JP6425579B2 - Ejector cycle - Google Patents
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Description
本発明は、気相冷媒を圧縮する圧縮機と、当該圧縮機から吐出した高圧冷媒を冷却する放熱部と、液相冷媒を蒸発する蒸発部と、前記放熱部からの高圧冷媒を減圧膨張させて前記蒸発部からの冷媒を吸引しかつ減圧させた冷媒と吸引した冷媒とを混合しながら圧力を上昇させるエジェクタと、当該エジェクタからの気液混合冷媒を前記圧縮機に流動させる気相冷媒と前記蒸発部に流動させる液相冷媒とに分離する気液分離部と、当該気液分離部にて分離されて前記圧縮機に流動する気相冷媒を加熱する加熱部とが設けられているエジェクタサイクルに関する。 According to the present invention, a compressor for compressing a gas phase refrigerant, a heat radiating portion for cooling a high pressure refrigerant discharged from the compressor, an evaporation portion for evaporating a liquid phase refrigerant and a high pressure refrigerant from the heat radiating portion are decompressed and expanded. And an ejector for raising the pressure while mixing the drawn refrigerant with the drawn refrigerant and the drawn refrigerant and a gas phase refrigerant that causes the gas-liquid mixed refrigerant from the ejector to flow to the compressor. An ejector provided with a gas-liquid separation unit that separates into liquid phase refrigerant to be flowed to the evaporation unit, and a heating unit that heats a gas phase refrigerant that is separated by the gas-liquid separation unit and flows into the compressor On the cycle.
エジェクタサイクルは、エジェクタを備えるものであるから、圧縮機の吸入圧力を増加させてエネルギー消費効率(COP)を向上させることができ、また、蒸発部に流動する冷媒が液相になるから、蒸発部内での圧力損失の低減及び熱伝達率の増加等により、蒸発部の性能向上を図ることができるため、この点からもエネルギー消費効率(COP)を向上させることができるものである。 Since the ejector cycle is provided with the ejector, the suction pressure of the compressor can be increased to improve the energy consumption efficiency (COP), and the refrigerant flowing to the evaporation section becomes a liquid phase, so evaporation can occur. Since the performance of the evaporation part can be improved by reducing the pressure loss and increasing the heat transfer coefficient in the part, the energy consumption efficiency (COP) can be improved also from this point.
また、気液分離部にて分離されて圧縮機に流動する気相冷媒を加熱する加熱部を設けているから、圧縮機に流動する気相冷媒の過熱度を確保して、圧縮機において液圧縮状態になる等のトラブルの発生を的確に防止できるものである。 In addition, since a heating unit for heating the gas phase refrigerant separated in the gas-liquid separation unit and flowing to the compressor is provided, the degree of superheat of the gas phase refrigerant flowing to the compressor is secured, and It is possible to properly prevent the occurrence of troubles such as compression.
このようなエジェクタサイクルの従来例として、放熱部を通過した高圧冷媒を、加熱部を通して流動させた後にエジェクタに流動させるように構成されたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
つまり、加熱部が、放熱部を通過した高圧冷媒により圧縮機に流動する気相冷媒を加熱するように構成されている。
As a conventional example of such an ejector cycle, there is one configured to flow the high-pressure refrigerant that has passed through the heat radiating portion to the ejector after flowing through the heating portion (see, for example, Patent Document 1).
That is, the heating unit is configured to heat the gas phase refrigerant flowing to the compressor by the high pressure refrigerant that has passed through the heat radiating unit.
尚、特許文献1には、加熱部の構成として、上述の構成の他、種々の形態が記載されている。
すなわち、貯湯タンクの湯水を、放熱部を経由して循環流動させて昇温させる場合において、加熱部が、貯湯タンクから放熱部に向けて流動する湯水により圧縮機に流動する気相冷媒を加熱するように構成される形態、加熱部が、浴槽の残り湯を用いて、圧縮機に流動する気相冷媒を加熱するように構成される形態、及び、圧縮機を電動モータに駆動する場合において、加熱部が、電動モータの熱を用いて、圧縮機に流動する気相冷媒を加熱するように構成される形態の夫々が記載されている。
In addition, various forms other than the above-mentioned structure are described in patent document 1 as a structure of a heating part.
That is, when the hot water of the hot water storage tank is circulated and caused to flow through the heat dissipation unit, the heating unit heats the gas phase refrigerant flowing to the compressor by the hot water flowing from the hot water storage tank toward the heat dissipation unit. The heating unit is configured to heat the gas-phase refrigerant flowing to the compressor using the remaining hot water in the bath, and the compressor is driven by the electric motor Each of the forms is described wherein the heating unit is configured to heat the gas phase refrigerant flowing to the compressor using the heat of the electric motor.
