JP4984453B2 - エジェクタ式冷凍サイクル - Google Patents
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Description
前記圧縮機(12)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(13)と、
前記放熱器(13)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(14a)、および前記ノズル部(14a)から噴出する高い速度の冷媒流により冷媒が吸引される冷媒吸引口(14c)を有するエジェクタ(14)と、
冷媒流出側が前記圧縮機(12)の吸入側に接続される第1蒸発器(15)と、
前記エジェクタ(14)の上流側で冷媒流れを分岐して、この冷媒流れを前記冷媒吸引口(14c)に導く第1分岐通路(17)と、
前記第1分岐通路(17)に配置され、冷媒を減圧膨張させる第1絞り手段(18)と、
前記第1分岐通路(17)において、前記第1絞り手段(18)よりも下流側に配置される第2蒸発器(19)と、
前記第1蒸発器(15)と同じ温度帯で冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第3蒸発器(27)と、
前記第1分岐通路(17)のうち、前記第1絞り手段(18)の上流部位から冷媒流れを分岐し、この冷媒流れを前記第1蒸発器(15)の冷媒流出側と前記圧縮機(12)の吸入側との間に合流させる第2分岐通路(25)と、
前記第2分岐通路(25)に配置され、冷媒を減圧する第2絞り手段(26)とを備え、
前記第2蒸発器(19)の冷媒蒸発圧力は前記第1蒸発器(15)の冷媒蒸発圧力よりも低くなっており、
前記第1絞り手段(18)は、前記第2蒸発器(19)の除霜時に前記第1分岐通路(17)を全開する全開機能付きの構成になっており、
前記第2分岐通路(25)において、前記第2絞り手段(26)よりも下流側に前記第3蒸発器(27)を配置したことを特徴とする。
請求項2に記載の発明では、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機(12)と、
前記圧縮機(12)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(13)と、
前記放熱器(13)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(14a)、および前記ノズル部(14a)から噴出する高い速度の冷媒流により冷媒が吸引される冷媒吸引口(14c)を有するエジェクタ(14)と、
冷媒流出側が前記圧縮機(12)の吸入側に接続される第1蒸発器(15)と、
前記エジェクタ(14)の上流側で冷媒流れを分岐して、この冷媒流れを前記冷媒吸引口(14c)に導く第1分岐通路(17)と、
前記第1分岐通路(17)に配置され、冷媒を減圧膨張させる第1絞り手段(180)と、
前記第1分岐通路(17)において、前記第1絞り手段(180)よりも下流側に配置される第2蒸発器(19)と、
前記圧縮機(12)から吐出された高圧冷媒を直接前記第2蒸発器(19)に導入するバイパス通路(23)と、
前記バイパス通路(23)に設けられたシャット機構(24)と、
前記第1蒸発器(15)と同じ温度帯で冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第3蒸発器(27)と、
前記第1分岐通路(17)のうち、前記第1絞り手段(18)の上流部位から冷媒流れを分岐し、この冷媒流れを前記第1蒸発器(15)の冷媒流出側と前記圧縮機(12)の吸入側との間に合流させる第2分岐通路(25)と、
前記第2分岐通路(25)に配置され、冷媒を減圧する第2絞り手段(26)とを備え、
前記第2蒸発器(19)の冷媒蒸発圧力は前記第1蒸発器(15)の冷媒蒸発圧力よりも低くなっており、
前記シャット機構(24)は、前記第2蒸発器(19)の除霜時に前記バイパス通路(23)を開放状態にする常閉式の構成になっており、
前記第2分岐通路(25)において、前記第2絞り手段(26)よりも下流側に前記第3蒸発器(27)を配置したことを特徴とする。
これにより、複数の蒸発器(15、27)を用いて同一温度帯での冷却性能を発揮できる。さらに、第3蒸発器(27)は具体的には第2分岐通路(25)を形成して第2分岐通路(25)中に配置すればよい。
