JP4581720B2 - エジェクタを用いたサイクル - Google Patents
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Description
圧縮機(10)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(11)と、
放熱器(11)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(13a)、ノズル部(13a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口(13c)、および高い速度の冷媒流と気相冷媒とを混合した冷媒流の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する昇圧部(13b)を有するエジェクタ(13)と、
エジェクタ(13)から流出した冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮するとともに、冷媒流出側が圧縮機(10)の吸入側に接続される第1蒸発器(14)と、
冷媒吸引口(13c)に吸引される冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第2蒸発器(21)と、
第2蒸発器(21)と直列に設けられ、第2蒸発器(21)の冷媒通路を開閉する開閉弁(19)とを備え、
第2蒸発器(21)の冷媒流出側は吸引配管(25)を介して冷媒吸引口(13c)に接続され、
開閉弁(19)の閉弁時にエジェクタ(13)内部から冷凍機油が冷媒吸引口(13c)を通して吸引配管(25)内に落下して溜まることを抑制する抑制手段を備え、
吸引配管(25)のうち下流側部分に、冷媒吸引口(13c)よりも上方へ立ち上がるトラップ部(25a)が形成され、トラップ部(25a)により抑制手段が構成されることを特徴としている。
圧縮機(10)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(11)と、
放熱器(11)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(13a)、ノズル部(13a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口(13c)、および高い速度の冷媒流と気相冷媒とを混合した冷媒流の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する昇圧部(13b)を有するエジェクタ(13)と、
エジェクタ(13)から流出した冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮するとともに、冷媒流出側が圧縮機(10)の吸入側に接続される第1蒸発器(14)と、
冷媒吸引口(13c)に吸引される冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第2蒸発器(21)と、
第2蒸発器(21)と直列に設けられ、第2蒸発器(21)の冷媒通路を開閉する開閉弁(19)とを備え、
第2蒸発器(21)の冷媒流出側は吸引配管(25)を介して冷媒吸引口(13c)に接続され、
開閉弁(19)の閉弁時にエジェクタ(13)内部から冷凍機油が冷媒吸引口(13c)を通して吸引配管(25)内に落下して溜まることを抑制する抑制手段を備え、
開閉弁(19)は冷媒吸引口(13c)の入口部に設けられ、開閉弁(19)の閉弁時に開弁して第2蒸発器(21)の冷媒流出側を圧縮機(10)の吸入側に連通する補助開閉弁(29)を備え、
開閉弁(19)と補助開閉弁(29)とにより抑制手段が構成されることを特徴としている。
この発明によれば、開閉弁(19)を閉弁して第2蒸発器(21)の冷却機能を停止する操作を行っても、エジェクタ(13)内部から冷凍機油が冷媒吸引口(13c)を通して吸引配管(25)内に落下して溜まることを抑制できる。また、開閉弁(19)と補助開閉弁(29)とにより抑制手段が構成できる。
圧縮機(10)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(11)と、
放熱器(11)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(13a)、ノズル部(13a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口(13c)、および高い速度の冷媒流と気相冷媒とを混合した冷媒流の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する昇圧部(13b)を有するエジェクタ(13)と、
エジェクタ(13)から流出した冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮するとともに、冷媒流出側が圧縮機(10)の吸入側に接続される第1蒸発器(14)と、
冷媒吸引口(13c)に吸引される冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第2蒸発器(21)と、
第2蒸発器(21)と直列に設けられ、第2蒸発器(21)の冷媒通路を開閉する開閉弁(19)と、
開閉弁(19)の閉弁状態の経過時間が所定時間に達すると、開閉弁(19)を強制的に開弁する制御手段(26)とを備え、
制御手段(26)は、当エジェクタを用いたサイクルを起動させたときに第2蒸発器(21)の冷却機能を停止させる設定である場合、一旦、開閉弁(19)を開弁させることを特徴としている。
また、当エジェクタを用いたサイクルを起動させたときに開閉弁(19)を閉弁して第2蒸発器(21)の冷却機能を停止させる設定となっている場合であっても、一旦、開閉弁(19)を開弁させることに伴う冷媒流によって、第2蒸発器(21)側の配管内などに溜まった冷凍機油を冷媒吸引口(13c)側に押し戻して、圧縮機(10)の吸入側に還流させることができる。その結果、第2蒸発器(21)の冷却機能の停止時に圧縮機(10)への冷凍機油の戻り量が不足することを回避して、圧縮機(10)の潤滑性を良好に維持することができる。ちなみに起動時の開弁以降は、開閉弁(19)の閉弁状態の経過時間が所定時間に達すると、開閉弁(19)を強制的に開弁するものである。
圧縮機(10)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(11)と、