エジェクタサイクルの別の従来例として、加熱部が、室外空気を用いて、圧縮機に流動する気相冷媒を加熱するように構成されたものがある(例えば、特許文献2参照)。
尚、特許文献2には、加熱部が、室外空気を用いて、圧縮機に流動する気相冷媒を加熱する加熱部分と、放熱部を通過した高圧冷媒により圧縮機に流動する気相冷媒を加熱する加熱部分とを備える形態に構成される場合も記載されている。
As another conventional example of an ejector cycle, there is one in which a heating unit is configured to heat a gas-phase refrigerant flowing in a compressor using outdoor air (see, for example, Patent Document 2).
In
エジェクタサイクルにおいては、圧縮機をエンジンにて駆動する形態に構成することができ、そして、エンジンとして、燃焼用の圧縮空気を供給する過給機を備える過給機付エンジンを用いる場合がある。 In the ejector cycle, the compressor can be configured to be driven by an engine, and a supercharged engine equipped with a supercharger that supplies compressed air for combustion may be used as the engine.
過給機からの圧縮空気をエンジンに供給する際には、一般に、過給機から供給される圧縮空気を冷却するインタークーラを設けて、エンジンに供給する圧縮空気の温度を低下させることにより、混合気密度を増加させて、エンジンの出力を向上させることになる。 When supplying compressed air from the turbocharger to the engine, generally, an intercooler for cooling the compressed air supplied from the turbocharger is provided to reduce the temperature of the compressed air supplied to the engine, The mixture density will be increased to improve the output of the engine.
しかしながら、インタークーラは、一般に、外気にて冷却する外気通風形態に構成されるものであるが、このようなインタークーラは、外気の温度が高いことに起因して、圧縮空気の温度を十分に低下させることができないものであり、エンジンの出力向上のため、過給機からエンジンに供給される圧縮空気を十分に冷却することが望まれている。 However, although the intercooler is generally configured in the form of external air ventilation that cools by external air, such an intercooler has a sufficient temperature of the compressed air due to the high temperature of the external air. It can not be reduced, and it is desirable to sufficiently cool the compressed air supplied from the turbocharger to the engine in order to improve the output of the engine.
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、圧縮機を駆動するエンジンに燃焼用の圧縮空気を供給する過給機を備える場合において、過給機からエンジンに供給される圧縮空気の温度を十分に低下させて、エンジンの出力向上を図ることができるエジェクタサイクルを提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide an engine for driving a compressor with a turbocharger for supplying compressed air for combustion to the engine. An object of the present invention is to provide an ejector cycle capable of sufficiently reducing the temperature of supplied compressed air to improve the output of the engine.
本発明のエジェクタサイクルは、気相冷媒を圧縮する圧縮機と、当該圧縮機から吐出した高圧冷媒を冷却する放熱部と、液相冷媒を蒸発する蒸発部と、前記放熱部からの高圧冷媒を減圧膨張させて前記蒸発部からの冷媒を吸引しかつ減圧させた冷媒と吸引した冷媒とを混合しながら圧力を上昇させるエジェクタと、当該エジェクタからの気液混合冷媒を前記圧縮機に流動させる気相冷媒と前記蒸発部に流動させる液相冷媒とに分離する気液分離部と、当該気液分離部にて分離されて前記圧縮機に流動する気相冷媒を加熱する加熱部とが設けられているものであって、その特徴構成は、
前記圧縮機を駆動するエンジンに燃焼用の圧縮空気を供給する過給機が設けられ、
前記過給機から供給される圧縮空気が、前記加熱部を通して流動した後に前記エンジンに流動するように構成されている。
The ejector cycle according to the present invention comprises a compressor for compressing a gas phase refrigerant, a heat radiating portion for cooling high pressure refrigerant discharged from the compressor, an evaporation portion for evaporating liquid phase refrigerant, and high pressure refrigerant from the heat radiating portion. An ejector for increasing the pressure while suctioning the refrigerant from the evaporation section by decompressing and expanding it and mixing the drawn refrigerant with the refrigerant, and a gas that causes the gas-liquid mixed refrigerant from the ejector to flow to the compressor A gas-liquid separation unit for separating into a phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant flowing to the evaporation unit; and a heating unit for heating a gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation unit and flowing to the compressor And their characteristic configuration is
A supercharger is provided which supplies compressed air for combustion to an engine which drives the compressor.
Compressed air supplied from the supercharger is configured to flow to the engine after flowing through the heating unit.
