JPH0626718A - 冷凍サイクル - Google Patents

冷凍サイクル

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JPH0626718A
JPH0626718A JP18082292A JP18082292A JPH0626718A JP H0626718 A JPH0626718 A JP H0626718A JP 18082292 A JP18082292 A JP 18082292A JP 18082292 A JP18082292 A JP 18082292A JP H0626718 A JPH0626718 A JP H0626718A
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JP
Japan
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refrigerant
gas
liquid
liquid separator
evaporator
Prior art date
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Pending
Application number
JP18082292A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Nakajima
謙司 中島
Hirotsugu Takeuchi
裕嗣 武内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0626718A publication Critical patent/JPH0626718A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/001Ejectors not being used as compression device
    • F25B2341/0012Ejectors with the cooled primary flow at high pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/23Separators

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第2冷媒蒸発器での熱伝達率を高めて、冷房
能力の向上を図ること。 【構成】 気液分離器6は、第2冷媒蒸発器の入口に連
絡される液出口管62を備え、その気液分離器6内に引
き込まれた先端が、気液分離器6内の気液界面より上方
に開口してガス流出口62aとされるとともに、気液界
面より下方にて液出口管62の側壁を貫通して設けられ
た複数の液流出口62bを備える。従って、この液出口
管62は、ガス流出口62aより流出するガス冷媒およ
び液流出口62bより流出する液冷媒を、液出口62c
に導くためのガス導出路および液導出路である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エジェクタを用いた冷
凍サイクルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、エジェクタを用いた冷凍サイ
クルが公知である。この冷凍サイクルは、図5に示すよ
うに、冷媒圧縮機100、冷媒凝縮器101、エジェク
タ102、第1冷媒蒸発器103、および気液分離器1
04を冷媒配管105で環状に接続するとともに、気液
分離器104の液出口104aとエジェクタ102の吸
引口102aとを結ぶバイパス管106を設け、このバ
イパス管106に第2冷媒蒸発器107を介在させて成
る。なお、気液分離器104で分離されたガス冷媒は冷
媒圧縮機100に吸引され、液冷媒は第2冷媒蒸発器1
07に導かれて蒸発し、エジェクタ102の吸引口10
2aより吸引される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の冷凍
サイクルでは、気液分離器104より第2冷媒蒸発器1
07に導かれる冷媒が液単相であることから、第2冷媒
蒸発器107での熱伝達率が小さくなり、これが冷房能
力の向上を図る上での課題となっている。なお、気液分
離器104と第2冷媒蒸発器107との間に減圧装置を
設けて、この減圧装置で液冷媒を2相化することによ
り、第2冷媒蒸発器107での冷房能力を若干向上させ
ることができる。ところが、減圧装置での減圧量は、エ
