JP6582843B2 - Refrigeration cycle equipment - Google Patents
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Description
本発明は、それぞれ異なる温度帯で冷媒を蒸発させる複数の熱交換器を備える冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus including a plurality of heat exchangers that evaporate refrigerant in different temperature zones.
従来、特許文献1に、それぞれ異なる温度帯で冷媒を蒸発させる複数の熱交換器(すなわち、蒸発器)を備える冷凍サイクル装置が開示されている。この特許文献1の冷凍サイクル装置は、車両用空調装置に適用されており、冷媒を蒸発させる熱交換器として、冷媒と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる室内蒸発器、および冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器を備えている。
Conventionally,
また、特許文献1の冷凍サイクル装置では、車室内の除湿暖房を行う際に、室内蒸発器および室外熱交換器を冷媒流れに対して並列的に接続する冷媒回路に切り替える。そして、室内蒸発器では、着霜の生じない温度(すなわち、0℃より高い温度)で冷媒を蒸発させ、室外熱交換器では、外気温よりも低い温度(一般的には、室内蒸発器における冷媒蒸発温度よりも低い温度)で冷媒を蒸発させる。
Moreover, in the refrigeration cycle apparatus of
これにより、室内蒸発器にて、送風空気を冷却して除湿するとともに、室外熱交換器にて、冷却された送風空気を再加熱するための熱を冷媒に吸熱させている。 Thus, the blower air is cooled and dehumidified by the indoor evaporator, and the heat for reheating the cooled blown air is absorbed by the refrigerant in the outdoor heat exchanger.
さらに、特許文献1の冷凍サイクル装置は、室内蒸発内の冷媒圧力を所定値以上(具体的には、0℃以上)に維持するための定圧調整弁を備えている。定圧調整弁は、室内蒸発器の冷媒流れ下流側に配置されており、車室内の除湿暖房を行う際に、室内蒸発器から流出した冷媒の圧力を室外熱交換器から流出した冷媒の圧力と同等となるまで減圧させる。そして、定圧調整弁にて減圧された冷媒は、室外熱交換器から流出した冷媒と合流して圧縮機に吸入される。
Furthermore, the refrigeration cycle apparatus of
ところで、冬期の低外気温時(例えば、外気温が−10℃以下となる時)等には、室外熱交換器における冷媒蒸発圧力が大きく低下する。さらに、特許文献1の冷凍サイクル装置のように、室内蒸発器から流出した冷媒の圧力を、定圧調整弁にて室外熱交換器から流出した冷媒の圧力と同等となるまで減圧させるサイクル構成では、圧縮機へ吸入される吸入冷媒の圧力も大きく低下してしまう。
By the way, when the outdoor temperature is low in winter (for example, when the outdoor temperature is −10 ° C. or lower), the refrigerant evaporation pressure in the outdoor heat exchanger is greatly reduced. Furthermore, as in the refrigeration cycle apparatus of
このように吸入冷媒の圧力が低下してしまうと、吸入冷媒の密度が低下して、圧縮機の体積効率が低下してしまう。その結果、冷凍サイクル装置全体としての成績係数(COP)が低下してしまう。また、吸入冷媒の密度の低下に伴って、圧縮機にて冷媒を断熱圧縮させた際の温度上昇度合が大きくなるので、吐出冷媒の温度が異常上昇して、圧縮機の耐久寿命に悪影響を及ぼしてしまうこともある。 When the pressure of the suction refrigerant is thus reduced, the density of the suction refrigerant is lowered, and the volume efficiency of the compressor is lowered. As a result, the coefficient of performance (COP) as the entire refrigeration cycle apparatus is reduced. In addition, as the density of the suction refrigerant decreases, the temperature rise when the refrigerant is adiabatically compressed by the compressor increases, so the temperature of the discharged refrigerant rises abnormally and adversely affects the durable life of the compressor. It may also affect you.
本発明は、上記点に鑑み、異なる温度帯で冷媒を蒸発させる複数の熱交換器を備える冷凍サイクル装置の成績係数の低下を抑制することを目的とする。 An object of this invention is to suppress the fall of the coefficient of performance of a refrigerating-cycle apparatus provided with the several heat exchanger which evaporates a refrigerant | coolant in a different temperature range in view of the said point.
本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項1に記載の発明では、空調対象空間へ送風される送風空気の温度を調節する空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、圧縮機(11)から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、放熱器(12)から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部(13)と、分岐部(13)にて分岐された一方の冷媒を減圧させる第1減圧装置(14)と、分岐部(13)にて分岐された他方の冷媒を減圧させる第2減圧装置(17)と、第1減圧装置(14)にて減圧された冷媒を送風空気と熱交換させて蒸発させる室内蒸発器(15)と、第2減圧装置(17)にて減圧された冷媒を外気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器(18)と、放熱器(12)の出口側から分岐部(13)の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧側冷媒と第1減圧装置(14)にて減圧された低圧側冷媒とを熱交換させる内部熱交換器(19)と、内部熱交換器(19)から流出した低圧側冷媒を減圧させるノズル部(161)から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(16a)から室外熱交換器(18)下流側冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口(16a)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(16c)を有するエジェクタ(16)と、を備え、
さらに、第1減圧装置(14)から流出した冷媒を、室内蒸発器(15)を迂回させて、内部熱交換器(19)の入口側へ導くバイパス通路(20)と、バイパス通路(20)を開閉する開閉装置(21)と、を備え、
昇圧部(16c)の冷媒出口側は、圧縮機(11)の吸入口側に接続されていることを特徴とする。
The present invention has been devised to achieve the above object, and in the invention according to
A compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant, a radiator (12) that radiates the refrigerant discharged from the compressor (11), and a branching portion that branches the flow of the refrigerant that flows out of the radiator (12) (13), a first pressure reducing device (14) that depressurizes one refrigerant branched in the branching portion (13), and a second pressure reducing device that depressurizes the other refrigerant branched in the branching portion (13). (17), the indoor evaporator (15) that heat-exchanges the refrigerant decompressed by the first decompression device (14) with the blown air, and the refrigerant decompressed by the second decompression device (17). An outdoor heat exchanger (18) that exchanges heat with outside air to evaporate, a high-pressure side refrigerant that flows through a refrigerant flow path from the outlet side of the radiator (12) to the inlet side of the branch portion (13), and the first pressure reducing device An internal heat exchanger (19) for exchanging heat with the low-pressure side refrigerant decompressed in (14); Internal heat exchanger (19) an outdoor heat exchanger from the refrigerant suction port (16a) by suction action of the high velocity injection refrigerant jetted from the nozzle portion (161) for decompressing the outflow was low-pressure side refrigerant from (18) downstream An ejector (16) having a booster (16c) that sucks the refrigerant and mixes the injected refrigerant and the sucked refrigerant sucked from the refrigerant suction port (16a) to increase the pressure;
Furthermore, a bypass passage (20) for guiding the refrigerant flowing out from the first decompression device (14) to the inlet side of the internal heat exchanger (19), bypassing the indoor evaporator (15), and the bypass passage (20) An opening and closing device (21) for opening and closing
The refrigerant outlet side of the pressure increasing part (16c) is connected to the suction port side of the compressor (11) .
これによれば、開閉装置(21)がバイパス通路(20)を閉じた際には、第1減圧装置(14)にて減圧された冷媒を室内蒸発器(15)にて蒸発させ、第2減圧装置(17)にて減圧された冷媒を室外熱交換器(18)にて蒸発させるので、蒸発器として機能する複数の熱交換器にて異なる温度帯で冷媒を蒸発させることができる。 According to this, when the opening / closing device (21) closes the bypass passage (20), the refrigerant depressurized by the first decompression device (14) is evaporated by the indoor evaporator (15), and the second since Ru evaporated refrigerant decompressed by pressure reducing device (17) in the outdoor heat exchanger (18), it can be evaporated refrigerant at different temperature zones by a plurality of heat exchanger functioning as an evaporator.
さらに、エジェクタ(16)を備えているので、室外熱交換器(18)から流出した冷媒よりも昇圧された冷媒を圧縮機(11)へ吸入させることができる。従って、室外熱交換器(18)から流出した冷媒と同等の圧力の冷媒を圧縮機(11)へ吸入させるサイクルよりも、圧縮機(11)吸入冷媒の密度を上昇させることができる。 Furthermore, since the ejector (16) is provided, the refrigerant whose pressure is higher than that of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (18) can be sucked into the compressor (11). Therefore, the density of the refrigerant sucked into the compressor (11) can be increased as compared with the cycle in which the refrigerant having the same pressure as the refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger (18) is sucked into the compressor (11).
その結果、異なる温度帯で冷媒を蒸発させる複数の熱交換器を備える冷凍サイクル装置(10)の成績係数(COP)の低下を抑制することができる。また、圧縮機(11)吐出冷媒の温度の異常上昇についても抑制することができる。 As a result, it is possible to suppress a decrease in the coefficient of performance (COP) of the refrigeration cycle apparatus (10) including a plurality of heat exchangers that evaporate the refrigerant in different temperature zones. Moreover, it is possible to suppress an abnormal increase in the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (11).
これに加えて、内部熱交換器(19)を備えているので、室内蒸発器(15)および室外熱交換器(18)へ流入する冷媒のエンタルピを低下させて、室内蒸発器(15)および室外熱交換器(18)における吸熱量を増大させることができる。その結果、より一層効果的に、冷凍サイクル装置(10)のCOPの低下を抑制することができる。 In addition, since the internal heat exchanger (19) is provided, the enthalpy of the refrigerant flowing into the indoor evaporator (15) and the outdoor heat exchanger (18) is reduced, and the indoor evaporator (15) and The amount of heat absorbed in the outdoor heat exchanger (18) can be increased. As a result, it is possible to more effectively suppress the decrease in COP of the refrigeration cycle apparatus (10).