すなわち、圧縮機を駆動するエンジンに供給される過給機からの圧縮空気が、加熱部を通して流動した後にエンジンに流動するように構成されて、加熱部が、過給機から供給される圧縮空気が保有する熱にて、圧縮機に流動する気相冷媒を加熱することにより、圧縮機に流動する気相冷媒の過熱度を確保することになる。 That is, the compressed air from the turbocharger supplied to the engine for driving the compressor is configured to flow to the engine after flowing through the heating unit, and the heating unit is configured to compress the compressed air supplied from the turbocharger By heating the gas-phase refrigerant flowing to the compressor with the heat held by B, the superheat degree of the gas-phase refrigerant flowing to the compressor is secured.
そして、圧縮機に流動する気相冷媒の温度は、外気の温度よりも十分に低いものであるから、過給機から供給される圧縮空気は、圧縮機に流動する気相冷媒を加熱することにより、十分に温度が低下することになり、そのように温度が低下した圧縮空気をエンジンに供給するものとなるから、エンジンの出力を向上させることができる。 And, since the temperature of the gas phase refrigerant flowing to the compressor is sufficiently lower than the temperature of the outside air, the compressed air supplied from the turbocharger heats the gas phase refrigerant flowing to the compressor. As a result, the temperature is sufficiently lowered, and the compressed air whose temperature is thus lowered is supplied to the engine, so that the output of the engine can be improved.
つまり、圧縮機に流動する気相冷媒を、過給機からエンジンに供給される圧縮空気にて加熱することにより、圧縮機に流動する気相冷媒の過熱度を確保するようにしながら、過給機からエンジンに供給される圧縮空気の温度を十分に低下させて、エンジンの出力を向上させることができるのである。 That is, by heating the gas phase refrigerant flowing to the compressor with compressed air supplied from the turbocharger to the engine, the supercharging of the gas phase refrigerant flowing to the compressor can be secured while maintaining the superheat degree. The temperature of the compressed air supplied from the aircraft to the engine can be sufficiently reduced to improve the output of the engine.
要するに、本発明のエジェクタサイクルの特徴構成によれば、圧縮機を駆動するエンジンに燃焼用の圧縮空気を供給する過給機を備える場合において、過給機からエンジンに供給される圧縮空気の温度を十分に低下させて、エンジンの出力向上を図ることができる。 In short, according to the characterizing feature of the ejector cycle of the present invention, in the case of providing the engine for driving the compressor with the turbocharger for supplying the compressed air for combustion, the temperature of the compressed air supplied from the turbocharger to the engine Can be reduced sufficiently to improve the output of the engine.
また、本発明のエジェクタサイクルの更なる特徴構成は、
前記過給機から供給される圧縮空気を冷却するインタークーラが設けられ、
前記インタークーラを通過した後の圧縮空気が、前記加熱部を通して流動した後に前記エンジンに流動するように構成されている点にある。
Further, a further characteristic configuration of the ejector cycle of the present invention is
An intercooler is provided to cool the compressed air supplied from the supercharger,
The compressed air after passing through the intercooler is configured to flow to the engine after flowing through the heating unit.
すなわち、過給機から供給される圧縮空気を、インタークーラにて冷却した後、加熱部にて冷却することにより、圧縮空気の温度を大きく低下させて、エンジンの出力を的確に向上させることができる。 That is, after the compressed air supplied from the supercharger is cooled by the intercooler, the temperature of the compressed air can be greatly reduced by cooling by the heating unit, and the output of the engine can be properly improved. it can.
要するに、本発明のエジェクタサイクルの更なる特徴構成によれば、エンジンの出力を的確に向上させることができる。 In short, according to the further characterizing feature of the ejector cycle of the present invention, the output of the engine can be properly improved.
本発明のエジェクタサイクルの更なる特徴構成は、
前記加熱部よりも下流側でかつ前記圧縮機の上流側に気相冷媒を加熱する補助加熱部が設けられ、
前記エンジンの排熱を回収するエンジン冷却液が、前記補助加熱部を経由して循環流動するように構成されている点にある。
Further features of the ejector cycle of the present invention are:
An auxiliary heating unit for heating a gas phase refrigerant is provided downstream of the heating unit and upstream of the compressor.
An engine coolant that recovers the exhaust heat of the engine is configured to circulate and flow via the auxiliary heating unit.
すなわち、圧縮機に流動する気相冷媒を、エンジンに供給する圧縮空気が保有する熱にて加熱する加熱部にて加熱することに加えて、補助加熱部にて、エンジンの排熱を回収したエンジン冷却液が保有する熱にて、圧縮機に流動する気相冷媒を加熱することにより、圧縮機に流動する気相冷媒の過熱度を確保することになる。 That is, in addition to heating the gas phase refrigerant flowing into the compressor by the heating unit heated by the heat held by the compressed air supplied to the engine, the exhaust heat of the engine was recovered by the auxiliary heating unit By heating the gas phase refrigerant flowing to the compressor with heat held by the engine coolant, the superheat degree of the gas phase refrigerant flowing to the compressor is secured.
