JP6500737B2 - エジェクタ式冷凍サイクル - Google Patents
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Description
気液分離部は、冷媒を旋回させた際の遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する遠心分離方式のものであり、
ボデー部には、気液分離部にて分離された液相冷媒を気液分離部から流出させる液相出口(30g)、および気液分離部にて分離された気相冷媒を気液分離部から流出させる気相出口(30h)が形成されており、気相出口は、気液分離部の旋回中心側に配置されており、気相出口の下流側には、圧縮機の吸入口側が接続されており、
気液分離部内の液相冷媒の粒が旋回することによって、液相冷媒の粒に気液分離部の旋回中心側から外周側へ向かう方向に作用する力を遠心力(FC)と定義し、気液分離部内の気相冷媒が気相出口を介して圧縮機へ吸引されることによって、液相冷媒の粒に気液分離部の外周側から中心側へ向かう方向に作用する力を牽引力(FD)と定義したときに、
FC=FD
となるように設定されており、
さらに、液相出口から蒸発器を介して冷媒吸引口へ至る冷媒経路(15)のうち、最高部位と最低部位との高低差によって生じるヘッド差を位置ヘッド差(H)と定義し、圧縮機の吐出流量(Gn)が圧縮機の実使用範囲における最小吐出流量(Gmin)となっている際に、液相冷媒を鉛直方向上方側に持ち上げることが可能な高さに対応するヘッド差を臨界ヘッド差(Hr)と定義したときに、
Hr>H
となっているエジェクタ式冷凍サイクルを特徴としている。
図1〜図6を用いて、本発明の第1実施形態を説明する。図1の全体構成図に示す本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10は、車両用空調装置に適用されており、空調対象空間である車室内(室内空間)へ送風される送風空気を冷却する機能を果たす。従って、エジェクタ式冷凍サイクル10の冷却対象流体は、送風空気である。
本実施形態では、気液分離空間30f内の液滴に作用する牽引力FDを調整することによって、遠心力FCと牽引力FDが同等となるように設定した例を説明する。具体的には、本実施形態では、図7に示すように、遠心力FCと牽引力FDが同等となるように、パイプ34aの開口半径routや高さを決定している。従って、本実施形態のパイプ34aは、気相出口30hの有効通路面積Arを調整する面積調整部材である。
本実施形態では、図8の説明図に示すように、いわゆるデュアルタイプの車両用空調装置に適用されたエジェクタ式冷凍サイクル10aについて説明する。デュアルタイプの車両用空調装置とは、主に車両前席側へ送風される前席側送風空気の温度調整を行う前席側室内空調ユニットと、主に車両後席側へ送風される後席側送風空気の温度調整を行う後席側室内空調ユニットと、を備える車両用空調装置である。
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
11 圧縮機
13 エジェクタ
14 蒸発器
30f 気液分離空間(気液分離部)
30g 液相出口
30h 気相出口
FC 遠心力
FD 牽引力
H 位置ヘッド差
Hr 臨界ヘッド差
Claims (5)
- 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
前記放熱器から流出した冷媒を減圧させるノズル部(13a)、並びに、前記ノズル部から噴射された高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒を吸引する冷媒吸引口(31b)、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口から吸引された吸引冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部(13c)、および前記昇圧部から流出した冷媒の気液を分離する気液分離部(30f)が形成されたボデー部(30)を有するエジェクタ(13)と、
前記気液分離部にて分離された液相冷媒を蒸発させる蒸発器(14)と、を備え、
前記気液分離部は、冷媒を旋回させた際の遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する遠心分離方式のものであり、
前記ボデー部には、前記気液分離部にて分離された液相冷媒を前記気液分離部から流出させる液相出口(30g)、および前記気液分離部にて分離された気相冷媒を前記気液分離部から流出させる気相出口(30h)が形成されており、
前記気相出口は、前記気液分離部の旋回中心側に配置されており、
前記気相出口の下流側には、前記圧縮機の吸入口側が接続されており、
前記気液分離部内の液相冷媒の粒が旋回することによって、前記液相冷媒の粒に前記気液分離部の旋回中心側から外周側へ向かう方向に作用する力を遠心力(FC)と定義し、
前記気液分離部内の気相冷媒が前記気相出口を介して前記圧縮機へ吸引されることによって、前記液相冷媒の粒に前記気液分離部の外周側から中心側へ向かう方向に作用する力を牽引力(FD)と定義したときに、
FC=FD
となるように設定されており、
さらに、前記液相出口から前記蒸発器を介して前記冷媒吸引口へ至る冷媒経路(15)のうち、最高部位と最低部位との高低差によって生じるヘッド差を位置ヘッド差(H)と定義し、
前記圧縮機の吐出流量(Gn)が前記圧縮機の実使用範囲における最小吐出流量(Gmin)となっている際に、前記液相冷媒を鉛直方向上方側に持ち上げることが可能な高さに対応するヘッド差を臨界ヘッド差(Hr)と定義したときに、
Hr>H
となっていることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。 - 前記最小吐出流量(Gmin)は、前記圧縮機の最大吐出流量(Gmax)の5%以上の流量であることを特徴とする請求項1に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
- 前記エジェクタは、前記気液分離部へ流入する冷媒の旋回流れを促進する旋回促進部材(38)を有していることを特徴とする請求項1または2に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
- 前記エジェクタは、前記気相出口の有効通路面積(Ar)を調整する面積調整部材(34a)を有してい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。
- 前記気液分離部は、回転体形状に形成されており、
前記気液分離部の中心軸方向から見たときに、前記液相出口は、前記液相冷媒が前記気液分離部の外周の接線方向の速度成分を含んで流出するように形成されていることを特徴とする請求項1ないし4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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