請求項3に記載の発明では、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機(12)と、
前記圧縮機(12)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(13)と、
前記放熱器(13)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(14a)、および前記ノズル部(14a)から噴出する高い速度の冷媒流により冷媒が吸引される冷媒吸引口(14c)を有するエジェクタ(14)と、
冷媒流出側が前記圧縮機(12)の吸入側に接続される第1蒸発器(15)と、
前記エジェクタ(14)の上流側で冷媒流れを分岐して、この冷媒流れを前記冷媒吸引口(14c)に導く第1分岐通路(17)と、
前記第1分岐通路(17)に配置され、冷媒を減圧膨張させる第1絞り手段(180)と、
前記第1分岐通路(17)において、前記第1絞り手段(180)よりも下流側に配置される第2蒸発器(19)と、
前記第1絞り手段(180)をバイパスするバイパス通路(33)と、
前記バイパス通路(33)に設けられたシャット機構(34)と、
前記第1蒸発器(15)と同じ温度帯で冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第3蒸発器(27)と、
前記第1分岐通路(17)のうち、前記第1絞り手段(18)の上流部位から冷媒流れを分岐し、この冷媒流れを前記第1蒸発器(15)の冷媒流出側と前記圧縮機(12)の吸入側との間に合流させる第2分岐通路(25)と、
前記第2分岐通路(25)に配置され、冷媒を減圧する第2絞り手段(26)とを備え、
前記第2蒸発器(19)の冷媒蒸発圧力は前記第1蒸発器(15)の冷媒蒸発圧力よりも低くなっており、
前記シャット機構(34)は、前記第2蒸発器(19)の除霜時に前記バイパス通路(33)を開放状態にする常閉式の構成になっており、
前記第2分岐通路(25)において、前記第2絞り手段(26)よりも下流側に前記第3蒸発器(27)を配置したことを特徴とする。
これにより、複数の蒸発器(15、27)を用いて同一温度帯での冷却性能を発揮できる。さらに、第3蒸発器(27)は具体的には第2分岐通路(25)を形成して第2分岐通路(25)中に配置すればよい。
図1は、本発明の第1実施形態によるエジェクタ式冷凍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しており、エジェクタ式冷凍サイクル10には冷媒循環経路11が備えられており、この冷媒循環経路11には冷媒を吸入、圧縮する圧縮機12が配置されている。
して回転駆動するようになっている。そして、圧縮機12として吐出容量の変化により冷
媒吐出能力を調整できる可変容量型圧縮機を使用している。ここで、吐出容量は1回転当
たりの冷媒吐出量に相当するもので、冷媒の吸入容積を変化させることにより吐出容量を
変化させることができる。
させてピストンストロークを変化させて冷媒の吸入容積を変化させる。なお、容量制御機
構を構成する電磁式圧力制御装置12aにより斜板室の圧力(制御圧力)を変化させるこ
とにより、斜板の角度を外部から電気的に制御できる。
機12から吐出された高圧冷媒と図示しない冷却ファンにより送風される外気(車室外空
気)との間で熱交換を行って高圧冷媒を冷却する。
ディフューザ部14bが配置されている。このディフューザ部14bは冷媒の通路面積を
徐々に大きくする形状に形成されており、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させる作用
、つまり、冷媒の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する作用を果たす。
る。第1蒸発器15は、例えば、車室内空調ユニット(図示せず)の通風路内に設置され
、車室内冷房用の冷却作用を果たす。
気が第1蒸発器15に送風され、エジェクタ14にて減圧後の低圧冷媒が第1蒸発器15
において車室内空調空気から吸熱して蒸発することにより車室内空調空気が冷却されて冷
房能力を発揮する。第1蒸発器15で蒸発した気相冷媒は圧縮機12に吸入され、再び冷
媒循環経路11を循環する。
いる。この絞り機構18は本例では全開機能付きの絞り機構により構成される。図2はこの全開機能付きの絞り機構18の具体例を示す概略断面図であって、絞り機構18には、固定絞りを構成する絞り穴18aと、分岐通路17を全開するための全開用穴部18bとを開口した可動板部材18cが備えられている。