つまり、圧縮機に流動する気相冷媒を、加熱部にて、過給機から供給される圧縮空気が保有する熱にて加熱するだけでは、圧縮機に流動する気相冷媒の過熱度を十分に増加させることができない場合においても、圧縮機に流動する気相冷媒を、補助加熱部にて、圧縮機を駆動するエンジンの排熱を回収するエンジン冷却液が保有する熱を用いて加熱することにより、圧縮機に流動する気相冷媒の過熱度を適切に確保することができるのである。 That is, the degree of superheat of the gas phase refrigerant flowing to the compressor is sufficient only by heating the gas phase refrigerant flowing to the compressor with the heat held by the compressed air supplied from the turbocharger in the heating unit. Even if it can not be increased, the gas phase refrigerant flowing to the compressor is heated by the auxiliary heating unit using the heat possessed by the engine coolant that recovers the exhaust heat of the engine driving the compressor. Thus, the degree of superheat of the gas-phase refrigerant flowing to the compressor can be properly secured.
要するに、本発明のエジェクタサイクルの特徴構成によれば、圧縮機に流動する気相冷媒の過熱度を適切に確保することができる。 In short, according to the characteristic configuration of the ejector cycle of the present invention, it is possible to appropriately ensure the degree of superheat of the gas phase refrigerant flowing to the compressor.
本発明のエジェクタサイクルの更なる特徴構成は、
前記蒸発部を通して循環流動する冷却用液が、冷却用放熱部を経由して流動するように構成されている点にある。
Further features of the ejector cycle of the present invention are:
The cooling fluid circulating through the evaporation unit is configured to flow via the cooling heat radiation unit.
すなわち、蒸発部を通して循環流動する冷却用液が、冷却用放熱部を経由して流動するように構成されて、エジェクタサイクルが、いわゆる冷却運転モードとして使用されることになる。
つまり、例えば、冷却用放熱部にて空調対象空間を冷房する等、エジェクタサイクルが、冷房用等の冷却運転モードとして使用されることになる。
That is, the cooling liquid that circulates and flows through the evaporation unit is configured to flow via the cooling heat radiation unit, and the ejector cycle is used as a so-called cooling operation mode.
That is, for example, the ejector cycle is used as a cooling operation mode such as cooling, such as cooling the space to be air-conditioned by the heat dissipation unit for cooling.
このように、エジェクタサイクルを冷却運転モードとして使用する場合において、圧縮機に流動する気相冷媒を、過給機からエンジンに供給される圧縮空気にて加熱することにより、圧縮機に流動する気相冷媒の過熱度を確保するようにしながら、過給機からエンジンに供給される圧縮空気の温度を十分に低下させて、エンジンの出力を向上させることができるのである。 As described above, when the ejector cycle is used as the cooling operation mode, the gas flowing to the compressor is heated by heating the gas phase refrigerant flowing to the compressor with the compressed air supplied from the supercharger to the engine While ensuring the degree of superheat of the phase refrigerant, the temperature of the compressed air supplied from the supercharger to the engine can be sufficiently lowered to improve the output of the engine.
要するに、本発明のエジェクタサイクルの特徴構成によれば、エジェクタサイクルを、冷却運転モードとして使用する場合において、圧縮機に流動する気相冷媒の過熱度を確保しながら、過給機からエンジンに供給される圧縮空気の温度を十分に低下させて、エンジンの出力を向上させることができる。 In short, according to the characteristic configuration of the ejector cycle of the present invention, when the ejector cycle is used as a cooling operation mode, the supercharger supplies the engine with the superheat degree while securing the degree of superheat of the gas phase refrigerant flowing to the compressor. By sufficiently reducing the temperature of the compressed air, the power of the engine can be improved.