一方、開閉装置(21)がバイパス通路(20)を開いた際には、室内蒸発器(15)にて送風空気を冷却しないサイクル構成を実現することができる。さらに、エジェクタ(16)を備えているので、冷凍サイクル装置(10)のCOPの低下を抑制することができる。 On the other hand, when the switchgear (21) opens the bypass passage (20), a cycle configuration in which the blown air is not cooled by the indoor evaporator (15) can be realized. Furthermore, since the ejector (16) is provided, it is possible to suppress a decrease in COP of the refrigeration cycle apparatus (10).
これに加えて、内部熱交換器(19)を備えているので、室内蒸発器(15)にて送風空気を冷却しないサイクル構成に切り替えても、内部熱交換器(19)にて気化させた冷媒をノズル部(161)へ流入させることができる。従って、ノズル部(161)へ液相冷媒を流入させる場合に対して、噴射冷媒の流速を増速させて、エジェクタ(16)のエネルギ変換効率を向上させることができる。その結果、より一層効果的に、冷凍サイクル装置(10)のCOPの低下を抑制することができる。 In addition to this, since the internal heat exchanger (19) is provided, the internal heat exchanger (19) was vaporized even when the indoor evaporator (15) switched to a cycle configuration in which the blown air was not cooled. The refrigerant can be caused to flow into the nozzle portion (161). Accordingly, the energy conversion efficiency of the ejector (16) can be improved by increasing the flow rate of the injected refrigerant as compared with the case where the liquid phase refrigerant is caused to flow into the nozzle portion (161). As a result, it is possible to more effectively suppress the decrease in COP of the refrigeration cycle apparatus (10).
また、請求項3に記載の発明では、空調対象空間へ送風される送風空気の温度を調節する空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、圧縮機(11)から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、放熱器(12)から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部(13)と、分岐部(13)にて分岐された一方の冷媒を減圧させる絞り開度を変更可能に構成された第1減圧装置(14)と、分岐部(13)にて分岐された他方の冷媒を減圧させる絞り開度を変更可能に構成された第2減圧装置(17)と、第1減圧装置(14)にて減圧された冷媒を送風空気と熱交換させて蒸発させる室内蒸発器(15)と、第2減圧装置(17)にて減圧された冷媒を外気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器(18)と、室内蒸発器(15)下流側冷媒を減圧させるノズル部(161)から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(16a)から室外熱交換器(18)下流側冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口(16a)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(16c)を有するエジェクタ(16)と、第1減圧装置(14)の作動を制御する第1減圧制御部(40b)と、第2減圧装置(17)の作動を制御する第2減圧制御部(40c)と、を備え、
昇圧部(16c)の冷媒出口は、圧縮機(11)の吸入口側に接続されており、第1減圧制御部(40b)は、室内蒸発器(15)から流出する冷媒が過熱度を有する気相状態となるように、第1減圧装置(14)の絞り開度を変化させ、第2減圧制御部(40c)は、室外熱交換器(18)から流出する冷媒が気液二相状態となるように、第2減圧装置(17)の絞り開度を変化させることを特徴とする。
Moreover, in invention of Claim 3 , it is a refrigerating-cycle apparatus applied to the air conditioner which adjusts the temperature of the ventilation air ventilated to the air-conditioning object space,
A compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant, a radiator (12) that radiates the refrigerant discharged from the compressor (11), and a branching portion that branches the flow of the refrigerant that flows out of the radiator (12) (13), a first decompression device (14) configured to be able to change a throttle opening for depressurizing one refrigerant branched at the branching portion (13), and branched at the branching portion (13) The second decompression device (17) configured to be able to change the throttle opening for decompressing the other refrigerant, and the indoor evaporation for evaporating the refrigerant decompressed by the first decompression device (14) by exchanging heat with the blown air. An outdoor heat exchanger (18) that evaporates the refrigerant decompressed by the second decompression device (17) by heat exchange with the outside air, and a nozzle that depressurizes the refrigerant on the downstream side of the indoor evaporator (15) The suction action of the high-speed jet refrigerant injected from the section (161) A pressure increasing unit (16c) that sucks the refrigerant on the downstream side of the outdoor heat exchanger (18) from the medium suction port (16a) and increases the pressure by mixing the injected refrigerant and the suction refrigerant sucked from the refrigerant suction port (16a). An ejector (16), a first pressure reduction control unit (40b) for controlling the operation of the first pressure reduction device (14), a second pressure reduction control unit (40c) for controlling the operation of the second pressure reduction device (17), With
The refrigerant outlet of the pressurizing unit (16c) is connected to the suction port side of the compressor (11), and the first decompression control unit (40b) is such that the refrigerant flowing out of the indoor evaporator (15) has a superheat degree. The throttle opening degree of the first decompression device (14) is changed so that the gas phase state is obtained, and the second decompression control unit (40c) causes the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (18) to be in a gas-liquid two-phase state. Thus, the throttle opening of the second pressure reducing device (17) is changed.
これによれば、請求項1に記載の発明と同様に、室内蒸発器(15)および室外熱交換器(18)にて異なる温度帯で冷媒を蒸発させることができる。さらに、エジェクタ(16)を備えているので、冷凍サイクル装置(10)のCOPの低下を抑制することができる。 According to this, the refrigerant can be evaporated in different temperature zones in the indoor evaporator (15) and the outdoor heat exchanger (18), as in the first aspect of the invention. Furthermore, since the ejector (16) is provided, it is possible to suppress a decrease in COP of the refrigeration cycle apparatus (10).
これに加えて、室外熱交換器(18)から流出する冷媒が気液二相状態となるように、第2減圧制御部(40c)が第2減圧装置(17)の絞り開度を変化させるので、室外熱交換器(18)から流出する冷媒が気相状態となる場合よりも、冷媒が室外熱交換器(18)を流通する際の圧力損失を低減することができる。従って、圧縮機(11)の消費動力を低減させて、より一層効果的に、冷凍サイクル装置(10)のCOPの低下を抑制することができる。 In addition, the second pressure reduction control unit (40c) changes the throttle opening of the second pressure reduction device (17) so that the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (18) is in a gas-liquid two-phase state. Therefore, the pressure loss at the time of a refrigerant | coolant distribute | circulating an outdoor heat exchanger (18) can be reduced rather than the case where the refrigerant | coolant which flows out from an outdoor heat exchanger (18) will be in a gaseous-phase state. Therefore, the power consumption of the compressor (11) can be reduced, and the reduction of the COP of the refrigeration cycle apparatus (10) can be more effectively suppressed.
さらに、室内蒸発器(15)から流出する冷媒が過熱度を有する気相状態となるように、第1減圧制御部(40b)が第1減圧装置(14)の絞り開度を変化させるので、室外熱交換器(18)から流出する冷媒が気液二相状態となっていても、エジェクタ(16)の昇圧部(16c)から流出する冷媒を気相状態とすることができる。従って、圧縮機(11)の液圧縮を抑制することができる。 Furthermore, since the first pressure reduction control unit (40b) changes the throttle opening of the first pressure reduction device (14) so that the refrigerant flowing out from the indoor evaporator (15) is in a gas phase state having a superheat degree, Even if the refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger (18) is in a gas-liquid two-phase state, the refrigerant flowing out from the pressure increasing unit (16c) of the ejector (16) can be in a gas phase state. Therefore, liquid compression of the compressor (11) can be suppressed.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態のうち、第3、第4実施形態が特許請求の範囲に記載した発明の実施形態であり、第1、第2実施形態は本発明の前提となる形態である。
(第1実施形態)
図1〜図4を用いて、本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態では、エジェクタ16を備える冷凍サイクル装置であるエジェクタ式冷凍サイクル10を、電気自動車の車両用空調装置1に適用している。ここで、電気自動車とは、車両走行用の駆動源としての内燃機関(エンジン)を備えておらず、走行用電動モータから走行用の駆動力を得る車両である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Of the embodiments described below, the third and fourth embodiments are the embodiments of the invention described in the claims, and the first and second embodiments are the premise of the present invention. .