ジェクタ102の性能との兼ね合いで限界があり、わず
かしか減圧することができないため、十分な性能向上を
得ることは困難である。本発明は、上記事情に基づいて
成されたもので、その目的は、第2冷媒蒸発器での熱伝
達率を高めて、冷房能力の向上を図った冷凍サイクルの
提供にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、冷媒圧縮機、冷媒凝縮器、エジェクタ、
第1冷媒蒸発器、および気液分離器を冷媒配管によって
環状に接続するとともに、前記気液分離器の液出口と前
記エジェクタの吸引口とを結ぶバイパス管を設け、この
バイパス管に第2冷媒蒸発器を介在させて成る冷凍サイ
クルにおいて、前記気液分離器は、前記気液分離器内の
液冷媒を前記液出口に導く液導出路、および前記気液分
離器内のガス冷媒を前記液出口に導くガス導出路を設け
て、前記液出口より気液二相の冷媒を流出することを技
術的手段とする。
【0005】
【作用】上記構成より成る本発明の冷凍サイクルは、液
導出路を介して気液分離器内の液冷媒が液出口に導かれ
るとともに、ガス導出路を介して気液分離器内のガス冷
媒が液出口に導かれ、液出口から気液二相の冷媒(乾き
度を持った冷媒)が流出して、第2冷媒蒸発器に導かれ
る。第2冷媒蒸発器では、液単相の冷媒より乾き度を持
つ冷媒の方が熱伝達率が増大することから、第2冷媒蒸
発器の冷房能力は向上する。なお、第2冷媒蒸発器に導
かれる冷媒が乾き度を持つことで、第2冷媒蒸発器内の
圧力損失が増大するが、第2冷媒蒸発器を流れる冷媒流
量は第1冷媒蒸発器を流れる冷媒流量と比較して少な
く、従って、圧力損失の増大による冷房能力への影響は
小さい。
【0006】
【実施例】次に、本発明の冷凍サイクルの一実施例を図
1ないし図4を基に説明する。図1は本実施例に係る気
液分離器の断面図、図2は本実施例に係る冷凍サイクル
図である。本実施例の冷凍サイクル1は、車両用空気調
和装置に適用されるもので、図2に示すように、冷媒圧
縮機2、冷媒凝縮器3、エジェクタ4、第1冷媒蒸発器
5、気液分離器6を冷媒配管7によって環状に接続する
とともに、気液分離器6の液出口(後述する)とエジェ
クタ4の吸引口41aとをバイパス管8によって接続
し、このバイパス管8に第2冷媒蒸発器9が介在されて
成る。冷媒圧縮機2は、電磁クラッチ20を介して、車
両の走行用エンジン(図示しない)により駆動され、吸
引したガス冷媒を圧縮して吐出する。冷媒凝縮器3は、
クーリングファン10の送風を受けて、冷媒圧縮機2よ
り吐出された高温高圧の冷媒を凝縮液化する。
【0007】エジェクタ4は、先端に噴出口40aを有
するノズル40、このノズル40の外周を環状に覆う吸
引部41、この吸引部41に連なって形成された筒状の
混合部42、この混合部42から末広がりに形成された
ディフューザ43より成る。ノズル40は、そのノズル
40入口が冷媒凝縮器3の出口3aに連絡されており、
冷媒凝縮器3より導かれた液冷媒を噴出口40aより噴
出させる。吸引部41では、冷媒凝縮器3より導かれた
液冷媒が噴出口40aより噴出されることで生じる吸引
部41内の圧力低下により、吸引部41の側壁に開口す
る吸引口41aより第2冷媒蒸発器9で蒸発したガス冷
媒が吸引される。混合部42では、噴出口40aより噴
出された液冷媒と吸引口41aより吸引されたガス冷媒
とを混合させる。ディフューザ43では、混合部42で
混合された冷媒を拡散させて昇圧させる。第1冷媒蒸発
器5は、ブロワ11の送風を受けて、エジェクタ4より
導かれた冷媒を蒸発させる。第2冷媒蒸発器9は、第1
冷媒蒸発器5とともにブロワ11の送風を受けて、気液
分離器6より導かれた冷媒を蒸発させる。なお、第1冷
媒蒸発器5および第2冷媒蒸発器9で冷却された空気
は、ブロワ11の作動によって車室内へ送風されて車室
内の冷房を行う。
【0008】気液分離器6は、第1冷媒蒸発器5より導
かれた冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離するもので、図
1に示すように、第1冷媒蒸発器5の出口5aに連絡さ
れる流入管60、冷媒圧縮機2の吸引口2aに連絡され
るガス出口管61、第2冷媒蒸発器9の入口9aに連絡
される液出口管62を備える。なお、流入管60および
ガス出口管61は、気液分離器6の上方側より気液分離
器6内に引き込まれて、気液分離器6内の上部寄りに開
口する。液出口管62は、気液分離器6の底面側より気
液分離器6内の中程まで引き込まれて、先端が気液分離
器6内の気液界面より上方に開口してガス流出口62a