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
(エジェクタサイクルの全体構成)
図1に示すように、エジェクタサイクルには、気相冷媒を圧縮する圧縮機1と、当該圧縮機1が吐出した高圧冷媒を冷却する放熱部2と、液相冷媒を蒸発する蒸発部3と、放熱部2からの高圧冷媒を減圧膨張させて蒸発部3からの冷媒を吸引しかつ減圧させた冷媒と吸引した冷媒とを混合しながら圧力を上昇させるエジェクタ4と、当該エジェクタ4からの気液混合冷媒を圧縮機1に流動させる気相冷媒と蒸発部3に流動させる液相冷媒とに分離する気液分離部5と、当該気液分離部5にて分離されて圧縮機1に流動する気相冷媒を加熱する加熱部6が設けられている。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
(Overall configuration of ejector cycle)
As shown in FIG. 1, in the ejector cycle, a compressor 1 for compressing a gas phase refrigerant, a
本実施形態においては、加熱部6の下流側でかつ圧縮機1の上流側に、加熱部6にて加熱された気相冷媒を加熱する補助加熱部7が設けられ、また、気液分離部5と蒸発部3との間に減圧部8が配置されている。
また、本実施形態においては、圧縮機1がエンジンEにて駆動されるように構成されている。圧縮機1を駆動するエンジンEは、本実施形態においては、過給機Kを備えるガスエンジンであり、その詳細は後述する。
In the present embodiment, the auxiliary heating unit 7 for heating the gas phase refrigerant heated by the heating unit 6 is provided downstream of the heating unit 6 and upstream of the compressor 1, and a gas-liquid separation unit The pressure reducing unit 8 is disposed between the
Further, in the present embodiment, the compressor 1 is configured to be driven by the engine E. The engine E which drives the compressor 1 is a gas engine provided with a supercharger K in this embodiment, and the details will be described later.
エジェクタ4が、図2に示すように、放熱部2からの高圧冷媒を減圧膨張させて蒸発部3からの冷媒を吸引するノズル部4a、減圧させた冷媒と吸引した冷媒を混合しながら圧力を上昇させる混合部4b、及び、混合した冷媒の流速を低下させて圧力を上昇させるディフューザ部4cを備えるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
したがって、圧縮機1と放熱部2とを接続する第1流路R1、及び、放熱部2とエジェクタ4とを接続する第2流路R2が、高圧冷媒を流動させ、エジェクタ4と気液分離部5とを接続する第3流路R3、気液分離部5と圧縮機1とを、加熱部6及び補助加熱部7を経由して接続する第4流路R4、及び、気液分離部5と減圧部8とを接続する第5流路R5が、中圧冷媒を流動させ、減圧部8と蒸発部3とを接続する第6流路R6、及び、蒸発部3とエジェクタ4とを接続する第7流路R7が、低圧冷媒を流動させるように構成されている。
Therefore, the first flow path R1 connecting the compressor 1 and the
尚、放熱部2は、本実施形態においては、冷却用の外気を通風させて冷却作用する外気通風式の熱交換器として構成されている。
In the present embodiment, the
(冷却運転モードについて)
蒸発部3と空調用の冷却用放熱部9とを接続する第1流動路L1、及び、冷却用放熱部9と蒸発部3とを接続する第2流動路L2が、冷却用液を流動させるように設けられ、冷却液を循環させる循環ポンプ10が、第1流動路L1に設けられている。
したがって、第1流動路L1及び第2流動路L2を通して、冷却用液が循環流動されるように構成されている。
(About the cooling operation mode)
The first fluid passage L1 connecting the
Therefore, the cooling liquid is configured to circulate and flow through the first flow passage L1 and the second flow passage L2.
つまり、蒸発部3が、第6流路R6を通して供給される低圧冷媒と冷却用液とを熱交換して、冷却用液を低圧冷媒にて冷却するように構成され、そして、蒸発部3を通して循環流動する冷却用液が、空調用の冷却用放熱部9を経由して循環流動されて、冷却用放熱部9にて空調対象空間を冷房するように構成されている。
したがって、本実施形態においては、エジェクタサイクルが、冷房を行う冷却運転モードにて作動するように構成されている。
That is, the
Therefore, in the present embodiment, the ejector cycle is configured to operate in the cooling operation mode in which cooling is performed.