(First embodiment)
1st Embodiment of this invention is described using FIGS. 1-4. In the present embodiment, an
この種の電気自動車では、空調対象空間である車室内の暖房を行うためにエンジン廃熱を利用することができない。そこで、本実施形態の車両用空調装置1は、車室内の暖房(具体的には、除湿暖房)を行うために用いられている。さらに、エジェクタ式冷凍サイクル10は、車両用空調装置1において、車室内へ送風される送風空気の温度を調節する機能を果たす。
In this type of electric vehicle, engine waste heat cannot be used to heat the passenger compartment, which is the air-conditioning target space. Therefore, the
また、エジェクタ式冷凍サイクル10では、冷媒としてHFC系冷媒(具体的には、R134a)を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてHFO系冷媒(具体的には、R1234yf)等を採用してもよい。さらに、冷媒には圧縮機11を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
The
図1の全体構成図に示すエジェクタ式冷凍サイクル10において、圧縮機11は、車両ボンネット内に配置されており、冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。圧縮機11は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて駆動する電動圧縮機である。この圧縮機構としては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。
In the
電動モータは、後述する空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動(回転数)が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。そして、空調制御装置40が電動モータの回転数を制御することによって、圧縮機構の冷媒吐出能力が変更される。
The operation (rotation speed) of the electric motor is controlled by a control signal output from the air
圧縮機11の吐出口には、室内凝縮器12の冷媒流入口側が接続されている。室内凝縮器12は、後述する室内空調ユニット30のケーシング31内に配置されており、圧縮機11吐出冷媒と送風空気とを熱交換させて、冷媒を放熱させて凝縮させる放熱器である。換言すると、室内凝縮器12は、圧縮機11から吐出された冷媒と後述する室内蒸発器15を通過した後の送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
The refrigerant inlet side of the
室内凝縮器12の冷媒流出口には、三方継手13の一つの冷媒流入出口側が接続されている。三方継手13は、室内凝縮器12から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部である。つまり、本実施形態の三方継手13は、3つの冷媒流入口のうち、1つを冷媒流入口として用い、残りの2つを冷媒流出口として用いている。
One refrigerant inlet / outlet side of the three-way joint 13 is connected to the refrigerant outlet of the
三方継手13の一方の冷媒流出口には、三方継手13にて分岐された一方の冷媒を減圧させる第1減圧装置である室内用膨張弁14の流入口側が接続されている。室内用膨張弁14は、絞り開度を変更可能に構成された可変絞り機構であり、絞り開度を変更する弁体と、この弁体を変位させて絞り開度を変化させる電動アクチュエータ(具体的には、ステッピングモータ)とを有している。室内用膨張弁14は、空調制御装置40から出力される制御信号(制御パルス)によって、その作動が制御される。
One refrigerant outlet of the three-way joint 13 is connected to the inlet side of the
室内用膨張弁14の流出口には、室内蒸発器15の冷媒流入口側が接続されている。室内蒸発器15は、室内空調ユニット30のケーシング31内のうち、室内凝縮器12の送風空気流れ上流側に配置されており、室内用膨張弁14にて減圧された低圧冷媒を室内凝縮器12通過前の送風空気と熱交換させて蒸発させる蒸発器である。換言すると、室内蒸発器15は、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。
The refrigerant inlet side of the
室内蒸発器15の冷媒流出口には、エジェクタ16のノズル部161の入口側が接続されている。エジェクタ16は、室内蒸発器15下流側冷媒を減圧させて噴射し、高速度で噴射される噴射冷媒の吸引作用によって、冷媒吸引口16aから冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口16aから吸引された吸引冷媒とを混合させて昇圧させるものである。
An inlet side of the
エジェクタ16は、図2に示すように、ボデー部160、ノズル部161、ディフューザボデー162等を有している。
As shown in FIG. 2, the
ボデー部160は、金属製(本実施形態では、アルミニウム製)の円筒状部材で形成されている。このボデー部160は、エジェクタ16の外殻を形成するとともに、内部にノズル部161等を収容するものである。また、ボデー部160の円筒状側面には、ボデー部160の外部から内部へ冷媒(具体的には、室外熱交換器18下流側冷媒)を吸引するための冷媒吸引口16aが形成されている。
The
ノズル部161は、冷媒流れ方向に向かって徐々に先細る形状の部位を有する金属製(本実施形態では、ステンレス合金製)の略円筒状部材で形成されている。ノズル部161は、内部に形成された冷媒通路(絞り通路)にて、冷媒を等エントロピ的に減圧させて、冷媒噴射口161aから噴射するものである。
The
より具体的には、ノズル部161内の冷媒通路には、冷媒通路断面積が最も縮小する喉部(最小通路断面積部)161bが形成されている。従って、この冷媒通路には、喉部161bへ向かって通路断面積が徐々に縮小する先細部、および喉部161bから冷媒噴射口161aへ向かって通路断面積が徐々に拡大する末広部が設けられている。つまり、本実施形態のノズル部161は、ラバールノズルとして構成されている。
More specifically, the refrigerant passage in the
さらに、本実施形態では、ノズル部161として、エジェクタ式冷凍サイクル10の通常作動時に、ノズル部161の冷媒噴射口から噴射される噴射冷媒の流速が音速以上となるように設定されたものが採用されている。また、ノズル部161の外周部は、ボデー部160の長手方向一端側の内周部に圧入等の手段によって固定されている。従って、ボデー部160とノズル部161との固定部(圧入部)から冷媒が漏れることはない。
Further, in the present embodiment, the
ディフューザボデー162は、金属製(本実施形態では、アルミニウム製)の円筒状部材で形成されている。ディフューザボデー162は、ボデー部160の内部に吸引通路16b、およびディフューザ部16cを形成するものである。
The
より具体的には、ディフューザボデー162は、ボデー部160の内部であって、ノズル部161の冷媒流れ下流側の部位に、ノズル部161に接触しないように、圧入等の手段によって固定されている。換言すると、ディフューザボデー162は、ノズル部161に対して中心軸方向に間隔を開けて固定されている。このため、ノズル部161の冷媒流れ下流側の部位とディフューザボデー162の冷媒流れ上流側の部位との間には空間が形成されている。
More specifically, the
この空間は、冷媒吸引口16aに連通しており、冷媒吸引口16aから吸引された冷媒をノズル部161の冷媒噴射口161a側へ導く吸引通路16bを形成している。さらに、吸引通路16bは、ノズル部161の冷媒噴射口161a側の周囲に断面円環状に形成されているとともに、冷媒流れ下流側に向かって通路断面積が徐々に縮小する形状に形成されている。
This space communicates with the
ディフューザ部16cは、ディフューザボデー162の内周側の空間によって形成されている。ディフューザ部16cは、冷媒流れ下流側へ向かって通路断面積が徐々に拡大する略円錐台形状に形成されている。ディフューザ部16cの中心軸は、ノズル部161内の冷媒通路の中心軸と同軸上に配置されている。
The
ディフューザ部16cでは、通路断面積が徐々に拡大しているので、噴射冷媒と冷媒吸引口16aから吸引された吸引冷媒とを混合させながら、混合冷媒の流速を減速させて昇圧させることができる。従って、ディフューザ部16cは、混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換することによって、混合冷媒を昇圧させる昇圧部である。
In the
さらに、エジェクタ16の内部には、ノズル部161内の冷媒通路の通路断面積、およびディフューザボデー162内の冷媒通路(すなわち、ディフューザ部16c)の通路断面積を変化させる弁体部163、および弁体部163を変位させる駆動部164が収容されている。
Further, inside the
弁体部163は、冷媒流れ下流側に向かって外径が拡大する樹脂製の円錐状部材で形成されている。弁体部163の中心軸は、ノズル部161内の冷媒通路の中心軸、およびディフューザ部16cの中心軸と同軸上に配置されている。そして、弁体部163の頂部がノズル部161内の冷媒通路内に配置されており、弁体部163の裾野部(頂部よりも下流側の部位)がディフューザ部16c内に配置されている。
The
このため、ノズル部161の冷媒通路は、ノズル部161の内周壁面と弁体部163の頂部の外周壁面との間に形成される。また、ディフューザ部16cは、ディフューザボデー162の内周壁面と弁体部163の裾野部の外周壁面との間に断面円環状に形成される。
For this reason, the refrigerant passage of the
そして、駆動部164が弁体部163を中心軸方向に変位させることによって、ノズル部161の通路断面積、およびディフューザ部16cの通路断面積を変化させることができる。つまり、本実施形態の弁体部163は、ノズル部161内の冷媒通路の通路断面積を変化させる機能と、ディフューザ部16cの通路断面積を変化させる機能とを兼ね備えている。
And the
駆動部164は、ディフューザボデー162の吸引通路16b側の面に形成された円環状の溝部162a、ダイヤフラム164a、蓋部材164b等によって構成されている。ダイヤフラム164aは、薄板状の圧力応動部材である。蓋部材164bは、溝部162aの開口部を閉塞するための金属製(本実施形態では、アルミニウム製)の円板状部材である。
The
ダイヤフラム164aおよび蓋部材164bは、いずれも軸方向から見たときに、溝部162aと略同等の円環状に形成されている。また、蓋部材164bの吸引通路16bと反対側の面には、円環状の凹み部が形成されている。
The
そして、図2に示すように、溝部162aの内部にダイヤフラム164aが配置された状態で、蓋部材164bが、溝部162aを閉塞するように、圧入、かしめ等の手段によって固定されている。
As shown in FIG. 2, the
これにより、ダイヤフラム164aの内周側縁部と外周側縁部は、ディフューザボデー162と蓋部材164bとの間に挟持されている。そして、蓋部材164bと溝部162aとの間に形成される空間は、ダイヤフラム164aによって上下の2つの空間に仕切られる。
Thereby, the inner peripheral side edge part and outer peripheral side edge part of the
ダイヤフラム164aによって仕切られた2つの空間のうち、吸引通路16b側の空間(すなわち、蓋部材164bの凹み部内に形成される空間)は、吸引冷媒である室外熱交換器18下流側冷媒の温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入される封入空間16dである。従って、蓋部材164bは、ダイヤフラム164aとともに封入空間16dを形成する封入空間形成部材である。
Of the two spaces partitioned by the
封入空間16dには、エジェクタ式冷凍サイクル10を循環する冷媒と同等の組成の感温媒体が封入されている。従って、本実施形態の感温媒体は、R134aを主成分とする流体であり、例えば、R134aとヘリウムとの混合流体等を採用することができる。さらに、感温媒体の封入密度は、後述するようにサイクルの作動時に弁体部163を適切に変位させることができるように設定されている。
A temperature-sensitive medium having the same composition as the refrigerant circulating in the
一方、ダイヤフラム164aによって仕切られた2つの空間のうち、吸引通路16bから遠い側の空間(すなわち、溝部162a内に形成される空間)は、ディフューザボデー162に形成された図示しない連通路を介して、吸引冷媒を導入させる導入空間16eである。従って、封入空間16dに封入された感温媒体には、吸引通路16bを流通する吸引冷媒の温度が、蓋部材164bおよびダイヤフラム164aを介して伝達される。
On the other hand, of the two spaces partitioned by the
ダイヤフラム164aは、封入空間16dの内圧と導入空間16eへ流入した室内蒸発器15出口側冷媒の圧力との圧力差に応じて変位する圧力応動部材である。従って、ダイヤフラム164aは弾性に富み、かつ耐圧性および気密性に優れる材質で形成されていることが望ましい。
The
このようなダイヤフラム164aとしては、例えば、ステンレス(SUS304)等の金属薄板や、基布(ポリエステル)入りのEPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)やHNBR(水素添加ニトリルゴム)等のゴム製の基材で形成されたものを採用することができる。
Examples of such a
また、ダイヤフラム164aには、ダイヤフラム164aの変位を弁体部163へ伝達するための、複数の作動棒164c(本実施形態では、3本)が配置されている。これらの複数の作動棒164cは、ダイヤフラム164aの変位を弁体部163へ適切に伝達するために、弁体部163の中心軸周りに等角度間隔(本実施形態では、180°間隔)で配置されていることが望ましい。
The
さらに、弁体部163の底面は、支持部材166に支持されたコイルバネ166aの荷重を受けている。支持部材166は、ディフューザ部16cから流出した冷媒を流出させる複数の冷媒流出口166bが形成された金属製の円板状部材である。支持部材166の外周部は、ボデー部160の冷媒流れ最下流側(すなわち、ボデー部160の長手方向他端側)の内周部に圧入等の手段によって固定されている。
Further, the bottom surface of the
コイルバネ166aは、弁体部163に対して、ノズル部161の喉部161bにおける通路断面積およびディフューザ部16cにおける通路断面積を縮小する側に付勢する荷重を加える弾性部材である。従って、弁体部163は、作動棒164cから受ける荷重とコイルバネ166aから受ける荷重が釣り合うように変位する。
The
このため、吸引冷媒の圧力が一定の条件下では、吸引冷媒の温度(過熱度)が上昇すると、封入空間16dに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、封入空間16dの内圧から導入空間16eの圧力を差し引いた圧力差が大きくなる。これにより、ダイヤフラム164aが導入空間16e側へ変位して、弁体部163が作動棒164cから受ける荷重が増加する。