)に移動可能に配置し、この可動板部材18cをサーボモータ等により構成される電気式
アクチュエータ18dにより駆動するようになっている。なお、図2(a)は絞り穴18
aが固定絞りとして作用する通常時であり、図2(b)は全開用穴部18bによって分岐
通路17が全開状態にある除霜運転時を示す。
の第2蒸発器19は、例えば、車両搭載の冷蔵庫(図示せず)内部に設置され、冷蔵庫内
の冷却作用を果たす。冷蔵庫内の空気を電動送風機(第2送風機)20により第2蒸発器
19に送風するようなっている。
送風機16、20、絞り機構18等は、電気制御装置(以下ECUと略称)21からの制
御信号により電気的に制御されるようになっている。第2蒸発器19近傍の所定位置には
温度センサ22が配置され、この温度センサ22により第2蒸発器19近傍の空気温度を
検出する。この温度センサ22の検出信号はECU21に入力される。
り駆動すると、圧縮機12で圧縮されて高温高圧状態となった冷媒は放熱器13に流入し
て外気により冷却され凝縮する。放熱器13から流出した高圧液冷媒は、冷媒循環径路1
1を流れる流れと、分岐通路17を流れる流れとに分流する。
構18がECU21の制御信号にて図2(a)の通常状態に置かれ、絞り穴18aが分岐
通路17中に位置する。このため、絞り穴18aが固定絞りとして作用するので、分岐通
路17を流れる冷媒は、絞り機構18で減圧されて低圧状態となる。
吸熱して蒸発する。これにより、第2蒸発器19が冷蔵庫内の冷却作用を発揮する。
18の絞り穴18aの開度で調節できる。そして、ECU21にて第2送風機20の回転
数(送風量)を制御することにより、第2蒸発器19が発揮する冷却対象空間(具体的に
は冷蔵庫内空間)の冷却能力を制御できる。
一方、冷媒循環経路11を流れる冷媒流れはエジェクタ14に流入し、ノズル部14aで
減圧され膨張する。従って、ノズル部14aで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに
変換され、冷媒は高速度となってノズル噴出口から噴出する。この際に生じるノズル噴出
口付近の圧力低下により、吸引口14cから第2蒸発器19にて蒸発した気相冷媒を吸引
する。
下流側で混合してディフューザ部14bに流入する。このディフューザ部14bでは通路
面積の拡大により、冷媒の速度(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。エジェクタ14のディフューザ部14bから流出した冷媒は、第
1蒸発器15に流入する。
発後の気相冷媒は、圧縮機12に吸入、圧縮され、再び冷媒循環経路11を循環する。こ
こで、ECU21は、圧縮機12の容量制御を行って、圧縮機12の冷媒吐出能力を制御
できる。
数(送風量)を制御することにより、第1蒸発器15が発揮する冷却対象空間の冷却能力
、具体的には車室内冷房能力を制御できる。
であり、一方、第2蒸発器19の出口側はエジェクタ14の吸引口14cに接続されてい
るから、ノズル部14aでの減圧直後の最も低い圧力を第2蒸発器19に作用させること
ができる。
冷媒蒸発圧力(冷媒蒸発温度)を低くすることができる。従って、第1蒸発器15により
車室内の冷房に適した比較的高温域の冷却作用を発揮できると同時に、第2蒸発器19に
より冷蔵庫内の冷却に適した一段と低温域の冷却作用を発揮できる。
ので、第2蒸発器19のフロスト(霜付き)による冷却性能の低下が課題となる。
温度センサ22の検出温度に基づいて第2蒸発器19のフロスト有無をECU21で判定
して第2蒸発器19の除霜を自動的に行うようになっている。
したフロスト判定温度Ta以下に低下すると、ECU21は第2蒸発器19のフロスト状
態を判定して、全開機能付きの絞り機構18の電気式アクチュエータ18dに制御信号を
出力し、この電気式アクチュエータ18dにより可動板部材18cを図2(a)の通常時
位置から図2(b)の除霜時位置に移動させる。
て、分岐通路17を全開状態とする。この結果、放熱器13出口の高温高圧の液冷媒をそ
のまま分岐通路17を通して第2蒸発器19に導くことができる。これにより、第2蒸発
器19表面に付着した霜を溶かすことができ、極めて簡単な構成にて第2蒸発器19の除
霜運転を行うことができる。
0よりも所定温度αだけ高い除霜終了温度Tb(Tb=Ta+α)まで上昇すると、EC
U21にて除霜運転の終了を判定して、全開機能付きの絞り機構18の電気式アクチュエ
