JP4687637B2 - エジェクタ式ヒートポンプサイクル - Google Patents
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Description
圧縮機(1)から吐出される冷媒の放熱を行う高圧側熱交換器(2)と、
高圧側熱交換器(2)下流側の冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるとともに冷媒を吸引し、弁部(B1)の開度を可変する電気式の可変エジェクタ(3)と、
圧縮機(1)と高圧側熱交換器(2)と可変エジェクタ(3)とを含む主冷媒循環路(R1)から分岐して設けられ、循環冷媒の一部を可変エジェクタ(3)に導いて吸引させる冷媒分岐通路(R2)と、
冷媒分岐通路(R2)に配置されて冷媒を減圧膨張させるとともに、弁部(B2)の開度を可変する電気式膨張弁(9)と、
電気式膨張弁(9)で減圧された冷媒を蒸発させる低圧側熱交換器(4b)と、
これら冷凍サイクル機器の作動を制御する制御手段(20A)とを備えたエジェクタ式ヒートポンプサイクルにおいて、
両弁部(B1、B2)のうち、一方は低流量域で操作量に対する流量が部分的に急増する特性を有する弁部であり、
他方は低流量域で操作量に対する流量がなだらかな特性を有する弁部であり、
制御手段(20A)は、冷媒を低流量で制御する場合、一方の弁部は許容しうる最小開度で固定して、他方の弁部を駆動して流量制御を行うようになっており、
一方の弁部における弁体(33、93)のシート部テーパ角度は、当該一方の弁体(33、93)によって開度可変される孔側部分のテーパ角度である制御部テーパ角度よりも大きく、他方の弁部における弁体(33、93)のシート部テーパ角度は、当該他方の弁体(33、93)によって開度可変される孔側部分のテーパ角度であることを特徴としている。
上述の実施形態では、膨張弁9をシート部テーパー有りとしてエジェクタ3のシート部テーパーを無くしているが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、エジェクタ3をシート部テーパー有りとして膨張弁9のシート部テーパーを無くしても良い。そして低流量制御時には、シート部テーパーの有るエジェクタ3の弁開度を最小開度で固定して、シート部テーパーを無くした膨張弁9で微調整制御を行うようにしても良い。
2…冷媒水熱交換器(高圧側熱交換器)
3…エジェクタ(可変エジェクタ)
3a…ノズル部(孔側)
4b…第2蒸発器(低圧側熱交換器)
9…膨張弁(電気式膨張弁)
9a…オリフィス部(孔側)
20A…ヒートポンプECU(制御手段)
33…ニードル弁(弁体)
93…弁棒(弁体)
B1…エジェクタの弁部(弁部)
B2…膨張弁の弁部(弁部)
R1…主冷媒循環路
R2…冷媒分岐通路
Claims (5)
- 冷媒を圧縮する圧縮機(1)と、
前記圧縮機(1)から吐出される冷媒の放熱を行う高圧側熱交換器(2)と、
前記高圧側熱交換器(2)下流側の冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるとともに冷媒を吸引し、弁部(B1)の開度を可変する電気式の可変エジェクタ(3)と、
前記圧縮機(1)と前記高圧側熱交換器(2)と前記可変エジェクタ(3)とを含む主冷媒循環路(R1)から分岐して設けられ、循環冷媒の一部を前記可変エジェクタ(3)に導いて吸引させる冷媒分岐通路(R2)と、
前記冷媒分岐通路(R2)に配置されて冷媒を減圧膨張させるとともに、弁部(B2)の開度を可変する電気式膨張弁(9)と、
前記電気式膨張弁(9)で減圧された冷媒を蒸発させる低圧側熱交換器(4b)と、
これら冷凍サイクル機器の作動を制御する制御手段(20A)とを備えたエジェクタ式ヒートポンプサイクルにおいて、
前記両弁部(B1、B2)のうち、一方は低流量域で操作量に対する流量が部分的に急増する特性を有する弁部であり、
他方は低流量域で操作量に対する流量がなだらかな特性を有する弁部であり、
前記制御手段(20A)は、冷媒を低流量で制御する場合、前記一方の弁部は許容しうる最小開度で固定して、前記他方の弁部を駆動して流量制御を行うようになっており、
前記一方の弁部における弁体(33、93)のシート部テーパ角度は、当該一方の弁体(33、93)によって開度可変される孔側部分のテーパ角度である制御部テーパ角度よりも大きく、前記他方の弁部における弁体(33、93)のシート部テーパ角度は、当該他方の弁体(33、93)によって開度可変される孔側部分のテーパ角度である制御部テーパ角度と同じであることを特徴とするエジェクタ式ヒートポンプサイクル。 - 前記一方の弁部を前記電気式膨張弁(9)の前記弁部(B2)とし、前記他方の弁部を前記可変エジェクタ(3)の前記弁部(B1)とし、
前記制御手段(20A)は、
前記電気式膨張弁(9)の開度ステップを制御し、前記電気式膨張弁(9)の開度ステップが所定の閾値以下であって前記低流量の制御を行う場合には、前記電気式膨張弁(9)の開度ステップを前記所定の閾値で固定し、前記エジェクタの弁部を駆動して流量制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のエジェクタ式ヒートポンプサイクル。 - 前記サイクルは、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界サイクルであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエジェクタ式ヒートポンプサイクル。
- 前記サイクルに使用する冷媒は、二酸化炭素(CO2)冷媒であることを特徴とする請求項3に記載のエジェクタ式ヒートポンプサイクル。
- 請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載のエジェクタ式ヒートポンプサイクルを適用したことを特徴とするヒートポンプ装置。
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