For this reason, under the condition where the pressure of the suction refrigerant is constant, when the temperature (superheat degree) of the suction refrigerant rises, the saturation pressure of the temperature-sensitive medium enclosed in the
従って、吸引冷媒の圧力が一定の条件下では、吸引冷媒の温度(過熱度)が上昇すると、弁体部163は、喉部161bにおける通路断面積およびディフューザ部16cにおける通路断面積を拡大させる方向に変位する。逆に、吸引冷媒の温度(過熱度)が低下すると、弁体部163は、喉部161bにおける通路断面積およびディフューザ部16cにおける通路断面積を縮小させる方向に変位する。
Therefore, under the condition where the pressure of the suction refrigerant is constant, when the temperature (superheat degree) of the suction refrigerant rises, the
このように、吸引冷媒の温度(過熱度)に応じて、弁体部163を変位させることによって、室外熱交換器18出口側冷媒の過熱度を予め定めた基準過熱度に近づけることができる。また、基準過熱度を0に設定すれば、室外熱交換器18出口側冷媒を気液二相状態とすることもできる。
Thus, by displacing the
一方、吸引冷媒の過熱度が一定の条件下では、吸引冷媒の圧力が低下すると、ディフューザ部16cにて昇圧された冷媒の圧力から吸引冷媒の圧力を差し引いた圧力差が大きくなる。この圧力差により、弁体部163は、喉部161bにおける通路断面積およびディフューザ部16cにおける通路断面積を縮小させる方向に変位する。逆に、吸引冷媒の圧力が上昇すると、喉部161bにおける通路断面積およびディフューザ部16cにおける通路断面積を拡大させる方向に変位する。
On the other hand, under the condition where the superheat degree of the suction refrigerant is constant, when the pressure of the suction refrigerant decreases, the pressure difference obtained by subtracting the pressure of the suction refrigerant from the pressure of the refrigerant boosted by the
さらに、本実施形態の作動棒164cとディフューザボデー162との隙間には、図示しないO−リングが配置されており、作動棒164cが変位してもこの隙間から冷媒が漏れることはない。ディフューザ部16cの冷媒出口には、図1に示すように、圧縮機11の吸入口側が接続されている。
Further, an O-ring (not shown) is disposed in the gap between the operating
また、三方継手13の他方の冷媒流出口には、三方継手13にて分岐された他方の冷媒を減圧させる第2減圧装置である室外用膨張弁17の流入口側が接続されている。室外用膨張弁17の基本的構成は、室内用膨張弁14と同様である。従って、室外用膨張弁17は、絞り開度を変更可能に構成された可変絞り機構である。さらに、室外用膨張弁17は、空調制御装置40から出力される制御信号(制御パルス)によって、その作動が制御される。
The other refrigerant outlet of the three-way joint 13 is connected to the inlet side of the
室外用膨張弁17の流出口には、室外熱交換器18の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器18は、車両ボンネット内の車両前方側に配置されており、室外用膨張弁17にて減圧された低圧冷媒を図示しない送風ファンから送風された車室外空気(外気)と熱交換させて蒸発させる蒸発器である。換言すると、室外熱交換器18は、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。
The refrigerant inlet side of the
室外熱交換器18の冷媒流出口には、エジェクタ16の冷媒吸引口16a側が接続されている。
The
次に、室内空調ユニット30について説明する。室内空調ユニット30は、エジェクタ式冷凍サイクル10によって温度調節された送風空気を車室内へ配風する機能を果たすもので、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置されている。室内空調ユニット30は、図1に示すように、その外殻を形成するケーシング31内に送風機32、室内蒸発器15、室内凝縮器12等を収容することによって構成されている。
Next, the indoor
ケーシング31は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成するもので、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(例えば、ポリプロピレン)にて成形されている。このケーシング31内の送風空気流れ最上流側には、ケーシング31内へ内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切替導入する内外気切替手段としての内外気切替装置33が配置されている。
The
内外気切替装置33は、ケーシング31内へ内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させるものである。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動され、この電動アクチュエータは、空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The inside / outside
内外気切替装置33の送風空気流れ下流側には、内外気切替装置33を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機(ブロワ)32が配置されている。この送風機32は、遠心多翼ファン(シロッコファン)を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置40から出力される制御電圧によって回転数(すなわち、送風能力)が制御される。
A
送風機32の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器15および室内凝縮器12が、送風空気の流れに対して、この順に配置されている。換言すると、室内蒸発器15は、室内凝縮器12よりも送風空気流れ上流側に配置されている。また、ケーシング31内には、室内蒸発器15を通過した送風空気を、室内凝縮器12を迂回させて下流側へ流す冷風バイパス通路35が形成されている。
On the downstream side of the blower air flow of the
室内蒸発器15の送風空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器12の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア34が配置されている。エアミックスドア34は、室内蒸発器15通過後の冷風のうち、室内凝縮器12側へ導く風量と冷風バイパス通路35側へ導く風量との風量割合を調整する風量割合調整手段である。
An
エアミックスドア34は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動され、この電動アクチュエータは、空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The
室内凝縮器12の送風空気流れ下流側には、室内凝縮器12にて加熱された送風空気(温風)および冷風バイパス通路35を通過した送風空気(冷風)を混合させる混合空間が設けられている。従って、エアミックスドア34が、風量割合を調整することで、混合空間にて混合された送風空気(空調風)の温度が調整される。
On the downstream side of the blower air flow of the
さらに、ケーシング31の送風空気流れ最下流部には、混合空間へ流入した送風空気(空調風)を、車室内へ吹き出すフェイス開口穴、フット開口穴、デフロスタ開口穴(いずれも図示せず)が設けられている。
Furthermore, a face opening hole, a foot opening hole, and a defroster opening hole (all not shown) for blowing the blowing air (air conditioned air) flowing into the mixing space into the vehicle interior are provided at the most downstream portion of the blowing air flow of the
フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴は、乗員の足下に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出す開口穴である。これらのフェイス開口穴、フット開口穴およびデフロスタ開口穴の送風空気流れ下流側には、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口(いずれも図示せず)に接続されている。 The face opening hole is an opening hole for blowing conditioned air toward the upper body of the passenger in the vehicle interior. The foot opening hole is an opening hole for blowing out the conditioned air toward the passenger's feet. The defroster opening hole is an opening hole that blows conditioned air toward the inner side surface of the vehicle front window glass. These face opening holes, foot opening holes, and defroster opening holes are respectively provided on the downstream side of the blown air flow through ducts that form air passages, face outlets, foot outlets, and defroster outlets provided in the passenger compartment. (Both not shown).
また、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス開口穴の開口面積を調整するフェイスドア、フット開口穴の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ開口穴の開口面積を調整するデフロスタドア(いずれも図示せず)が配置されている。 Further, on the upstream side of the air flow of the face opening hole, foot opening hole, and defroster opening hole, a face door for adjusting the opening area of the face opening hole, a foot door for adjusting the opening area of the foot opening hole, and a defroster opening, respectively. A defroster door (both not shown) for adjusting the opening area of the hole is disposed.
これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、開口穴モードを切り替える開口穴モード切替手段を構成するものであって、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。この電動アクチュエータは、空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
These face doors, foot doors, and defroster doors constitute opening hole mode switching means for switching the opening hole mode, and are linked to an electric actuator for driving the outlet mode door via a link mechanism or the like. And rotated. The operation of the electric actuator is controlled by a control signal output from the
吹出口モード切替手段によって切り替えられる吹出口モードとしては、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。フェイスモードは、フェイス吹出口を全開してフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足下に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、主にフット吹出口から乗員の足下に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。 Examples of the air outlet mode switched by the air outlet mode switching means include a face mode, a bi-level mode, and a foot mode. The face mode is an air outlet mode in which the face air outlet is fully opened and air is blown out from the face air outlet toward the upper body of the passenger in the passenger compartment. The bi-level mode is an air outlet mode that opens both the face air outlet and the foot air outlet and blows air toward the upper body and the feet of the passengers in the passenger compartment. The foot mode is an air outlet mode that mainly blows air from the foot air outlet toward the feet of the occupant.
