路を短絡しただけの簡素な構成であるため、冷凍装置のコストを抑えることができる。また、冷媒通過音低減により、音環境が厳しい室内や車室内などへのエジェクタの設置が可能となり、搭載自由度を向上させることができる。
Further, by adopting a configuration in which the
また、バイパス流路Bの冷媒流量を、第2冷媒循環路R2の冷媒流量よりも少なくしている。これによれば、バイパス流路Bによるバイパス量を必要最小限とすることで、並列運転時も第2蒸発器6の性能にはほとんど影響を与えないようにすることができる。
Moreover, the refrigerant | coolant flow rate of the bypass flow path B is made smaller than the refrigerant | coolant flow rate of 2nd refrigerant circuit R2. According to this, by minimizing the amount of bypass by the bypass flow path B, it is possible to hardly affect the performance of the
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態におけるエジェクタサイクルを示す模式図である。上述した第1実施形態と異なるのは、第2冷媒循環路R2の第1流量調節弁5よりも冷媒流れ上流側部位で分岐して第1蒸発器4と圧縮機1との間へと冷媒を導く第3冷媒循環路R3を設けている。そして、その第3冷媒循環路R3には、冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第2絞り手段としての第2流量調節弁7と、その第2流量調節弁7よりも冷媒流れ下流側部位に配置されて冷媒を蒸発させる第3蒸発器8とを設けたものである。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a schematic diagram showing an ejector cycle in the second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment described above is that the refrigerant branches at the upstream side portion of the refrigerant flow with respect to the first flow
このような3つの蒸発器を持つ冷凍サイクルにおいても、第1実施形態と同様に、第2冷媒循環路R2の第1流量調節弁5よりも冷媒流れ上流側部位から第2蒸発器6と流入口3bとの間へと冷媒を導くバイパス流路Bを設けることにより、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
In such a refrigeration cycle having three evaporators, the
(第3実施形態)
図4は、本発明の第3実施形態におけるエジェクタサイクルを示す模式図である。冷凍サイクルの構成は第2実施形態と同じ3つの蒸発器を持つものである。上述した第2実施形態と異なるのは、第3冷媒循環路R3の第3蒸発器8よりも冷媒流れ下流側部位から第2冷媒循環路R2の第2蒸発器6と流入口3bとの間へと冷媒を導くバイパス流路Bを設けた点である。このようにバイパス流路Bを配設しても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a schematic diagram showing an ejector cycle in the third embodiment of the present invention. The configuration of the refrigeration cycle has the same three evaporators as in the second embodiment. The difference from the second embodiment described above is between the
(第4実施形態)
図5は、本発明の第4実施形態におけるエジェクタサイクルを示す模式図である。上述した各実施形態と異なるのは、バイパス流路Bに、流通する冷媒流れを断続する開閉手段としての電磁弁9を設けている。これによれば、第1蒸発器4と第2蒸発器6との並列運転時に、バイパス流路Bに冷媒が流れることによって第2蒸発器6の冷媒流量が減少して能力低下することを防ぐことができる。尚、冷凍サイクルの構成を第1実施形態と同じもので示したが、第2(第3)実施形態のサイクル構成においても同様である。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram showing an ejector cycle in the fourth embodiment of the present invention. The difference from each embodiment described above is that the bypass passage B is provided with an electromagnetic valve 9 as an opening / closing means for intermittently circulating the flowing refrigerant flow. According to this, at the time of the parallel operation of the
(第5実施形態)
図6は、本発明の第5実施形態におけるエジェクタサイクルを示す模式図である。上述した第4実施形態と異なるのは、第2冷媒循環路R2において第1流量調節弁5を無くし、代わりに、冷媒を減圧し冷媒の流量を調節するとともに、冷媒流れを第2蒸発器6側とバイパス流路B側とに切り替える流路切替手段としての三方弁10を設けている。これによれば、上述した第4実施形態では第1流量調節弁5と電磁弁9とで行う機能を1つの三方弁10によって達成することができるため、冷凍装置の構成を簡素にすることができる。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a schematic diagram showing an ejector cycle in the fifth embodiment of the present invention. The difference from the fourth embodiment described above is that the first flow
(その他の実施形態)
上述の実施形態では本発明のエジェクタサイクルを車両用空調装置の冷凍サイクルに適用した例を示したが、本発明は車両用空調装置に限らず、給湯器用のヒートポンプサイクルなどの蒸気圧縮式サイクルに適用しても良い。また、上述の実施形態では車室内を空調する例を示したが、冷却対象空間は車室内に限らず、例えば冷蔵(冷凍)庫内などであっても良い。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, an example in which the ejector cycle of the present invention is applied to a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner has been shown. However, the present invention is not limited to a vehicle air conditioner, but is applied to a vapor compression cycle such as a heat pump cycle for a water heater. It may be applied. Moreover, although the example which air-conditions a vehicle interior was shown in the above-mentioned embodiment, the space for cooling is not restricted to a vehicle interior, For example, the inside of a refrigerator (freezer) etc. may be sufficient.