ータ18dに通常時位置への復帰のための制御信号を出力する。
置から図2(a)の通常時位置に復帰させる。そのため、絞り機構18は再び絞り穴18
aによる固定絞りの作用を発揮するので、第2蒸発器19も冷却作用を発揮する状態に復
帰する。
図3は第2実施形態であり、第1実施形態と同等部分には同一符号を付して説明を省略
する。第2実施形態では圧縮機12の吐出側通路と第2蒸発器19の入口部とを直接結合
するバイパス通路23を形成し、このバイパス通路23にシャット機構24を設けている
。このシャット機構24は具体的には通電されたときのみ開弁する常閉式電磁弁により構
成できる。
21の制御信号にてシャット機構24がシャット状態に維持される。このため、バイパス
通路23に冷媒が流れないので、圧縮機12の作動によって第1実施形態と同じ冷凍サイ
クル作動が行われ、第1蒸発器15により車室内の冷房に適した比較的高温域の冷却作用
を発揮できると同時に、第2蒸発器19により冷蔵庫内の冷却に適した一段と低温域の冷
却作用を発揮できる。
たフロスト判定温度Ta以下に低下すると、ECU21は第2蒸発器19のフロスト状態
を判定してシャット機構24に制御信号を出力し、シャット機構24を開放する。
蒸発器19に流入するので、第2蒸発器19表面に付着した霜を溶かすことができ、極め
て簡単な構成にて第2蒸発器19の除霜運転を行うことができる。除霜運転の終了は第1
実施形態と同様の判定を行って、シャット機構24をシャット状態に復帰させればよい。
から、通常の固定絞りあるいは可変絞りを用いて構成できる。
図4は第3実施形態であり、第1実施形態の変形である。すなわち、第3実施形態では
、第1実施形態の構成に加えて、分岐通路17のうち全開機能付きの絞り機構18の上流
側部位と、第1蒸発器15と圧縮機12の間の部位とを接続する第2の分岐通路25を追
加している。
よりも冷媒流れ下流側部位に位置する第3蒸発器27を配置している。絞り機構26は全
開機能を設定する必要がないから、通常の固定絞り、可変絞りを用いて構成できる。第3
蒸発器27には電動送風機(第3送風機)28により冷却対象空間の空気が送風される。
この第3送風機28の作動もECU21により制御される。第3蒸発器27
第3実施形態によると、第3蒸発器27の下流側を第1蒸発器15の下流側に合流して
、圧縮機12の吸入側に接続しているので、第1、第3蒸発器15、27の冷媒蒸発圧力
はともに圧縮機12の吸入圧とほぼ同一圧力となる。従って、第1、第3蒸発器15、2
7の冷媒蒸発温度も同一温度となるので、第1、第3蒸発器15、27は互いに同一温度
域の冷却作用を果たす。
媒蒸発温度よりも低い温度となるが、第2蒸発器19の除霜は全開機能付きの絞り機構1
8を全開状態にすることにより、第1実施形態と同様に行うことができる。
は、例えば、第1蒸発器15により車室内前席側領域を冷房し、第3蒸発器27により車
室内後席側領域を冷房し、第2蒸発器19により冷蔵庫内部を冷却する。
図5は第4実施形態であり、第2実施形態(図3)の変形である。すなわち、第4実施
形態では、第2実施形態の構成に加えて、分岐通路17のうち絞り機構180の上流側部
位と、第1蒸発器15と圧縮機12の間の部位とを接続する第2の分岐通路25を追加し
ている。この第2分岐通路25には絞り機構26と第3蒸発器27を配置している。この
絞り機構26と第3蒸発器27は第3実施形態と同じものである。
19の除霜を第2実施形態と同様に行うことができるとともに、第3蒸発器27による冷
却作用は第3実施形態と同様に行うことができる。
図6は第5実施形態であり、第1実施形態の変形である。すなわち、第5実施形態では
、第1蒸発器15の上流部に専用の絞り機構30を追加し、これに伴って、エジェクタ1
4をこの絞り機構30と並列に配置している。なお、絞り機構30としては種々なものが
使用可能であるが、例えば、第1蒸発器15の出口冷媒の過熱度を所定値に制御する温度
式膨張弁が好適である。
霜が必要な時に、絞り機構18を全開して第2蒸発器19の除霜運転を実行することは第
1実施形態と同じである。
いずれも、エジェクタ14と第1蒸発器15とを直列に接続しているので、エジェクタ1
4は第1蒸発器15の冷媒流量調節機能を果たすとともに、第1蒸発器15と第2蒸発器
19との間に冷媒圧力差をつけるポンプ機能を果たしている。
構30を配置して、エジェクタ14が第1蒸発器15の冷媒流量調節機能は分担しないで
すむようにしている。このため、エジェクタ14は、第1蒸発器15と第2蒸発器19と