(エンジンについて)
圧縮機1を駆動するエンジンEの冷却ジャケットとエンジン冷却用ラジエータ11とを接続するエンジン冷却用循環路Ja、及び、エンジン冷却用循環路Jaを通してエンジン冷却液を循環流動させるエンジン冷却用ポンプ12が設けられて、エンジンEが冷却されるように構成されている。
(About the engine)
An engine cooling circulation path Ja connecting a cooling jacket of an engine E driving the compressor 1 and an
過給機Kは、エンジンEの燃焼室から排ガス路14を通して排出される排ガスにて駆動されるタービンKtを備える、いわゆるターボ式過給機として構成されている。
そして、タービンKtと一体回転するコンプレッサKcが、燃焼用の空気を圧縮した圧縮空気をエンジンEの燃焼室に給気路15を通して供給するように構成されている。
The supercharger K is configured as a so-called turbo supercharger including a turbine Kt driven by the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the engine E through the
The compressor Kc, which rotates integrally with the turbine Kt, is configured to supply compressed air obtained by compressing combustion air to the combustion chamber of the engine E through the
本実施形態においては、コンプレッサKcに吸引される燃焼用の空気に対して、都市ガス等のガス燃料を混合するベンチュリーミキサー等の混合器16が設けられており、燃焼用空気にガス燃料を混合した混合ガスが、コンプレッサにて圧縮された状態で、エンジンEの燃焼室に供給されるように構成されている。
In the present embodiment, a
尚、給気路15には、混合ガスの流量を調整するスロットル弁17が設けられて、エンジンEの出力を調整できるように構成されている。
The
(加熱部について)
過給機KのコンプレッサKcとエンジンEとを接続する給気路15が、加熱部6を経由する形態で設けられて、コンプレッサKcにて圧縮された混合ガスが、加熱部6を通して流動した後にエンジンEに流動するように構成されている。
(About heating part)
An
したがって、加熱部6が、過給機KのコンプレッサKcにて圧縮された混合ガスが保有する熱にて、気液分離部5から圧縮機1に流動する気相冷媒を加熱することにより、圧縮機1に流動する気相冷媒の過熱度を確保するように構成されている。
Therefore, the heating unit 6 compresses the gas phase refrigerant flowing from the gas-
そして、圧縮機1に流動する気相冷媒の温度は、外気の温度よりも十分に低いものであるから、過給機Kから供給される混合ガスは、圧縮機1に流動する気相冷媒を加熱することにより、十分に温度が低下することになり、そのように温度が低下した混合ガスをエンジンEに供給するものとなるから、エンジンEの出力を向上させることができる。 Then, since the temperature of the gas phase refrigerant flowing to the compressor 1 is sufficiently lower than the temperature of the outside air, the mixed gas supplied from the turbocharger K is a gas phase refrigerant flowing to the compressor 1 By heating, the temperature is sufficiently lowered, and the mixed gas whose temperature is lowered as such is supplied to the engine E, so the output of the engine E can be improved.
つまり、圧縮機1に流動する気相冷媒を、過給機KからエンジンEに供給される圧縮空気(混合ガス)にて加熱することにより、圧縮機1に流動する気相冷媒の過熱度を確保するようにしながら、過給機Kからエンジンに供給される圧縮空気(混合ガス)の温度を十分に低下させて、エンジンEの出力を向上させることができるのである。 That is, by heating the gas phase refrigerant flowing to the compressor 1 with compressed air (mixed gas) supplied from the supercharger K to the engine E, the degree of superheat of the gas phase refrigerant flowing to the compressor 1 is calculated. The output of the engine E can be improved by sufficiently reducing the temperature of the compressed air (mixed gas) supplied from the turbocharger K to the engine while ensuring the same.
(補助加熱部について)
エンジン冷却用循環路Jaから分岐する分流路Jbが、エンジン冷却用循環路Jaを流動するエンジン冷却液の一部を補助加熱部7に流動させ、かつ、補助加熱部7を通過したエンジン冷却液をエンジン冷却用循環路Jaに戻す形態で設けられて、エンジンEの排熱を回収するエンジン冷却液が、補助加熱部7を経由して循環流動するように構成されている。
(About the auxiliary heating unit)
The branch channel Jb branched from the engine cooling circulation passage Ja causes a portion of the engine cooling fluid flowing in the engine cooling circulation passage Ja to flow to the auxiliary heating unit 7 and the engine cooling fluid that has passed through the auxiliary heating unit 7 Is returned to the engine cooling circulation passage Ja, and the engine coolant that recovers the exhaust heat of the engine E is configured to circulate and flow via the auxiliary heating unit 7.
また、エンジン冷却用循環路Jaから分流路Jbに分岐させるエンジン冷却液の量を調節する分岐調節弁13が設けられて、補助加熱部7を通過するエンジン冷却液の量を適正量に設定できるように構成されている。
Further, a
したがって、圧縮機1に流動する気相冷媒を、加熱部6にて加熱した後に、補助加熱部7にて、圧縮機1を駆動するエンジンEの排熱を回収するエンジン冷却液が保有する熱を用いて加熱することができるように構成さている。 Therefore, after the gas phase refrigerant flowing to the compressor 1 is heated by the heating unit 6, the heat generated by the engine coolant that recovers the exhaust heat of the engine E driving the compressor 1 in the auxiliary heating unit 7 It is constituted so that it can heat using.
つまり、圧縮機1に流動する気相冷媒を、加熱部6にて、過給機Kから供給される混合ガスが保有する熱にて加熱するだけでは、圧縮機1に流動する気相冷媒の過熱度を十分に増加させることができない場合においても、圧縮機1に流動する気相冷媒を、補助加熱部7にて、圧縮機1を駆動するエンジンEの排熱を回収するエンジン冷却液が保有する熱を用いて加熱することにより、圧縮機1に流動する気相冷媒の過熱度を適切に確保することができる。 That is, only by heating the gas phase refrigerant flowing to the compressor 1 with the heat held by the mixed gas supplied from the supercharger K in the heating unit 6, the gas phase refrigerant flowing to the compressor 1 is Even when the degree of superheat can not be sufficiently increased, the engine cooling fluid that recovers the exhaust heat of the engine E that drives the compressor 1 with the auxiliary heating unit 7 is a gas phase refrigerant flowing to the compressor 1. By heating using the held heat, the superheat degree of the gas phase refrigerant flowing to the compressor 1 can be appropriately secured.