また、上述の実施形態では冷媒の種類を特定しなかったが、冷媒はフロン系・HC系の代替フロン・二酸化炭素など蒸気圧縮式冷凍サイクルに適用できるものであれば良い。また、上述の第1実施形態では、2つの蒸発器が異なる冷凍能力を持つ冷凍サイクルであるが、第2・第3実施形態のように3つ(以上)の蒸発器が異なる冷凍能力を発揮するものであっても良い。 Moreover, although the kind of refrigerant | coolant was not specified in the above-mentioned embodiment, the refrigerant | coolant should just be applicable to vapor compression refrigeration cycles, such as a CFC type | system | group, a CFC alternative CFC, and a carbon dioxide. In the first embodiment described above, the two evaporators are refrigeration cycles having different refrigeration capacities, but three (or more) evaporators exhibit different refrigeration capacities as in the second and third embodiments. It may be what you do.
また、上述の実施形態では、気液分離器を用いていない構成例を示したが、第1蒸発器4の上流側に気液分離器を設けて第1蒸発器4に液冷媒のみを流人させたり、圧縮機1上流側に気液分離器を設けて圧縮機1に気相冷媒のみを流入させたりする構成としても良い。また、放熱器2の下流側にレシーバが配置されていても良い。
In the above-described embodiment, the configuration example in which the gas-liquid separator is not used is shown. However, a gas-liquid separator is provided on the upstream side of the
また、上述の実施形態では、第2蒸発器6の上流側に流量調整弁5が配置されている例を示したが、この流量調整弁5は、例えばキャピラリチューブなどの絞りが一定(固定絞り)のものであっても良い。また、例えば膨張弁などの蒸発器出口側の過熱度などを検知して絞り開度を調整する機能を備えるものであっても良い。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the flow
また、第2蒸発器6の上流側に配置されている流量調整弁5に流路遮断(シャット)機能を備えた弁を用いても良い。また、流路遮断機能を有しない流量調整弁5と流路遮断機能を持つ電磁弁などの弁を併用することで、1つの蒸発器のみを運転することが可能な構成としても良い。
Further, a valve having a flow path shutoff (shut) function may be used for the flow
また、上述の実施形態のエジェクタ3として、第1蒸発器4の過熱度などを検知して流量調整機能を有する可変エジェクタを使用しても良いし、ノズル部3aでの絞りが一定の固定エジェクタであっても良い。また、上述の実施形態では2つの冷凍能力を発揮する蒸発器を別体で構成しているが、これらの蒸発器が一体となっていても良い。
Further, as the
1…圧縮機
2…放熱器
3…エジェクタ
3a…ノズル部
3b…流入口(気相冷媒流入口)
4…第1蒸発器
5…第1流量調節弁(第1絞り手段)
6…第2蒸発器
7…第2流量調節弁(第2絞り手段)
8…第3蒸発器
9…電磁弁(開閉手段)
10…三方弁(流路切替手段)
B…バイパス流路
R1…第1冷媒循環路
R2…第2冷媒循環路
R3…第3冷媒循環路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
4 ...
6 ...