の間に冷媒圧力差をつけるポンプ機能のみに特化できる。
と、エジェクタ14の通過流量が所定流量となるように、エジェクタ14の形状を最適に
設計することが可能となる。この結果、サイクル運転条件(圧縮機回転数、外気温度、冷
却対象空間温度等)の広範囲の変動に対しても、エジェクタ式冷凍サイクルの高効率運転が可能となる。
図7は第6実施形態であり、第2実施形態(図3)の変形である。すなわち、第6実施
形態は、第2実施形態のように第2蒸発器19の除霜運転のためのバイパス通路23およ
びシャット機構24を有するサイクル構成において、第1蒸発器15の上流部に専用の絞
り機構30を追加し、この絞り機構30にエジェクタ14を並列接続したものである。
図8は第7実施形態であり、第3実施形態(図4)の変形である。すなわち、第7実施
形態は、第3実施形態のように第2蒸発器19の上流部に除霜運転のための全開機能付き
の絞り機構18を配置し、かつ、絞り機構26および第3蒸発器27を有するサイクル構
成において、第1蒸発器15の上流部に専用の絞り機構30を追加し、この絞り機構30
にエジェクタ14を並列接続したものである。
図9は第8実施形態であり、第4実施形態(図5)の変形である。すなわち、第8実施
形態は、第4実施形態のように第2蒸発器19の除霜運転のためのバイパス通路23およ
びシャット機構24を有し、かつ、絞り機構26および第3蒸発器27を有するサイクル
構成において、第1蒸発器15の上流部に専用の絞り機構30を追加し、この絞り機構3
0にエジェクタ14を並列接続したものである。
図10は第9実施形態であり、第1実施形態の変形である。すなわち、第9実施形態は、第1実施形態のサイクル構成において、冷媒循環通路11のうち、エジェクタ14上流部にシャット機構31を設けている。このシャット機構31は、具体的には通電されたときのみ閉弁する常開式電磁弁により構成できる。
図11は第10実施形態であり、第2実施形態(図3)の変形である。すなわち、第1
0実施形態は、第2実施形態のサイクル構成において、冷媒循環通路11のうち、エジェ
クタ14上流部にシャット機構31を設けている。このシャット機構31は、具体的には
通電されたときのみ閉弁する常開式電磁弁により構成できる。
蒸発器19のフロスト状態がECU21にて判定されると、ECU21はシャット機構3
1に制御信号を出力し、シャット機構31をシャット(全閉)状態にする。これと同時に
、ECU21はバイパス通路23のシャット機構24に制御信号を出力し、このシャット
機構24を全開状態にする。
で、バイパス通路23を通過して第2蒸発器19に流入する圧縮機12吐出側の高温高圧
の気相冷媒量が増加する。これにより、第2実施形態に比較して除霜能力を向上でき、第
2蒸発器19の除霜を短時間で終了できる。
図12は第11実施形態であり、上記第10実施形態(図11)の変形である。すなわ
ち、第11実施形態は、上記第10実施形態のシャット機構31に対応するシャット機構
32を放熱器13の上流部に設けたものである。このシャット機構32も具体的には第9
、第10実施形態のシャット機構31と同様に常開式電磁弁により構成できる。
フロスト状態がECU21にて判定されると、ECU21はシャット機構32に制御信号
を出力し、シャット機構32をシャット(全閉)状態にする。これと同時に、ECU21
はバイパス通路23のシャット機構24に制御信号を出力し、このシャット機構24を全
開状態にする。
るので、圧縮機12吐出側の高温高圧の気相冷媒の全量がバイパス通路23を通過して第
2蒸発器19に流入する。これにより、第10実施形態に比較して除霜能力をより一層向
上できる。
の通路切替機構で構成してもよい。
図13は第12実施形態であり、第1実施形態の変形である。すなわち、第12実施形
態では、第1実施形態の全開機能付き絞り機構18の代わりに全開機能を設定しない通常
の固定絞り、可変絞りからなる絞り機構180を用いる。
にシャット機構34を設けている。このシャット機構34は具体的には通電されたときの
み開弁する常閉式電磁弁により構成できる。
の制御信号にてシャット機構34が全開状態に移行する。これにより、放熱器13出口の
高温高圧の液冷媒がバイパス通路33を通過して第2蒸発器19に流入し、第2蒸発器1
9の除霜を行うことができる。
の他に、全開機能付き絞り機構18を有する他の実施形態(第3、第5、第7、第9の各
実施形態)においても、全開機能付き絞り機構18の代わりに、全開機能を設定しない通