〔第2実施形態〕
次に、第2実施形態を説明するが、この第2実施形態は、加熱部6の別実施形態を示すものであって、その他の構成は第1実施形態と同様であるので、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第1実施形態と同様な構成については、第1実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment shows another embodiment of the heating unit 6, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. Only parts different from the embodiment will be described, and the same configuration as that of the first embodiment will be assigned the same reference numeral as that of the first embodiment and the detailed description will be omitted.
すなわち、図3に示すように、この第2実施形態は、第1実施形態と同様に、蒸発部3を通して循環流動する冷却用液が、空調用の冷却用放熱部9を経由して循環流動するように構成されて、エジェクタサイクルが、冷房を行う冷却運転モードとして作動するように構成されている。
That is, as shown in FIG. 3, in the second embodiment, as in the first embodiment, the cooling fluid circulating through the
また、この第2実施形態においては、過給機Kから供給される混合ガスが流動する加熱部6、及び、エンジン冷却液が流動する補助加熱部7が設けられている。 Further, in the second embodiment, a heating unit 6 in which the mixed gas supplied from the supercharger K flows and an auxiliary heating unit 7 in which the engine coolant flows are provided.
第2実施形態が、第1実施形態と異なる点は、給気路15の過給機Kと加熱部6との間に相当する部分に、過給機Kにて圧縮された混合ガスを冷却するインタークーラ18が設けられている点である。
つまり、インタークーラ18を通過した混合ガスが、加熱部6を通して流動した後にエンジンEに流動するように構成されている。
尚、インタークーラ18としては、本実施形態においては、外気にて冷却する空冷式を例示するが、冷水にて冷却する水冷式を採用することもできる。
The second embodiment is different from the first embodiment in that the mixed gas compressed by the turbocharger K is cooled in a portion corresponding to the space between the turbocharger K and the heating unit 6 in the
That is, the mixed gas that has passed through the
In addition, although the air-cooling system which cools by external air is illustrated as an example as the
したがって、この第2実施形態においては、過給機Kにて圧縮された混合ガスを、インタークーラ18にて冷却した後、加熱部6にて冷却できるため、過給機Kから供給される混合ガスの温度を十分に低下させて、そのように温度が十分に低下した混合ガスをエンジンEに供給するものとなるから、エンジンEの出力を適切に向上させることができる。
Therefore, in the second embodiment, after the mixed gas compressed by the turbocharger K can be cooled by the heating unit 6 after being cooled by the
ちなみに、過給機Kにて圧縮された混合ガスを、インタークーラ18及び加熱部6にて冷却することになるため、圧縮機1に流動する気相冷媒を、加熱部6にて、過給機Kから供給される混合ガスが保有する熱にて加熱するだけでは、圧縮機1に流動する気相冷媒の過熱度を十分に増加させることができないものとなるが、圧縮機1に流動する気相冷媒を、補助加熱部7にて、圧縮機1を駆動するエンジンEの排熱を回収するエンジン冷却液が保有する熱を用いて加熱することにより、圧縮機1に流動する気相冷媒の過熱度を適切に確保することができる。
Incidentally, since the mixed gas compressed by the turbocharger K is cooled by the
〔別実施形態〕
次に、別実施形態を列記する。
(1)上記第1及び第2実施形態においては、エンジンEとして、ガスエンジンを例示したが、エンジンEとしては、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等、各種エンジンが適用できる。
[Another embodiment]
Next, another embodiment will be listed.
(1) In the first and second embodiments, a gas engine has been exemplified as the engine E, but various engines such as a diesel engine and a gasoline engine can be applied as the engine E.
(2)上記第1及び第2実施形態においては、過給機Kが、燃焼用の空気とガス燃料との混合ガスを圧縮する場合を例示したが、過給機Kにて燃焼用の空気のみを圧縮する形態で実施してもよい。この場合、過給機KからエンジンEに供給される圧縮空気中に、あるいは、エンジンEの燃焼室に、燃料を噴射する構成を採用することができる。 (2) In the first and second embodiments, the case where the turbocharger K compresses the mixed gas of the air for combustion and the gas fuel is illustrated, but the air for combustion by the turbocharger K is illustrated. You may implement in the form which only compresses. In this case, the fuel may be injected into the compressed air supplied from the turbocharger K to the engine E or into the combustion chamber of the engine E.