8 ... Third evaporator 9 ... Solenoid valve (opening / closing means)
10 ... Three-way valve (flow path switching means)
B ... Bypass channel R1 ... First refrigerant circuit R2 ... Second refrigerant circuit R3 ... Third refrigerant circuit
Claims (6)
前記圧縮機(1)から吐出した高圧冷媒の熱を放熱する放熱器(2)と、
前記放熱器(2)から流出した高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部(3a)を有し、前記ノズル部(3a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒流入口(3b)から気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して吐出するエジェクタ(3)と、
冷媒流出側が前記圧縮機(1)の吸引側に接続され、前記エジェクタ(3)から吐出した冷媒を蒸発させる第1蒸発器(4)と、
冷媒流れを前記放熱器(2)と前記エジェクタ(3)との間の第1冷媒循環路(R1)から分岐して前記気相冷媒流入口(3b)へと導く第2冷媒循環路(R2)と、
前記第2冷媒循環路(R2)に配置されて冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第1絞り手段(5)と、
前記第2冷媒循環路(R2)の前記第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ下流側部位に配置され、冷媒を蒸発させる第2蒸発器(6)とを備えるエジェクタサイクルにおいて、
前記第2冷媒循環路(R2)の前記第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ上流側部位から前記第2蒸発器(6)と前記気相冷媒流入口(3b)との間へと冷媒を導くバイパス流路(B)を設けたことを特徴とするエジェクタサイクル。 A compressor (1) for bringing the refrigerant into a high pressure state;
A radiator (2) that radiates heat of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (1);
It has a nozzle part (3a) that decompresses and expands the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator (2) in an isentropic manner, and a gas-phase refrigerant inlet (3b) is generated by a high-speed refrigerant flow injected from the nozzle part (3a). ) An ejector (3) for sucking the gas-phase refrigerant from and converting the expansion energy into pressure energy and discharging it,
A first evaporator (4) whose refrigerant outlet side is connected to the suction side of the compressor (1) and evaporates the refrigerant discharged from the ejector (3);
A second refrigerant circuit (R2) for branching the refrigerant flow from the first refrigerant circuit (R1) between the radiator (2) and the ejector (3) and leading to the gas-phase refrigerant inlet (3b) )When,
A first throttle means (5) disposed in the second refrigerant circulation path (R2) to depressurize the refrigerant and adjust the flow rate of the refrigerant;
In an ejector cycle comprising a second evaporator (6) disposed in a downstream portion of the refrigerant flow than the first throttle means (5) of the second refrigerant circulation path (R2) and evaporating the refrigerant,
Refrigerant from the upstream portion of the second refrigerant circulation path (R2) with respect to the first throttle means (5) to the space between the second evaporator (6) and the gas-phase refrigerant inlet (3b). An ejector cycle characterized in that a bypass flow path (B) for guiding is provided.
前記圧縮機(1)から吐出した高圧冷媒の熱を放熱する放熱器(2)と、
前記放熱器(2)から流出した高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部(3a)を有し、前記ノズル部(3a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒流入口(3b)から気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して吐出するエジェクタ(3)と、
冷媒流出側が前記圧縮機(1)の吸引側に接続され、前記エジェクタ(3)から吐出した冷媒を蒸発させる第1蒸発器(4)と、
冷媒流れを前記放熱器(2)と前記エジェクタ(3)との間の第1冷媒循環路(R1)から分岐して前記気相冷媒流入口(3b)へと導く第2冷媒循環路(R2)と、
前記第2冷媒循環路(R2)に配置されて冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第1絞り手段(5)と、
前記第2冷媒循環路(R2)の前記第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ下流側部位に配置され、冷媒を蒸発させる第2蒸発器(6)と、
前記第2冷媒循環路(R2)の前記第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ上流側部位で分岐して前記第1蒸発器(4)と前記圧縮機(1)との間へと冷媒を導く第3冷媒循環路(R3)と、
前記第3冷媒循環路(R3)に配置されて冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第2絞り手段(7)と、
前記第3冷媒循環路(R3)の第2絞り手段(7)よりも冷媒流れ下流側部位に配置され、冷媒を蒸発させる第3蒸発器(8)とを備えるエジェクタサイクルにおいて、
前記第2冷媒循環路(R2)の前記第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ上流側部位から前記第2蒸発器(6)と前記気相冷媒流入口(3b)との間へと冷媒を導くバイパス流路(B)を設けたことを特徴とするエジェクタサイクル。 A compressor (1) for bringing the refrigerant into a high pressure state;
A radiator (2) that radiates heat of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (1);
It has a nozzle part (3a) that decompresses and expands the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator (2) in an isentropic manner, and a gas-phase refrigerant inlet (3b) is generated by a high-speed refrigerant flow injected from the nozzle part (3a). ) An ejector (3) for sucking the gas-phase refrigerant from and converting the expansion energy into pressure energy and discharging it,
A first evaporator (4) having a refrigerant outlet side connected to a suction side of the compressor (1) and evaporating the refrigerant discharged from the ejector (3);
A second refrigerant circuit (R2) for branching the refrigerant flow from the first refrigerant circuit (R1) between the radiator (2) and the ejector (3) and leading to the gas-phase refrigerant inlet (3b) )When,
A first throttle means (5) disposed in the second refrigerant circulation path (R2) to depressurize the refrigerant and adjust the flow rate of the refrigerant;
A second evaporator (6) that is disposed downstream of the first throttle means (5) of the second refrigerant circulation path (R2) and evaporates the refrigerant;
Refrigerant flows between the first evaporator (4) and the compressor (1) by branching at a portion upstream of the refrigerant flow from the first throttle means (5) of the second refrigerant circulation path (R2). A third refrigerant circuit (R3) for guiding
A second throttle means (7) disposed in the third refrigerant circulation path (R3) to depressurize the refrigerant and adjust the flow rate of the refrigerant;
In an ejector cycle comprising a third evaporator (8) disposed downstream of the second throttle means (7) of the third refrigerant circulation path (R3) and evaporating the refrigerant.