放熱器(11)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(13a)、ノズル部(13a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口(13c)、および高い速度の冷媒流と気相冷媒とを混合した冷媒流の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する昇圧部(13b)を有するエジェクタ(13)と、
エジェクタ(13)から流出した冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮するとともに、冷媒流出側が圧縮機(10)の吸入側に接続される第1蒸発器(14)と、
冷媒吸引口(13c)に吸引される冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第2蒸発器(21)と、
第2蒸発器(21)と直列に設けられ、第2蒸発器(21)の冷媒通路を開閉する開閉弁(19)と、
第2蒸発器(21)および開閉弁(19)をバイパスさせて冷媒吸引口(13c)へ冷媒を流すバイパス流路(31)と、
バイパス流路(31)を開閉する補助開閉弁(32)とを備え、
第2蒸発器(21)による冷却運転をしない場合に補助開閉弁(32)を開弁してバイパス流路(31)に所定流量の冷媒が流れるようにしたことを特徴としている。
この発明によれば、開閉弁(19)を閉弁して第2蒸発器(21)の冷却機能を停止させている場合はバイパス流路(31)から所定流量の冷媒が流れることより、エジェクタ(13)の冷媒吸引口(13c)には吸引冷媒の流れが常時形成されため、冷媒吸引口(13c)側に冷凍機油が自重にて落下することを抑制することができる。その結果、第2蒸発器(21)の冷却機能の停止時に圧縮機(10)への冷凍機油の戻り量が不足することを回避して、圧縮機(10)の潤滑性を良好に維持することができる。
図1は、本発明の第1実施形態におけるエジェクタを用いたサイクルを車両用空調冷蔵装置の冷凍サイクルに適用した例を示す。本実施形態のエジェクタを用いたサイクルでは、圧縮機10の吐出側→放熱器11→流量調節弁12→エジェクタ13→第1蒸発器14→圧縮機10の吸入側に至る主冷媒循環経路15が備えられている。
第1実施形態では、エジェクタ13の吸引口13cの位置をエジェクタ13のハウジング13dの上方部に設定するものであるが、第2実施形態は図4に示すようにエジェクタ13のハウジング13dの下方部に吸引口13cを配置するものにおいて、吸引配管25の下流側部分(換言すると、吸引口13cの直ぐ上流部分)にトラップ部25aを形成している。
図5は第3実施形態であり、第1分岐通路17の電磁弁19を廃止し、第1分岐通路17の冷媒が固定絞りからなる絞り機構20を通過して第2蒸発器21に流入するようにしている。つまり、第3実施形態では圧縮機10が作動すると、第1分岐通路17に常に冷媒が流れるようにしている。
図6は第4実施形態の冷凍サイクル構成であり、図3に示す比較例に対して逆止弁27を吸引口13cの入口部、換言すると、吸引配管25の下流端に追加設置したものである。この逆止弁27は吸引配管25から吸引口13cへの一方向のみに冷媒流れを許容し、吸引口13cから吸引配管25への逆方向には冷媒の流れを阻止する構成になっている。
図7は第5実施形態の冷凍サイクル構成であり、電磁弁19の位置を第1分岐通路17の絞り機構19の上流側の位置から吸引口13cの入口部(吸引配管25の下流端)に変更している。
図8は第6実施形態の冷凍サイクル構成であり、図3に示す比較例と同じである。第6実施形態は冷蔵庫停止状態における電磁弁19の制御に特徴を有している。
図11は第7実施形態における制御装置26のフローチャートであり、図11でのステップS12以外の部分が上述した第6実施形態での作動を表しており、本実施形態はこの第6実施形態での作動にステップS12での作動を加えたものである。
図12は第8実施形態におけるエジェクタを用いたサイクルを示す模式図であり、図3に示す比較例での構成に、第2蒸発器21および開閉弁19をバイパスさせて冷媒吸引口13cへ冷媒を流すバイパス流路31と、そのバイパス流路31を開閉する補助開閉弁32とを設けたものである。
上述の第1〜第8実施形態では、いずれも放熱器11の下流側をエジェクタ13の吸引口13cに接続する第1分岐通路17を設け、この第1分岐通路17に電磁弁19・絞り機構20および第2蒸発器21を直列に配置しているが、第9実施形態は図13に示すように第1分岐通路17の構成を変更している。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下述べるごとく種々変形可能である。
11…放熱器
13…エジェクタ
13a…ノズル部
13b…ディフューザ部(昇圧部)
13c…冷媒吸引口
14…第1蒸発器
17、18…分岐通路
19…電磁弁(開閉弁)
21…第2蒸発器
24…第3蒸発器
25…吸引配管
25a…トラップ部
26…制御装置(制御手段)
27…逆止弁
29…補助電磁弁(補助開閉弁)
31…バイパス流路
32…補助電磁弁(補助開閉弁)
Claims (4)
- 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機(10)と、
前記圧縮機(10)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(11)と、
前記放熱器(11)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(13a)、前記ノズル部(13a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口(13c)、および前記高い速度の冷媒流と前記気相冷媒とを混合した冷媒流の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する昇圧部(13b)を有するエジェクタ(13)と、
前記エジェクタ(13)から流出した冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮するとともに、冷媒流出側が前記圧縮機(10)の吸入側に接続される第1蒸発器(14)と、
前記冷媒吸引口(13c)に吸引される冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第2蒸発器(21)と、