常の絞り機構180、バイパス通路33およびシャット機構34を設けることにより、本
第12実施形態の考え方を同様に実施できる。
第1〜第12実施形態ではいずれも放熱器13出口側で分岐され、エジェクタ14の吸
引口14cに接続される分岐通路17を形成し、この分岐通路17に絞り機構18、18
0と第2蒸発器19を配置する構成になっているが、第13実施形態はこの第2蒸発器1
9の配置を上記の各実施形態とは別の配置にしている。
縮機12の吸入側との間に、第1蒸発器15の出口冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜め
る気液分離器35を配置し、気液分離器35で分離された気相冷媒を圧縮機12の吸入側
に導出し、そして、気液分離器35で分離された液相冷媒を分岐通路36側に導出するよ
うになっている。
14cとの間を結合する通路であって、分岐通路36のうち上流側に絞り機構180が設
けられ、この絞り機構180の下流側に第2蒸発器19を配置している。絞り機構180は全開機能を設定しない通常の固定絞りまたは可変絞りからなる。
図15は第14実施形態であり、図1の第1実施形態に対して気液分離器35を追加している。この気液分離器35は第1蒸発器15の下流側に接続され、第1蒸発器15の出口冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜め、そして、気相冷媒を圧縮機12の吸入側に流出するものである。
図17は第15実施形態であり、上記第14実施形態に対してエジェクタ14上流側のシャット機構31、および気液分離器35出口側の絞り機構38を追加している。シャット機構31は図10等にて説明したものと同じでよい。
図20は第16実施形態であり、図1の第1実施形態に対して第1蒸発器15の出口側に気液分離器35を追加するとともに、第2蒸発器19の出口側に全開機能付きの絞り機構39を追加している。この絞り機構39は絞り機構18と同一構成でよい。但し、絞り機構39は通常運転時に全開状態となり、除霜・冷却運転時に所定の絞り開度となるように制御装置21によって制御される。
第15実施形態(図17)では、図19に示すように高圧高温冷媒を用いて第1、第2蒸発器15、19の除霜を行うようにしているが、第17実施形態(図23)では、図26に示すように低圧高温冷媒を第1、第2蒸発器15、19の除霜を行う。
図27は第18実施形態であり、第17実施形態(図23)のシャット機構31を廃止して、エジェクタ14の上流部を放熱器13の出口部に直接接続している。第18実施形態の他の点は第17実施形態と同じである。従って、図25において、シャット機構31の開閉がなくなるだけで、その他の各機器の通常運転時と除霜運転時との作動切替は図25に示す通りである。
図28は第19実施形態であり、第17実施形態(図23)に対して、放熱器13のバイパス通路40と、このバイパス通路40のシャット機構41と、放熱器13の出口部のシャット機構42とを追加している。シャット機構41とシャット機構42は並列配置されている。
図30は第20実施形態であり、第19実施形態(図28)におけるシャット機構31を廃止したものである。従って、第20実施形態は、シャット機構31を廃止した点は第18実施形態(図27)のサイクル構成と同じである。そのため、第20実施形態は第18実施形態と第19実施形態とを組み合わせた作用効果を発揮できる。
図31は第21実施形態であり、3台以上の蒸発器を組み合わせたサイクル構成である。第21実施形態は第17実施形態(図23)のサイクル構成を基礎とし、これに第2分岐通路25を追加している。この第2分岐通路25は第3実施形態(図4)と同様のものであり、第1分岐通路17の可変絞り機構181の上流側で分岐され、第1蒸発器15の出口側に接続される。
図33は第22実施形態であり、第19実施形態(図28)のサイクル構成において、可変絞り機構182および第3蒸発器27を有する第2分岐通路25を組み合わせるようにしたものである。
図34は第23実施形態であり、第5実施形態(図6)のように、第1蒸発器15の上流部に専用の絞り機構30を追加し、これに伴って、エジェクタ14をこの絞り機構30と並列に配置するサイクル構成を採用している。第23実施形態では、このようなエジェクタ並列配置のサイクル構成において、第17実施形態(図23)における冷却ユニット37、シャット機構31、および可変絞り機構181を組み合わせている。