Refrigerant from the upstream portion of the second refrigerant circulation path (R2) with respect to the first throttle means (5) to the space between the second evaporator (6) and the gas-phase refrigerant inlet (3b). An ejector cycle characterized in that a bypass flow path (B) for guiding is provided.
前記圧縮機(1)から吐出した高圧冷媒の熱を放熱する放熱器(2)と、
前記放熱器(2)から流出した高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部(3a)を有し、前記ノズル部(3a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒流入口(3b)から気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して吐出するエジェクタ(3)と、
冷媒流出側が前記圧縮機(1)の吸引側に接続され、前記エジェクタ(3)から吐出した冷媒を蒸発させる第1蒸発器(4)と、
冷媒流れを前記放熱器(2)と前記エジェクタ(3)との間の第1冷媒循環路(R1)から分岐して前記気相冷媒流入口(3b)へと導く第2冷媒循環路(R2)と、
前記第2冷媒循環路(R2)に配置されて冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第1絞り手段(5)と、
前記第2冷媒循環路(R2)の前記第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ下流側部位に配置され、冷媒を蒸発させる第2蒸発器(6)と、
前記第2冷媒循環路(R2)の前記第1絞り手段(5)よりも冷媒流れ上流側部位で分岐して前記第1蒸発器(4)と前記圧縮機(1)との間へと冷媒を導く第3冷媒循環路(R3)と、
前記第3冷媒循環路(R3)に配置されて冷媒を減圧するとともに冷媒の流量を調節する第2絞り手段(7)と、
前記第3冷媒循環路(R3)の第2絞り手段(7)よりも冷媒流れ下流側部位に配置され、冷媒を蒸発させる第3蒸発器(8)とを備えるエジェクタサイクルにおいて、
前記第3冷媒循環路(R3)の前記第3蒸発器(8)よりも冷媒流れ下流側部位から前記第2冷媒循環路(R2)の前記第2蒸発器(6)と前記気相冷媒流入口(3b)との間へと冷媒を導くバイパス流路(B)を設けたことを特徴とするエジェクタサイクル。 A compressor (1) for bringing the refrigerant into a high pressure state;
A radiator (2) that radiates heat of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (1);
It has a nozzle part (3a) that decompresses and expands the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator (2) in an isentropic manner, and a gas-phase refrigerant inlet (3b) is generated by a high-speed refrigerant flow injected from the nozzle part (3a). ) An ejector (3) for sucking the gas-phase refrigerant from and converting the expansion energy into pressure energy and discharging it,
A first evaporator (4) whose refrigerant outlet side is connected to the suction side of the compressor (1) and evaporates the refrigerant discharged from the ejector (3);
A second refrigerant circuit (R2) for branching the refrigerant flow from the first refrigerant circuit (R1) between the radiator (2) and the ejector (3) and leading to the gas-phase refrigerant inlet (3b) )When,
A first throttle means (5) disposed in the second refrigerant circulation path (R2) to depressurize the refrigerant and adjust the flow rate of the refrigerant;
A second evaporator (6) that is disposed downstream of the first throttle means (5) of the second refrigerant circulation path (R2) and evaporates the refrigerant;
Refrigerant flows between the first evaporator (4) and the compressor (1) by branching at a portion upstream of the refrigerant flow from the first throttle means (5) of the second refrigerant circulation path (R2). A third refrigerant circuit (R3) for guiding
A second throttle means (7) disposed in the third refrigerant circulation path (R3) to depressurize the refrigerant and adjust the flow rate of the refrigerant;
In an ejector cycle comprising a third evaporator (8) disposed downstream of the second throttle means (7) of the third refrigerant circulation path (R3) and evaporating the refrigerant.
The second evaporator (6) in the second refrigerant circulation path (R2) and the gas phase refrigerant flow from the downstream side of the refrigerant flow with respect to the third evaporator (8) in the third refrigerant circulation path (R3). An ejector cycle characterized in that a bypass flow path (B) for guiding the refrigerant to and from the inlet (3b) is provided.
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