さらに、乗員が操作パネル60に設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出すデフロスタモードとすることもできる。
Further, the defroster mode in which the occupant manually operates the blow mode switching switch provided on the
次に、図3を用いて、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置40は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、そのROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された、圧縮機11、室内用膨張弁14、室外用膨張弁17、送風機32等の各種機器の作動を制御する。
Next, the electric control unit of the present embodiment will be described with reference to FIG. The air
空調制御装置40の入力側には、空調制御用のセンサ群が接続されており、空調制御用のセンサ群によって検出された検出信号が入力される。空調制御用のセンサ群としては、具体的に、内気センサ51、外気センサ52、日射センサ53、室内蒸発器温度センサ54、室外熱交換器温度センサ55、送風空気温度センサ56等が設けられている。
A sensor group for air conditioning control is connected to the input side of the air
内気センサ51は、車室内温度(内気温)Trを検出する内気温検出装置である。外気センサ52は、車室外温度(外気温)Tamを検出する外気温検出装置である。日射センサ53は、車室内へ照射される日射量Asを検出する日射量検出装置である。室内蒸発器温度センサ54は、室内蒸発器15における室内器冷媒蒸発温度(室内蒸発器温度)Te1を検出する室内蒸発器温度検出装置である。室外熱交換器温度センサ55は、室外熱交換器18における室外器冷媒蒸発温度(室外熱交換器温度)Te2を検出する室外熱交換器温度検出装置である。送風空気温度センサ56は、混合空間から車室内へ送風される送風空気温度TAVを検出する送風空気温度検出装置である。
The inside air sensor 51 is an inside air temperature detecting device that detects a vehicle interior temperature (inside air temperature) Tr. The
さらに、空調制御装置40の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル60が接続されており、操作パネル60に設けられた各種空調操作スイッチの操作信号が入力される。
Furthermore, an
操作パネル60の各種空調操作スイッチとしては、オートスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ、吹出モード切替スイッチ等が設けられている。オートスイッチは、車両用空調装置1の自動制御運転を設定あるいは解除するスイッチである。風量設定スイッチは、送風機32の風量をマニュアル設定するスイッチである。温度設定スイッチは、車室内の目標温度である車室内設定温度Tsetを設定するスイッチである。吹出モード切替スイッチは、吹出モードをマニュアル設定するスイッチである。
As the various air conditioning operation switches of the
なお、空調制御装置40は、その出力側に接続された各種空調制御機器を制御する制御部が一体に構成されたものであるが、それぞれの空調制御機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が、それぞれの空調制御機器の作動を制御する制御部を構成している。
The air-
例えば、本実施形態では、圧縮機11の作動(冷媒吐出能力)を制御する構成が吐出能力制御部40aを構成している。また、室内用膨張弁の作動を制御する構成が第1減圧制御部40bを構成している。また、室外用膨張弁の作動を制御する構成が第2減圧制御部40cを構成している。もちろん、吐出能力制御部40a等を空調制御装置40に対して別体の制御装置で構成してもよい。
For example, in this embodiment, the structure which controls the action | operation (refrigerant discharge capability) of the
次に、上記構成における本実施形態の車両用空調装置1の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置1では、予め空調制御装置40に記憶された空調制御プログラムを実行することによって、車室内の除湿暖房を行う。この空調制御プログラムは、操作パネル60のオートスイッチが投入(ON)された際に実行される。
Next, the operation of the
空調制御プログラムのメインルーチンでは、空調制御用のセンサ群51〜56等の検出信号および操作パネル60の操作信号等を読み込む。そして、読み込まれた検出信号および操作信号に基づいて、車室内へ吹き出す送風空気の目標温度である目標吹出温度TAOを算出する。
In the main routine of the air conditioning control program, the detection signals of the sensor groups 51 to 56 for air conditioning control, the operation signals of the
目標吹出温度TAOは、以下数式F1によって算出される。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×As+C…(F1)
ここで、Tsetは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Trは内気センサ51によって検出された車室内温度(内気温)、Tamは外気センサ52によって検出された外気温、Asは日射センサ53によって検出された日射量である。Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインであり、Cは補正用の定数である。
The target blowing temperature TAO is calculated by the following formula F1.
TAO = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × As + C (F1)
Here, Tset is the vehicle interior set temperature set by the temperature setting switch, Tr is the vehicle interior temperature (inside air temperature) detected by the inside air sensor 51, Tam is the outside air temperature detected by the
さらに、空調制御装置40は、目標吹出温度TAO、センサ群の検出信号等に基づいて、各種制御対象機器の作動状態(各種制御対象機器へ出力する制御信号)を決定する。
Further, the air
例えば、圧縮機11の冷媒吐出能力(圧縮機11の電動モータへ出力される制御信号)については、外気温Tamおよび目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置40に記憶された制御マップを参照して決定される。具体的には、この制御マップでは、外気温Tamの低下および目標吹出温度TAOの上昇に伴って、圧縮機11の冷媒吐出能力を増加させるように決定する。
For example, for the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 (control signal output to the electric motor of the compressor 11), a control map stored in the air
また、室外用膨張弁17の絞り開度(室外用膨張弁17へ出力される制御信号)については、外気温Tamから室外熱交換器温度センサ55によって検出された室外熱交換器温度Te2を減算した偏差(Tam−Te2)が予め定めた基準偏差(本実施形態では、10℃)となるように決定される。
As for the throttle opening degree of the outdoor expansion valve 17 (control signal output to the outdoor expansion valve 17), the outdoor heat exchanger temperature Te2 detected by the outdoor heat
また、室内用膨張弁14の絞り開度(室内用膨張弁14へ出力される制御信号)については、室内蒸発器温度センサ54によって検出された室内蒸発器温度Te1が、予め定めた基準蒸発温度KTe1(本実施形態では、15℃)に近づくように決定される。
As for the throttle opening degree of the indoor expansion valve 14 (control signal output to the indoor expansion valve 14), the indoor evaporator temperature Te1 detected by the indoor
また、送風機32の送風能力(送風機32へ出力される制御電圧)については、目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置40に記憶された制御マップを参照して決定される。具体的には、この制御マップでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、送風機32の送風量を増加させるように決定する。
Moreover, about the ventilation capability (control voltage output to the air blower 32) of the
また、エアミックスドア34の電動アクチュエータへ出力される制御信号については、フィードバック制御手法を用いて、送風空気温度センサ56によって検出された送風空気温度TAVが目標吹出温度TAOに近づくように決定される。
Moreover, about the control signal output to the electric actuator of the
そして、空調制御装置40は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。その後、車両用空調装置1の作動停止が要求されるまで、所定の制御周期毎に、上述の検出信号および操作信号の読み込み→目標吹出温度TAOの算出→各種制御対象機器の作動状態の決定→制御電圧および制御信号の出力といった制御ルーチンが繰り返される。
And the air-
従って、エジェクタ式冷凍サイクル10では、図1の黒塗り矢印に示すように冷媒が流れ、図4のモリエル線図に示すように冷媒の状態が変化する。すなわち、圧縮機11から吐出された冷媒(図4のa4点)が、室内凝縮器12へ流入して、室内蒸発器15にて冷却されて除湿された送風空気と熱交換して放熱する(図4のa4点→b4点)。これにより、室内蒸発器15通過後の送風空気が加熱される。
Therefore, in the
室内凝縮器12から流出した冷媒の流れは、三方継手13にて分岐される。三方継手13にて分岐された一方の冷媒は、室内用膨張弁14にて減圧される(図4のb4点→c4点)。室内用膨張弁14にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器15へ流入し、送風機32から送風された送風空気から吸熱して蒸発する(図4のc4点→d4点)。
The refrigerant flow that has flowed out of the
これにより、送風空気が冷却されて除湿される。この際、本実施形態の室内蒸発器15では、送風空気が基準蒸発温度KTe1(具体的には、15℃)程度に冷却される。ここで、本発明者らの検討によれば、内外気切替装置33を介して車室内から吸入される内気については、15℃程度に冷却することで、車両窓ガラスの防曇のために充分な除湿ができることが判っている。
Thereby, blowing air is cooled and dehumidified. At this time, in the
室内蒸発器15から流出した冷媒は、エジェクタ16のノズル部161へ流入して等エントロピ的に減圧されて噴射される(図4のd4点→e4点)。そして、この噴射冷媒の吸引作用によって、室外熱交換器18下流側冷媒(図4のi4点)が、エジェクタ16の冷媒吸引口16aから吸引される。
The refrigerant that has flowed out of the