図35は第24実施形態であり、第19実施形態(図28)においてエジェクタ並列配置のサイクル構成を採用している。第24実施形態における通常運転時と除霜運転時の各機器の作動切替は、第19実施形態と同じであり、図29のように各機器の作動切替を行えばよい。
図36は第25実施形態であり、第21実施形態(図31)においてエジェクタ並列配置のサイクル構成を採用したものである。なお、第25実施形態においても、エジェクタ14上流側のシャット機構31を廃止してよい。
図37は第26実施形態であり、第22実施形態(図33)においてエジェクタ並列配置のサイクル構成を採用したものである。なお、第26実施形態においても、エジェクタ14上流側のシャット機構31を廃止してよい。
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。
(3)図24では、可変絞り機構181として、絞り開度が小さい第1絞り穴181aと、この第1絞り穴181aよりも絞り開度が大きい第2絞り穴181bとを並列に開口した可動板部材181cを電気式アクチュエータ181dにより駆動する具体例を図示しているが、この可変絞り機構181として絞り開度を連続的に調整できる弁機構を使用してもよい。
冷媒として広く使用されているものである。フロン系冷媒には、HCFC(ハイドロ・ク
ロロ・フルオロ・カーボン)系冷媒、HFC(ハイドロ・フルオロ・カーボン)系冷媒等
が含まれており、これらはオゾン層を破壊しないため代替フロンと呼ばれる冷媒である。
ことである。このHC系冷媒には、R600a(イソブタン)、R290(プロパン)な
どがある。
型圧縮機12の容量をECU21により制御して、圧縮機12の冷媒吐出能力を制御する
ようにしているが、圧縮機12として固定容量型圧縮機を用い、この固定容量型圧縮機1
2の作動を電磁クラッチによりオンオフ制御し、圧縮機12のオンオフ作動の比率を制御
して、圧縮機12の冷媒吐出能力を制御するようにしてもよい。
り冷媒吐出能力を制御できる。
14b…ディフューザ部(昇圧部)、14c…吸引口(冷媒吸引口)、
15…第1蒸発器、17、25、36…分岐通路、
18、26、38、39、180、181…絞り機構(絞り手段)、19…第2蒸発器、
21…ECU(制御手段)、23、33…バイパス通路、
24、31、32、34、41、42…シャット機構、27…第3蒸発器。
Claims (4)
- 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機(12)と、
前記圧縮機(12)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(13)と、
前記放熱器(13)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(14a)、および前記ノズル部(14a)から噴出する高い速度の冷媒流により冷媒が吸引される冷媒吸引口(14c)を有するエジェクタ(14)と、
冷媒流出側が前記圧縮機(12)の吸入側に接続される第1蒸発器(15)と、
前記エジェクタ(14)の上流側で冷媒流れを分岐して、この冷媒流れを前記冷媒吸引口(14c)に導く第1分岐通路(17)と、
前記第1分岐通路(17)に配置され、冷媒を減圧膨張させる第1絞り手段(18)と、
前記第1分岐通路(17)において、前記第1絞り手段(18)よりも下流側に配置される第2蒸発器(19)と、
前記第1蒸発器(15)と同じ温度帯で冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第3蒸発器(27)と、
前記第1分岐通路(17)のうち、前記第1絞り手段(18)の上流部位から冷媒流れを分岐し、この冷媒流れを前記第1蒸発器(15)の冷媒流出側と前記圧縮機(12)の吸入側との間に合流させる第2分岐通路(25)と、
前記第2分岐通路(25)に配置され、冷媒を減圧する第2絞り手段(26)とを備え、
前記第2蒸発器(19)の冷媒蒸発圧力は前記第1蒸発器(15)の冷媒蒸発圧力よりも低くなっており、
前記第1絞り手段(18)は、前記第2蒸発器(19)の除霜時に前記第1分岐通路(17)を全開する全開機能付きの構成になっており、
前記第2分岐通路(25)において、前記第2絞り手段(26)よりも下流側に前記第3蒸発器(27)を配置したことを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。 - 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機(12)と、