前記第2蒸発器(21)と直列に設けられ、前記第2蒸発器(21)の冷媒通路を開閉する開閉弁(19)とを備え、
前記第2蒸発器(21)の冷媒流出側は吸引配管(25)を介して前記冷媒吸引口(13c)に接続され、
前記開閉弁(19)の閉弁時に前記エジェクタ(13)内部から冷凍機油が前記冷媒吸引口(13c)を通して前記吸引配管(25)内に落下して溜まることを抑制する抑制手段を備え、
前記吸引配管(25)のうち下流側部分に、前記冷媒吸引口(13c)よりも上方へ立ち上がるトラップ部(25a)が形成され、前記トラップ部(25a)により前記抑制手段が構成されることを特徴とするエジェクタを用いたサイクル。 - 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機(10)と、
前記圧縮機(10)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(11)と、
前記放熱器(11)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(13a)、前記ノズル部(13a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口(13c)、および前記高い速度の冷媒流と前記気相冷媒とを混合した冷媒流の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する昇圧部(13b)を有するエジェクタ(13)と、
前記エジェクタ(13)から流出した冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮するとともに、冷媒流出側が前記圧縮機(10)の吸入側に接続される第1蒸発器(14)と、
前記冷媒吸引口(13c)に吸引される冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第2蒸発器(21)と、
前記第2蒸発器(21)と直列に設けられ、前記第2蒸発器(21)の冷媒通路を開閉する開閉弁(19)とを備え、
前記第2蒸発器(21)の冷媒流出側は吸引配管(25)を介して前記冷媒吸引口(13c)に接続され、
前記開閉弁(19)の閉弁時に前記エジェクタ(13)内部から冷凍機油が前記冷媒吸引口(13c)を通して前記吸引配管(25)内に落下して溜まることを抑制する抑制手段を備え、
前記開閉弁(19)は前記冷媒吸引口(13c)の入口部に設けられ、前記開閉弁(19)の閉弁時に開弁して前記第2蒸発器(21)の冷媒流出側を前記圧縮機(10)の吸入側に連通する補助開閉弁(29)を備え、
前記開閉弁(19)と前記補助開閉弁(29)とにより前記抑制手段が構成されることを特徴とするエジェクタを用いたサイクル。 - 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機(10)と、
前記圧縮機(10)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(11)と、
前記放熱器(11)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(13a)、前記ノズル部(13a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口(13c)、および前記高い速度の冷媒流と前記気相冷媒とを混合した冷媒流の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する昇圧部(13b)を有するエジェクタ(13)と、
前記エジェクタ(13)から流出した冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮するとともに、冷媒流出側が前記圧縮機(10)の吸入側に接続される第1蒸発器(14)と、
前記冷媒吸引口(13c)に吸引される冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第2蒸発器(21)と、
前記第2蒸発器(21)と直列に設けられ、前記第2蒸発器(21)の冷媒通路を開閉する開閉弁(19)と、
前記開閉弁(19)の閉弁状態の経過時間が所定時間に達すると、前記開閉弁(19)を強制的に開弁する制御手段(26)とを備え、
前記制御手段(26)は、当エジェクタを用いたサイクルを起動させたときに前記第2蒸発器(21)の冷却機能を停止させる設定である場合、一旦、前記開閉弁(19)を開弁させることを特徴とするエジェクタを用いたサイクル。 - 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機(10)と、
前記圧縮機(10)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(11)と、
前記放熱器(11)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(13a)、前記ノズル部(13a)から噴射する高い速度の冷媒流により気相冷媒が内部に吸引される冷媒吸引口(13c)、および前記高い速度の冷媒流と前記気相冷媒とを混合した冷媒流の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する昇圧部(13b)を有するエジェクタ(13)と、
前記エジェクタ(13)から流出した冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮するとともに、冷媒流出側が前記圧縮機(10)の吸入側に接続される第1蒸発器(14)と、
前記冷媒吸引口(13c)に吸引される冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第2蒸発器(21)と、
前記第2蒸発器(21)と直列に設けられ、前記第2蒸発器(21)の冷媒通路を開閉する開閉弁(19)と、
前記第2蒸発器(21)および前記開閉弁(19)をバイパスさせて前記冷媒吸引口(13c)へ冷媒を流すバイパス流路(31)と、
前記バイパス流路(31)を開閉する補助開閉弁(32)とを備え、
前記第2蒸発器(21)による冷却運転をしない場合に前記補助開閉弁(32)を開弁して前記バイパス流路(31)に所定流量の冷媒が流れるようにしたことを特徴とするエジェクタを用いたサイクル。
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