(3)上記第1及び第2実施形態においては、過給機Kとして、エンジンEの排ガスにて駆動される、いわゆるターボ式の過給機を例示したが、過給機Kとしては、エンジンEにて回転駆動される形態の過給機を用いるようにしてもよい。 (3) In the first and second embodiments, a so-called turbo-type supercharger driven by the exhaust gas of the engine E has been exemplified as the supercharger K, but as the supercharger K, an engine You may make it use the supercharger of the form rotationally driven by E.
(4)上記第1及び第2実施形態においては、加熱部6に加えて、エンジン冷却液にて加熱する補助加熱部7を装備する場合を例示したが、加熱部6の加熱作用により、圧縮機1に流動する気相冷媒の過熱度を適切に確保できる場合には、補助加熱部7を省略する形態で実施してもよい。 (4) In the first and second embodiments, the auxiliary heating unit 7 for heating with the engine coolant is provided in addition to the heating unit 6, but the heating action of the heating unit 6 causes compression. In the case where the degree of superheat of the gas phase refrigerant flowing to the device 1 can be appropriately secured, the auxiliary heating unit 7 may be omitted.
(5)上記第1及び第2実施形態においては、冷却運転モードとして、冷房を行う場合を例示したが、例えば、冷却用放熱部9にて保冷室を冷却させるようにする等、冷却運転モードにおける冷却対象は各種変更できる。
(5) In the first and second embodiments, as the cooling operation mode, the case of performing cooling is illustrated, but, for example, the cooling operation mode such as cooling the cold storage room by the cooling
(6)上記第1及び第2実施形態においては、エジェクタサイクルが、冷却運転モードのみを実行する場合を例示したが、エジェクタサイクルを、冷却運転モードと暖房等の加熱運転モードとに切換えるようにする場合においても、本発明は適用できるものである。 (6) In the first and second embodiments, the ejector cycle executes only the cooling operation mode, but the ejector cycle may be switched between the cooling operation mode and the heating operation mode such as heating. The present invention is also applicable to the case where
尚、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 The configurations disclosed in the above embodiment (including the other embodiments, the same applies hereinafter) can be applied in combination with the configurations disclosed in the other embodiments as long as no contradiction arises. The embodiment disclosed in the present specification is an exemplification, and the embodiment of the present invention is not limited thereto, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.
1 圧縮機
2 放熱部
3 蒸発部
4 エジェクタ
4a ノズル部
4b 混合部
4c ディフューザ部
5 気液分離部
6 加熱部
7 補助加熱部
9 冷却用放熱部
E エンジン
K 過給機
Reference Signs List 1
Claims (4)
前記圧縮機を駆動するエンジンに燃焼用の圧縮空気を供給する過給機が設けられ、
前記過給機から供給される圧縮空気が、前記加熱部を通して流動した後に前記エンジンに流動するように構成されているエジェクタサイクル。 A compressor for compressing a gas phase refrigerant, a heat radiating unit for cooling a high pressure refrigerant discharged from the compressor, an evaporation unit for evaporating a liquid phase refrigerant, and a high pressure refrigerant from the heat radiating unit under reduced pressure and expanding And a ejector for raising the pressure while mixing the drawn refrigerant with the drawn refrigerant and the drawn refrigerant, a gas phase refrigerant that causes the gas-liquid mixed refrigerant from the ejector to flow to the compressor, and the evaporation section The ejector cycle is provided with a gas-liquid separation unit that separates into liquid phase refrigerant to be flowed, and a heating unit that heats the gas phase refrigerant separated in the gas-liquid separation unit and flowing to the compressor. ,
A supercharger is provided which supplies compressed air for combustion to an engine which drives the compressor.
An ejector cycle, wherein compressed air supplied from the supercharger is configured to flow to the engine after flowing through the heating unit.
前記インタークーラを通過した後の圧縮空気が、前記加熱部を通して流動した後に前記エンジンに流動するように構成されている請求項1記載のエジェクタサイクル。 An intercooler is provided to cool the compressed air supplied from the supercharger,
The ejector cycle according to claim 1, wherein compressed air after passing through the intercooler is configured to flow to the engine after flowing through the heating unit.
前記エンジンの排熱を回収するエンジン冷却液が、前記補助加熱部を経由して循環流動するように構成されている請求項1又は2記載のエジェクタサイクル。 An auxiliary heating unit for heating a gas phase refrigerant is provided downstream of the heating unit,
The ejector cycle according to claim 1 or 2, wherein an engine coolant that recovers the exhaust heat of the engine is configured to circulate and flow via the auxiliary heating unit.
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