冷媒吸引口16aから吸引された吸引冷媒は、吸引通路16bの通路断面積が冷媒流れ下流側に向かって徐々に縮小していることにより、等エントロピ的に減圧されて、その流速を増速させる(図4のi4点→j4点)。本実施形態では、このように吸引冷媒の流速を増速させて、噴射冷媒との速度差を縮小することにより、ディフューザ部16cにて吸引冷媒と噴射冷媒とを合流させる際のエネルギ損失(混合損失)を減少させている。
The suction refrigerant sucked from the
ディフューザ部16cでは、噴射冷媒と吸引冷媒が混合される。さらに、通路断面積の拡大により、混合冷媒の速度エネルギが圧力エネルギに変換されて、混合冷媒の圧力が上昇する(図4のf4点→g4点)。ディフューザ部16cから流出した冷媒は、圧縮機11へ吸入されて再び圧縮される(図4のg4点→a4点)。
In the
一方、三方継手13にて分岐された他方の冷媒は、室外用膨張弁17へ流入して等エンタルピ的に減圧される(図4のb4点→h4点)。この際、室外用膨張弁17の絞り開度は、室外熱交換器18における冷媒蒸発温度が外気温Tamより低くなるように調整されており、室外用膨張弁17にて減圧された冷媒の圧力は、室内用膨張弁14にて減圧された冷媒の圧力よりも低くなる。
On the other hand, the other refrigerant branched by the three-way joint 13 flows into the
室外用膨張弁17にて減圧された冷媒は、室外熱交換器18へ流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱して蒸発する(図4のf4点→g4点)。室外熱交換器18から流出した冷媒は、エジェクタ16の冷媒吸引口16aから吸引される。
The refrigerant decompressed by the
本実施形態の車両用空調装置1は、以上の如く作動して、車室内へ送風される送風空気を室内蒸発器15にて冷却して除湿する。さらに、室内凝縮器12にて除湿された送風空気を再加熱する。そして、再加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を実現することができる。
The
また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、室内用膨張弁14にて減圧された冷媒を室内蒸発器15にて蒸発させるとともに、室外用膨張弁17にて減圧された冷媒を室外熱交換器18にて蒸発させるので、蒸発器として機能する複数の熱交換器にて異なる温度帯で冷媒を蒸発させることができる。
Further, in the
この際、室内蒸発器15における冷媒蒸発温度を0℃以上(具体的には、15℃程度)としているので、室内蒸発器15の着霜を抑制しながら、送風空気を冷却して除湿することができる。また、室外熱交換器18における冷媒蒸発温度を外気温よりも低い温度(具体的には、外気温よりも10℃低い温度)としているので、外気から送風空気を加熱するための熱を確実に吸熱することができる。
At this time, since the refrigerant evaporation temperature in the
さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、エジェクタ16のディフューザ部16cにて昇圧された冷媒を圧縮機11へ吸入させている。従って、室外熱交換器18から流出した冷媒と同等の圧力の冷媒を圧縮機11に吸入させる冷凍サイクル装置よりも、圧縮機11吸入冷媒の密度を上昇させることができる。
Furthermore, in the
その結果、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10によれば、異なる温度帯で冷媒を蒸発させる複数の熱交換器を備える冷凍サイクル装置の成績係数(COP)の低下を抑制することができる。さらに、圧縮機11吐出冷媒の温度の異常上昇についても抑制することができる。
As a result, according to the
また、本実施形態のエジェクタ16では、駆動部164が、吸引冷媒の圧力の低下に伴ってノズル部161の通路断面積を縮小させるように、弁体部163を変位させる。これによれば、従来技術の定圧調整弁等と同様に、室外熱交換器18における冷媒蒸発温度が低下しても、室内蒸発器15における冷媒蒸発温度を基準蒸発温度KTe1以上に維持することができる。
Moreover, in the
このことは、空調装置に適用される冷凍サイクル装置において、室内蒸発器15における冷媒蒸発温度を着霜の生じない温度以上に維持しやすい点で極めて有効である。
This is extremely effective in the refrigeration cycle apparatus applied to the air conditioner in that it is easy to maintain the refrigerant evaporation temperature in the
ここで、室内蒸発器15の着霜を防止するためには、基準蒸発温度KTe1を0℃よりも高い温度とすればよい。これに対して、本実施形態では、基準蒸発温度KTe1を15℃としているので、エジェクタ16のノズル部161へ流入する冷媒の圧力を上昇させることができる。その結果、エジェクタ16の昇圧能力を向上させて、より一層効果的に、冷凍サイクル装置のCOPの低下を抑制することができる。
Here, in order to prevent the
また、本実施形態のエジェクタ16では、駆動部164が弁体部163の変位させることによって、ノズル部161の通路断面積およびディフューザ部16cの通路断面積の双方を変化させることができる。これにより、外気温Tam等の変化に応じて、ノズル部161の通路断面積およびディフューザ部16cの通路断面積の双方を変化させて、エジェクタ16を適切に作動させることができる。
Moreover, in the
(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図5に示すように、エジェクタ26の構成を変更した例を説明する。なお、図5では、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。
(Second Embodiment)
This embodiment demonstrates the example which changed the structure of the
より具体的には、本実施形態のエジェクタ26は、弁体部として、ノズル部161内の冷媒通路内に配置されたニードル弁163aを有している。ニードル弁163aは、冷媒流れ上流側から下流側に向かって先細る略円錐形状に形成されている。従って、本実施形態のニードル弁163aは、ノズル部161の通路断面積を変化させる機能を有し、ディフューザ部16cの通路断面積を変化させる機能は有していない。
More specifically, the
また、本実施形態の駆動部164は、ノズル部161の吸引通路16b側の面に形成された円環状の溝部161c、ダイヤフラム164a、蓋部材164b等によって構成されている。
In addition, the
そして、本実施形態の駆動部164も、第1実施形態と同様に、吸引冷媒の圧力が一定の条件下では、吸引冷媒の温度(過熱度)の上昇に伴って、喉部161bにおける通路断面積を拡大させる方向にニードル弁163aを変位させる。逆に、吸引冷媒の温度(過熱度)の低下に伴って、喉部161bにおける通路断面積を縮小させる方向にニードル弁163aを変位させる。
Similarly to the first embodiment, the
さらに、吸引冷媒の過熱度が一定の条件下では、吸引冷媒の圧力の低下に伴って、喉部161bにおける通路断面積を縮小させる方向にニードル弁163aを変位させる。逆に、吸引冷媒の圧力の上昇に伴って、喉部161bにおける通路断面積を拡大させる方向にニードル弁163aを変位させる。
Further, under a condition where the superheat degree of the suction refrigerant is constant, the
また、本実施形態では、コイルバネ166aを支持する支持部材166が廃止されており、コイルバネ166aは、ボデー部160内のノズル部161の冷媒流れ上流側の空間に収容されている。そして、第1実施形態と同様に、ニードル弁163aに対して、喉部161bにおける通路断面積を縮小する側に付勢する荷重を加えている。
Further, in the present embodiment, the
その他のエジェクタ26および車両用空調装置1の構成および作動は、第1実施形態と同様である。従って、本実施形態の車両用空調装置1においても、第1実施形態と同様に、車室内の除湿暖房を実現することができる。さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10においても、第1実施形態と同様に、複数の熱交換器を備える冷凍サイクル装置のCOPの低下を抑制することができる。
Other configurations and operations of the
(第3実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図6の全体構成図に示すように、エジェクタ式冷凍サイクル10の構成を変更した例を説明する。より具体的には、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10は、第1実施形態に対して、内部熱交換器19、バイパス通路20、および三方弁21が追加されている。さらに、除湿暖房モードの冷媒回路と暖房モードの冷媒回路とを切り替え可能に構成されている。
(Third embodiment)
In the present embodiment, an example in which the configuration of the
内部熱交換器19は、室内凝縮器12の冷媒流出口から三方継手13の冷媒流入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧側冷媒と室内用膨張弁14にて減圧された低圧側冷媒とを熱交換させる熱交換器である。
The
このような内部熱交換器19としては、室内凝縮器12から流出した高圧側冷媒を流通させる高圧側冷媒通路を形成する外側管の内側に、室内蒸発器15から流出した低圧側冷媒を流通させる低圧側冷媒通路を形成する内側管を配置した二重管方式の熱交換器等を採用することができる。
As such an
バイパス通路20は、室内用膨張弁14にて減圧された低圧側冷媒を、室内蒸発器15を迂回させて、内部熱交換器19の低圧側冷媒通路の入口側へ導く冷媒配管である。
The
三方弁21は、バイパス通路20の最上流部に配置されて、室内用膨張弁14にて減圧された低圧冷媒を室内蒸発器15の冷媒流入口側へ流出させる冷媒回路と、室内用膨張弁14にて減圧された低圧冷媒をバイパス通路20側へ流出させる冷媒回路とを切り替えるものである。
The three-
つまり、本実施形態の三方弁21は、バイパス通路20を開閉する開閉装置である。三方弁21は、空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動が制御される。その他のエジェクタ式冷凍サイクル10および車両用空調装置1の構成は、第1実施形態と同様である。
That is, the three-
次に、本実施形態の車両用空調装置1の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置1では、除湿暖房モードと送風空気の除湿を行わない暖房モードとを切り替えることができる。除湿暖房モードと暖房モードとの切り替えは、乗員が操作パネル60に設けられた切替スイッチを操作することによって行われる。
Next, the operation of the
切替スイッチによって、除湿暖房モードが選択された際には、空調制御装置40が、室内用膨張弁14にて減圧された低圧冷媒が室内蒸発器15へ流入するように、三方弁21の作動を制御する。これにより、エジェクタ式冷凍サイクル10では、図6の黒塗り矢印に示すように冷媒が流れ、図7のモリエル線図に示すように冷媒の状態が変化する。
When the dehumidifying and heating mode is selected by the changeover switch, the air
なお、図7のモリエル線図における各符号は、第1実施形態で説明した図4のモリエル線図に対して、サイクル構成上同等あるいは対応する箇所の冷媒の状態を示すものについては、同一のアルファベットを用い、添字(数字)を変更して示している。このことは、以下のモリエル線図についても同様である。 7 are the same as those in the Mollier diagram of FIG. 4 described in the first embodiment for the same or corresponding refrigerant state in the cycle configuration. The alphabet is used and the subscripts (numbers) are changed. The same applies to the following Mollier diagram.