とされるとともに、気液界面より下方にて液出口管62
の側壁を貫通して設けられた複数の液流出口62bを備
える。従って、この液出口管62は、ガス流出口62a
より流出するガス冷媒および液流出口62bより流出す
る液冷媒を、気液分離器6の外部に開口する液出口62
cに導くためのガス導出路および液導出路である。
【0009】次に、本実施例の作動を説明する。冷媒圧
縮機2で圧縮された冷媒は、冷媒凝縮器3でクーリング
ファン10の送風により凝縮液化されてエジェクタ4に
導かれる。エジェクタ4に導かれた冷媒は、噴出口40
aより噴出されることで減圧され、吸引口41aより吸
引したガス冷媒と混合した後、ディフューザ43を通過
する際に昇圧される。エジェクタ4を流出した冷媒は、
第1冷媒蒸発器5で蒸発した後、気液分離器6に流入
し、気液分離器6内でガス冷媒と液冷媒とに分離され
る。分離されたガス冷媒は、ガス出口管61を介して流
出し、冷媒圧縮機2に吸引される。一方、液出口管62
では、気液界面の上方に開口するガス流出口62aより
ガス冷媒が流出し、気液界面の下方に開口する液流出口
62bより液冷媒が流出することで、液出口管62を流
れる際にガス冷媒と液冷媒とが混合され、液出口62c
からは気液二相の冷媒、つまり乾き度を有した冷媒が流
出することになる。この気液分離器6の液出口62cよ
り流出した気液二相の冷媒は、第2冷媒蒸発器9で蒸発
した後、エジェクタ4の吸引口41aより吸引されて、
再び第1冷媒蒸発器5に導かれる。
【0010】このように、本実施例では、第2冷媒蒸発
器9に導かれる冷媒が乾き度を持つことで、図3に示す
ように、第2冷媒蒸発器9での熱伝達率が増大するた
め、冷房能力の向上を図ることができる。例えば、バス
クーラ用に用いた場合には、図4に示すように、第2冷
媒蒸発器9に導かれる冷媒の乾き度を0.5から0.6
付近に制御することで、第2冷媒蒸発器9の単体として
の冷房能力を約20%向上させることができる。なお、
第2冷媒蒸発器9に導かれる冷媒が乾き度を持つこと
で、第2冷媒蒸発器9での圧力損失は増大するが、第2
冷媒蒸発器9を流れる冷媒流量が第1冷媒蒸発器5を流
れる冷媒流量と比較して少なく、図3に示すように、第
2冷媒蒸発器9での圧力損失(実線で示す)は第1冷媒
蒸発器5での圧力損失(破線で示す)より小さくなる。
このため、第2冷媒蒸発器9での圧力損失の増大による
冷房能力への影響は小さいものと考えることができる。
本実施例では、第1冷媒蒸発器5と第2冷媒蒸発器9と
を別部品としたが、1つの冷媒蒸発器内で第1冷媒蒸発
器5と第2冷媒蒸発器9とを分割するように流路構成し
ても良い。
【0011】
【発明の効果】本発明の冷凍サイクルは、第2冷媒蒸発
器に乾き度を持つ冷媒を導くことができ、第2冷媒蒸発
器では、液単相の冷媒より乾き度を持つ冷媒の方が熱伝
達率が増大することから、第2冷媒蒸発器の冷房能力を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る気液分離器の断面図である。
【図2】本実施例に係る冷凍サイクル図である。
【図3】乾き度と圧力損失および熱伝達率との関係を示
すグラフである。
【図4】乾き度と冷凍能力比との関係を示すグラフであ
る。
【図5】従来技術に係る冷凍サイクル図である。
【符号の説明】
1 冷凍サイクル 2 冷媒圧縮機 3 冷媒凝縮器 4 エジェクタ 5 第1冷媒蒸発器 6 気液分離器 7 冷媒配管 8 バイパス管 9 第2冷媒蒸発器 41a吸引口 62 液出口管(液導出路およびガス導出路) 62c液出口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷媒圧縮機、冷媒凝縮器、エジェクタ、第
    1冷媒蒸発器、および気液分離器を冷媒配管によって環
    状に接続するとともに、前記気液分離器の液出口と前記
    エジェクタの吸引口とを結ぶバイパス管を設け、このバ
    イパス管に第2冷媒蒸発器を介在させて成る冷凍サイク
    ルにおいて、 前記気液分離器は、前記気液分離器内の液冷媒を前記液
    出口に導く液導出路、および前記気液分離器内のガス冷
    媒を前記液出口に導くガス導出路を設けて、前記液出口
    より気液二相の冷媒を流出することを特徴とする冷凍サ
    イクル。
JP18082292A 1992-07-08 1992-07-08 冷凍サイクル Pending JPH0626718A (ja)

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