前記圧縮機(12)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(13)と、
前記放熱器(13)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(14a)、および前記ノズル部(14a)から噴出する高い速度の冷媒流により冷媒が吸引される冷媒吸引口(14c)を有するエジェクタ(14)と、
冷媒流出側が前記圧縮機(12)の吸入側に接続される第1蒸発器(15)と、
前記エジェクタ(14)の上流側で冷媒流れを分岐して、この冷媒流れを前記冷媒吸引口(14c)に導く第1分岐通路(17)と、
前記第1分岐通路(17)に配置され、冷媒を減圧膨張させる第1絞り手段(180)と、
前記第1分岐通路(17)において、前記第1絞り手段(180)よりも下流側に配置される第2蒸発器(19)と、
前記圧縮機(12)から吐出された高圧冷媒を直接前記第2蒸発器(19)に導入するバイパス通路(23)と、
前記バイパス通路(23)に設けられたシャット機構(24)と、
前記第1蒸発器(15)と同じ温度帯で冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第3蒸発器(27)と、
前記第1分岐通路(17)のうち、前記第1絞り手段(18)の上流部位から冷媒流れを分岐し、この冷媒流れを前記第1蒸発器(15)の冷媒流出側と前記圧縮機(12)の吸入側との間に合流させる第2分岐通路(25)と、
前記第2分岐通路(25)に配置され、冷媒を減圧する第2絞り手段(26)とを備え、
前記第2蒸発器(19)の冷媒蒸発圧力は前記第1蒸発器(15)の冷媒蒸発圧力よりも低くなっており、
前記シャット機構(24)は、前記第2蒸発器(19)の除霜時に前記バイパス通路(23)を開放状態にする常閉式の構成になっており、
前記第2分岐通路(25)において、前記第2絞り手段(26)よりも下流側に前記第3蒸発器(27)を配置したことを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。 - 冷媒を吸入し圧縮する圧縮機(12)と、
前記圧縮機(12)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(13)と、
前記放熱器(13)下流側の冷媒を減圧膨張させるノズル部(14a)、および前記ノズル部(14a)から噴出する高い速度の冷媒流により冷媒が吸引される冷媒吸引口(14c)を有するエジェクタ(14)と、
冷媒流出側が前記圧縮機(12)の吸入側に接続される第1蒸発器(15)と、
前記エジェクタ(14)の上流側で冷媒流れを分岐して、この冷媒流れを前記冷媒吸引口(14c)に導く第1分岐通路(17)と、
前記第1分岐通路(17)に配置され、冷媒を減圧膨張させる第1絞り手段(180)と、
前記第1分岐通路(17)において、前記第1絞り手段(180)よりも下流側に配置される第2蒸発器(19)と、
前記第1絞り手段(180)をバイパスするバイパス通路(33)と、
前記バイパス通路(33)に設けられたシャット機構(34)と、
前記第1蒸発器(15)と同じ温度帯で冷媒を蒸発させて冷却能力を発揮する第3蒸発器(27)と、
前記第1分岐通路(17)のうち、前記第1絞り手段(18)の上流部位から冷媒流れを分岐し、この冷媒流れを前記第1蒸発器(15)の冷媒流出側と前記圧縮機(12)の吸入側との間に合流させる第2分岐通路(25)と、
前記第2分岐通路(25)に配置され、冷媒を減圧する第2絞り手段(26)とを備え、
前記第2蒸発器(19)の冷媒蒸発圧力は前記第1蒸発器(15)の冷媒蒸発圧力よりも低くなっており、
前記シャット機構(34)は、前記第2蒸発器(19)の除霜時に前記バイパス通路(33)を開放状態にする常閉式の構成になっており、
前記第2分岐通路(25)において、前記第2絞り手段(26)よりも下流側に前記第3蒸発器(27)を配置したことを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。 - 前記第1蒸発器(15)は前記エジェクタ(14)の冷媒流出側に接続されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
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