より具体的には、除湿暖房モードでは、内部熱交換器19にて、室内凝縮器12から流出した高圧側冷媒と室内蒸発器15から流出した低圧側冷媒が熱交換する。これにより、室内凝縮器12から流出した高圧側冷媒はエンタルピを減少させ(図7のb7点→bα7点)、室内蒸発器15から流出した低圧側冷媒はエンタルピを増加させる(図7のd7点→dα7点)。
More specifically, in the dehumidifying heating mode, the
その他の作動は、第1実施形態と同様である。従って、三方弁21がバイパス通路20を閉じる除湿暖房モードでは、第1実施形態と同様に、車室内の除湿暖房を実現することができる。
Other operations are the same as those in the first embodiment. Accordingly, in the dehumidifying and heating mode in which the three-
さらに、除湿暖房モードのエジェクタ式冷凍サイクル10では、第1実施形態と同様に、室内蒸発器15および室外熱交換器18にて異なる温度帯で冷媒を蒸発させることができる。さらに、エジェクタ16を備えているので、圧縮機11吸入冷媒の密度を上昇させて、エジェクタ式冷凍サイクル10のCOPの低下を抑制することができる。
Further, in the
これに加えて、内部熱交換器19を備えているので、室内蒸発器15および室外熱交換器18へ流入する冷媒のエンタルピを低下させて、室外熱交換器18における吸熱量を増大させることができる。その結果、より一層効果的に、エジェクタ式冷凍サイクル10のCOPの低下を抑制することができる。
In addition, since the
また、切替スイッチによって、暖房モードが選択された際には、空調制御装置40が、室内用膨張弁14にて減圧された低圧冷媒が室内蒸発器15を迂回して内部熱交換器19へ流入するように、三方弁21の作動を制御する。これにより、エジェクタ式冷凍サイクル10では、図6の白抜き矢印に示すように冷媒が流れ、図8のモリエル線図に示すように冷媒の状態が変化する。
When the heating mode is selected by the changeover switch, the air
より具体的には、暖房モードでは、内部熱交換器19にて、室内凝縮器12から流出した高圧側冷媒と室内用膨張弁14にて減圧された冷媒が熱交換する。これにより、室内凝縮器12から流出した高圧側冷媒はエンタルピを減少させ(図8のb8点→bα8点)、室内用膨張弁14にて減圧された冷媒はエンタルピを増加させて(図8のc8点→dα8点)、乾き度を上昇させる。
More specifically, in the heating mode, the
その他の作動は、第1実施形態と同様である。従って、三方弁21がバイパス通路20を開く暖房モードでは、室内凝縮器12にて送風空気を加熱することによって、車室内の暖房を実現することができる。
Other operations are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the heating mode in which the three-
さらに、暖房モードのエジェクタ式冷凍サイクル10では、室内蒸発器15にて送風空気を冷却しないサイクル構成を実現することができる。さらに、エジェクタ16を備えているので、除湿暖房モードと同様に、エジェクタ式冷凍サイクル10のCOPの低下を抑制することができる。
Furthermore, in the
これに加えて、内部熱交換器19を備えているので、室内蒸発器15にて送風空気を冷却しないサイクル構成に切り替えても、内部熱交換器19にて気化させた気相冷媒あるいは比較的乾き度の高い冷媒をノズル部161へ流入させることができる。
In addition, since the
従って、ノズル部161へ液相冷媒を流入させる場合に対して、噴射冷媒の流速を増速させて、エジェクタ16のエネルギ変換効率を向上させることができる。その結果、暖房モードにおいて、より一層効果的に、エジェクタ式冷凍サイクル10のCOPの低下を抑制することができる。
Accordingly, the energy conversion efficiency of the
なお、図8に示すモリエル線図では、暖房モード時にノズル部161へ流入する冷媒を気相冷媒としているが、ノズル部161へ流入する冷媒が比較的乾き度の高い気液二相冷媒となっていても、同様のCOP向上効果を得ることができる。
In the Mollier diagram shown in FIG. 8, the refrigerant flowing into the
(第4実施形態)
本実施形態では、第1実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10の制御態様を変更した例を説明する。より具体的には、本実施形態の空調制御装置40には、図9に示すように、空調制御用のセンサ群として、室内蒸発器15出口側冷媒の圧力Pe1を検出する室内蒸発器圧力センサ57、室外熱交換器18出口側冷媒の圧力Pe2を検出する室外熱交換器圧力センサ58が接続されている。
(Fourth embodiment)
In this embodiment, an example in which the control mode of the
その他のエジェクタ式冷凍サイクル10および車両用空調装置1の構成は第1実施形態と同様である。
Other configurations of the
さらに、本実施形態の空調制御装置40の空調制御プログラムでは、室外用膨張弁17の絞り開度(室外用膨張弁17へ出力される制御信号)については、室外熱交換器温度Te2および室外熱交換器18出口側冷媒の圧力Pe2に基づいて、予め空調制御装置40に記憶された制御マップを参照して決定される。
Furthermore, in the air-conditioning control program of the air-
具体的には、この制御マップでは、室外熱交換器18から流出する冷媒が気液二相状態となる範囲で、室外熱交換器温度Te2から外気温Tamを減算した偏差が基準偏差(本実施形態では、10℃)となるように決定される。
Specifically, in this control map, the deviation obtained by subtracting the outside air temperature Tam from the outdoor heat exchanger temperature Te2 within the range where the refrigerant flowing out from the
また、室内用膨張弁14の絞り開度(室内用膨張弁14へ出力される制御信号)については、室内蒸発器温度Te1および室内蒸発器15出口側冷媒の圧力Pe1に基づいて、フィードバック制御手法により、室内蒸発器15から流出する冷媒が過熱度を有する気相状態となる範囲で、室内蒸発器温度Te1が、基準蒸発温度KTe1(本実施形態では、15℃)となるように決定される。
Further, the throttle opening degree of the indoor expansion valve 14 (control signal output to the indoor expansion valve 14) is a feedback control method based on the indoor evaporator temperature Te1 and the pressure Pe1 of the
その他のエジェクタ式冷凍サイクル10および車両用空調装置1の作動は第1実施形態と同様である。従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、図10のモリエル線図に示すように冷媒の状態が変化する。
Other operations of the
より具体的には、室内用膨張弁14にて減圧された冷媒(図10のc10点)は、室内蒸発器15にて送風空気から吸熱して、過熱度を有する気相冷媒となるまでエンタルピを増加させる(図10のc10点→d10点)。これにより、送風空気が冷却されて除湿される。また、室外用膨張弁17にて減圧された冷媒(図10のh10点)は、室外熱交換器18にて外気から吸熱して気液二相状態となる(図10のh10点→i10点)。
More specifically, the refrigerant depressurized by the indoor expansion valve 14 (point c10 in FIG. 10) absorbs heat from the blown air in the
その他の作動は、第1実施形態と同様である。従って、本実施形態の車両用空調装置1では、第1実施形態と同様に、車室内の除湿暖房を実現することができる。さらに、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10においても、第1実施形態と同様に、複数の熱交換器を備える冷凍サイクル装置のCOPの低下を抑制することができる。
Other operations are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the
これに加えて、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、室外熱交換器18から流出する冷媒が気液二相状態となるように、室外用膨張弁17の絞り開度を変化させる。これにより、室外熱交換器18から流出する冷媒が気相状態となる場合よりも、冷媒が室外熱交換器18を流通する際の圧力損失を低減することができる。従って、圧縮機11の消費動力を低減させて、より一層効果的に、エジェクタ式冷凍サイクル10のCOPの低下を抑制することができる。
In addition, in the
さらに、室内蒸発器15から流出する冷媒が過熱度を有する気相状態となるように、室内用膨張弁14の絞り開度を変化させる。これにより、室外熱交換器18から流出する冷媒が気液二相状態となっていても、エジェクタ16の冷媒流出口から流出する冷媒を気相状態とすることができる。従って、圧縮機11の液圧縮を抑制することができ、圧縮機11の信頼性を向上させることができる。
Further, the throttle opening degree of the
(他の実施形態)
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。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。例えば、第2実施形態で説明したエジェクタ26を、第3、第4実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10に適用してもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention. Further, the means disclosed in each of the above embodiments may be appropriately combined within a practicable range. For example, the
(1)上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル10を電気自動車の車両用空調装置1に適用した例を説明したが、エジェクタ式冷凍サイクル10の適用はこれに限定されない。例えば、走行用電動モータとエンジンの双方から車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両や、エンジン廃熱の少ないディーゼル車両等に適用してもよい。もちろん、エジェクタ式冷凍サイクル10を定置型の暖房装置等に適用してもよい。
(1) In the above-described embodiment, the example in which the
さらに、エジェクタ式冷凍サイクル10に、冷媒回路を切り替える切替装置や冷房用の減圧装置を追加して車室内の冷房を実現するようにしてもよい。具体的には、冷房運転時には、圧縮機11→室外熱交換器18→冷房用の減圧装置→室内蒸発器15→圧縮機11の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替えるようにすればよい。
Further, a cooling device for switching the refrigerant circuit and a cooling decompression device may be added to the ejector-
(2)上述の実施形態では、エジェクタ16の駆動部164として、感温媒体の圧力に応じて変位する圧力応動部材であるダイヤフラム164a、ダイヤフラム164aとともに感温媒体が封入される封入空間を形成する封入空間形成部材である蓋部材164bを有する機械的機構を採用した例を説明したが、駆動部はこれに限定されない。例えば、電気モータやソレノイド等の電気的機構を採用して、弁体部163(ニードル弁163a)を変位させてもよい。
(2) In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、軽量化のためにエジェクタ16の内部で変位する弁体部163(ニードル弁163a)を樹脂で形成した例を説明したが、もちろん、弁体部163(ニードル弁163a)を金属で形成してもよい。さらに、ボデー部160、ノズル部161、ディフューザボデー162等については、金属で形成した例を説明したが、それぞれの構成部材の機能を発揮可能であれば材質は限定されない。つまり、これらの構成部材を樹脂にて形成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the valve body portion 163 (
(3)上述の実施形態では、基準蒸発温度KTe1を15℃とした例を説明したが、基準蒸発温度KTe1はこれに限定されない。室内蒸発器15にて送風空気の除湿が可能であり、さらに、室内蒸発器15の着霜を抑制可能な温度を適宜設定することができる。
(3) In the above embodiment, the example in which the reference evaporation temperature KTe1 is set to 15 ° C. has been described. However, the reference evaporation temperature KTe1 is not limited to this. The
(4)上述の第3実施形態では、バイパス通路20を開閉する開閉装置として三方弁21を採用した例を説明したが、開閉装置はこれに限定されない。例えば、開閉装置としてバイパス通路20を開閉する開閉弁(ソレノイドバルブ)を採用してもよい。このような構成であっても、開閉弁が開いて冷媒が流通する際のバイパス通路の通路抵抗を、室内蒸発器15の通路抵抗よりも充分低くしておくことで、冷媒回路を切り替えることができる。
(4) In the above-described third embodiment, the example in which the three-
(5)上述の第4実施形態では、室内用膨張弁14および室外用膨張弁17の作動を制御するために、室内蒸発器温度センサ54、室外熱交換器温度センサ55、室内蒸発器圧力センサ57、室外熱交換器圧力センサ58の検出信号を用いた例を説明したが、検出信号はこれに限定されない。
(5) In the above-described fourth embodiment, in order to control the operation of the
例えば、室内蒸発器15出口側冷媒の過熱度を検出する過熱度センサを追加して、この過熱度センサの検出信号に基づいて、室内用膨張弁14の作動を制御してもよい。また、室外熱交換器18出口側冷媒の乾き度を検出する乾き度センサを追加して、この乾き度センサの検出信号に基づいて、室外用膨張弁17の作動を制御してもよい。
For example, a superheat degree sensor that detects the superheat degree of the refrigerant on the outlet side of the
(6)上述の実施形態では、冷媒としてR134aあるいはR1234yf等を採用可能であることを説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、R600a、R410A、R404A、R32、R407C、HFO−1234ze、HFO−1234zd等を採用することができる。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。 (6) In the above-described embodiment, it has been described that R134a or R1234yf or the like can be adopted as the refrigerant, but the refrigerant is not limited to this. For example, R600a, R410A, R404A, R32, R407C, HFO-1234ze, HFO-1234zd, and the like can be employed. Or you may employ | adopt the mixed refrigerant | coolant etc. which mixed multiple types among these refrigerant | coolants.
10 エジェクタ式冷凍サイクル
11 圧縮機
12 室内凝縮器(放熱器)
13 分岐部
14 室内用膨張弁(第1減圧装置)
15 室内蒸発器
16 エジェクタ
17 室外用膨張弁(第2減圧装置)
18 室外熱交換器
19 内部熱交換器
20 バイパス通路
21 三方弁(開閉装置)
10
13
15
18
Claims (3)
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
前記圧縮機(11)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(12)から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部(13)と、
前記分岐部(13)にて分岐された一方の冷媒を減圧させる第1減圧装置(14)と、
前記分岐部(13)にて分岐された他方の冷媒を減圧させる第2減圧装置(17)と、
前記第1減圧装置(14)にて減圧された冷媒を前記送風空気と熱交換させて蒸発させる室内蒸発器(15)と、
前記第2減圧装置(17)にて減圧された冷媒を外気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器(18)と、
前記放熱器(12)の出口側から前記分岐部(13)の入口側へ至る冷媒流路を流通する高圧側冷媒と前記第1減圧装置(14)にて減圧された低圧側冷媒とを熱交換させる内部熱交換器(19)と、
前記内部熱交換器(19)から流出した低圧側冷媒を減圧させるノズル部(161)から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(16a)から前記室外熱交換器(18)下流側冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口(16a)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(16c)を有するエジェクタ(16)と、
前記第1減圧装置(14)から流出した冷媒を、前記室内蒸発器(15)を迂回させて、前記内部熱交換器(19)の入口側へ導くバイパス通路(20)と、
前記バイパス通路(20)を開閉する開閉装置(21)と、を備え、
前記昇圧部(16c)の冷媒出口は、前記圧縮機(11)の吸入口側に接続されていることを特徴とする冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle apparatus applied to an air conditioner that adjusts the temperature of blown air that is blown into an air conditioning target space,
A compressor (11) for compressing and discharging the refrigerant;
A radiator (12) for radiating the refrigerant discharged from the compressor (11);
A branch part (13) for branching the flow of the refrigerant flowing out of the radiator (12);
A first pressure reducing device (14) for depressurizing one of the refrigerants branched at the branching portion (13);
A second decompression device (17) for decompressing the other refrigerant branched at the branch portion (13);
An indoor evaporator (15) for evaporating the refrigerant decompressed by the first decompression device (14) by exchanging heat with the blown air;
An outdoor heat exchanger (18) for heat-exchanging the refrigerant decompressed by the second decompression device (17) with the outside air to evaporate;
Heat the high-pressure side refrigerant flowing through the refrigerant flow path from the outlet side of the radiator (12) to the inlet side of the branch portion (13) and the low-pressure side refrigerant decompressed by the first decompression device (14). An internal heat exchanger (19) to be exchanged;
The outdoor heat exchanger (18) is connected to the outdoor heat exchanger (18) from the refrigerant suction port (16a) by the suction action of the high-speed jet refrigerant injected from the nozzle portion (161) for depressurizing the low-pressure side refrigerant flowing out of the internal heat exchanger (19). An ejector (16) having a boosting section (16c) for sucking the downstream refrigerant and mixing and injecting the jet refrigerant and the suction refrigerant sucked from the refrigerant suction port (16a);
A bypass passage (20) for guiding the refrigerant flowing out of the first decompression device (14) to the indoor evaporator (15) and leading to the inlet side of the internal heat exchanger (19);
An opening and closing device (21) for opening and closing the bypass passage (20),
The refrigerant outlet of the booster (16c) is connected to the inlet side of the compressor (11).
さらに、前記第1減圧装置(14)の作動を制御する第1減圧制御部(40b)を備え、
前記第1減圧制御部(40b)は、前記室内蒸発器(15)における冷媒蒸発温度が、予め定めた基準蒸発温度(KTe1)に近づくように、前記第1減圧装置(14)の絞り開度を変化させることを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 The first pressure reducing device (14) is configured to be able to change the throttle opening,
Furthermore, a first pressure reduction control unit (40b) for controlling the operation of the first pressure reduction device (14) is provided,
The first depressurization control unit (40b) is configured to restrict the opening degree of the first depressurization device (14) so that the refrigerant evaporating temperature in the indoor evaporator (15) approaches a predetermined reference evaporating temperature (KTe1). The refrigeration cycle apparatus according to claim 1 , wherein the refrigeration cycle apparatus is changed.
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
前記圧縮機(11)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(12)から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部(13)と、
前記分岐部(13)にて分岐された一方の冷媒を減圧させる絞り開度を変更可能に構成された第1減圧装置(14)と、
前記分岐部(13)にて分岐された他方の冷媒を減圧させる絞り開度を変更可能に構成された第2減圧装置(17)と、
前記第1減圧装置(14)にて減圧された冷媒を前記送風空気と熱交換させて蒸発させる室内蒸発器(15)と、
前記第2減圧装置(17)にて減圧された冷媒を外気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器(18)と、
前記室内蒸発器(15)下流側冷媒を減圧させるノズル部(161)から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(16a)から前記室外熱交換器(18)下流側冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口(16a)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(16c)を有するエジェクタ(16)と、
前記第1減圧装置(14)の作動を制御する第1減圧制御部(40b)と、
前記第2減圧装置(17)の作動を制御する第2減圧制御部(40c)と、を備え、
前記昇圧部(16c)の冷媒出口は、前記圧縮機(11)の吸入口側に接続されており、
前記第1減圧制御部(40b)は、前記室内蒸発器(15)から流出する冷媒が過熱度を有する気相状態となるように、前記第1減圧装置(14)の絞り開度を変化させ、
前記第2減圧制御部(40c)は、前記室外熱交換器(18)から流出する冷媒が気液二相状態となるように、前記第2減圧装置(17)の絞り開度を変化させることを特徴とする冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle apparatus applied to an air conditioner that adjusts the temperature of blown air that is blown into an air conditioning target space,
A compressor (11) for compressing and discharging the refrigerant;
A radiator (12) for radiating the refrigerant discharged from the compressor (11);
A branch part (13) for branching the flow of the refrigerant flowing out of the radiator (12);
A first pressure reducing device (14) configured to change a throttle opening for depressurizing one of the refrigerants branched at the branching portion (13);
A second pressure reducing device (17) configured to be able to change a throttle opening for depressurizing the other refrigerant branched in the branch portion (13);
An indoor evaporator (15) for evaporating the refrigerant decompressed by the first decompression device (14) by exchanging heat with the blown air;
An outdoor heat exchanger (18) for heat-exchanging the refrigerant decompressed by the second decompression device (17) with the outside air to evaporate;
The outdoor heat exchanger (18) downstream refrigerant is discharged from the refrigerant suction port (16a) by the suction action of the high-speed jet refrigerant injected from the nozzle part (161) for depressurizing the downstream refrigerant in the indoor evaporator (15). An ejector (16) having a boosting part (16c) that sucks and mixes the jetted refrigerant and the suctioned refrigerant sucked from the refrigerant suction port (16a) to increase the pressure;
A first pressure reduction control unit (40b) for controlling the operation of the first pressure reduction device (14);
A second pressure reduction control unit (40c) for controlling the operation of the second pressure reduction device (17),
The refrigerant outlet of the pressurizing unit (16c) is connected to the inlet side of the compressor (11),
The first pressure reduction control unit (40b) changes the throttle opening of the first pressure reduction device (14) so that the refrigerant flowing out of the indoor evaporator (15) is in a gas phase state having a superheat degree. ,
The second pressure reduction control unit (40c) changes the throttle opening of the second pressure reduction device (17) so that the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (18) is in a gas-liquid two-phase state. A refrigeration cycle apparatus characterized by.
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