JPH11351680A - 冷房装置 - Google Patents
冷房装置Info
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- JPH11351680A JPH11351680A JP15964598A JP15964598A JPH11351680A JP H11351680 A JPH11351680 A JP H11351680A JP 15964598 A JP15964598 A JP 15964598A JP 15964598 A JP15964598 A JP 15964598A JP H11351680 A JPH11351680 A JP H11351680A
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- evaporator
- cooling
- heat exchanger
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
- F25B2309/061—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
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- F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
- F25B2339/04—Details of condensers
- F25B2339/047—Water-cooled condensers
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
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- Thermal Sciences (AREA)
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- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エバポレータの冷却能力を高めるようにした
冷房装置であって、かつ設置場所が自由でかつ外部から
の衝撃に強い冷房装置を提供する。 【解決手段】 コンプレッサ１で高温高圧とされたガス
状冷媒は、コンデンサ２にて凝縮して高温高圧の気液混
合冷媒となり、内部熱交換器３に導かれてエバポレータ
５を通過した低温低圧のガス状冷媒によって充分な過冷
却が行われる。この過冷却された冷媒は、膨張弁４にて
断熱膨張され、乾き度がきわめて低い状態でエバポレー
タ５に導かれる。これにより、エバポレータ５における
冷却能力が大幅に向上することとなる。また、冷房サイ
クルを衝撃に強い筐体２０に収め衝撃が加わらない場所
に設置することで、衝撃に対する安全性が高まる。
冷房装置であって、かつ設置場所が自由でかつ外部から
の衝撃に強い冷房装置を提供する。 【解決手段】 コンプレッサ１で高温高圧とされたガス
状冷媒は、コンデンサ２にて凝縮して高温高圧の気液混
合冷媒となり、内部熱交換器３に導かれてエバポレータ
５を通過した低温低圧のガス状冷媒によって充分な過冷
却が行われる。この過冷却された冷媒は、膨張弁４にて
断熱膨張され、乾き度がきわめて低い状態でエバポレー
タ５に導かれる。これにより、エバポレータ５における
冷却能力が大幅に向上することとなる。また、冷房サイ
クルを衝撃に強い筐体２０に収め衝撃が加わらない場所
に設置することで、衝撃に対する安全性が高まる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エバポレータの冷
却能力を高めるようにした冷房装置に関しており、ま
た、設置場所が自由でかつ外部からの衝撃に強い冷房装
置に関する。
却能力を高めるようにした冷房装置に関しており、ま
た、設置場所が自由でかつ外部からの衝撃に強い冷房装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の冷媒にフロンを用いる自動車用空
気調和装置は、図５に示すようにコンプレッサ１、コン
デンサ２、リキッドタンク８、膨張弁４及びエバポレー
タ５が冷媒配管７により連結されて、閉回路が構成され
ている。
気調和装置は、図５に示すようにコンプレッサ１、コン
デンサ２、リキッドタンク８、膨張弁４及びエバポレー
タ５が冷媒配管７により連結されて、閉回路が構成され
ている。
【０００３】この閉回路では、コンプレッサ１で加圧さ
れ高温高圧となった冷媒は、コンデンサ２で冷却されて
凝縮液化された後に膨張弁４で膨張され、低温低圧の冷
媒となってエバポレータ５に導かれる。このエバポレー
タ５において、空気との熱交換が行われ、当該空気を冷
却することにより当該冷媒が低温低圧のガス状冷媒とな
り、コンプレッサ１に戻されるという冷媒循環が行なわ
れ、いわゆる冷房サイクルが形成されている。
れ高温高圧となった冷媒は、コンデンサ２で冷却されて
凝縮液化された後に膨張弁４で膨張され、低温低圧の冷
媒となってエバポレータ５に導かれる。このエバポレー
タ５において、空気との熱交換が行われ、当該空気を冷
却することにより当該冷媒が低温低圧のガス状冷媒とな
り、コンプレッサ１に戻されるという冷媒循環が行なわ
れ、いわゆる冷房サイクルが形成されている。
【０００４】以上のような従来型の冷房サイクルに代え
て近年においては、フロンの自然環境に与える影響が問
題となっており、フロンに代わる冷媒ガスを用いた冷房
サイクルが開発されている。
て近年においては、フロンの自然環境に与える影響が問
題となっており、フロンに代わる冷媒ガスを用いた冷房
サイクルが開発されている。
【０００５】このフロンに代わる冷媒ガスとして様々な
物質が提案されているが、その中の一つに炭酸ガスがあ
げられる。この炭酸ガスによる冷凍サイクルにおける冷
房サイクルの構成は、従来のフロンによる構成に加え、
図４に示すように内部熱交換器３がコンデンサ２と膨張
弁４の間に設けられている。
物質が提案されているが、その中の一つに炭酸ガスがあ
げられる。この炭酸ガスによる冷凍サイクルにおける冷
房サイクルの構成は、従来のフロンによる構成に加え、
図４に示すように内部熱交換器３がコンデンサ２と膨張
弁４の間に設けられている。
【０００６】この内部熱交換器３はコンデンサ２より吐
出された冷媒を更に過冷却状態とすることで冷媒のエン
タルピ差を大きくし熱交換効率を向上させる目的のため
に用いられている。
出された冷媒を更に過冷却状態とすることで冷媒のエン
タルピ差を大きくし熱交換効率を向上させる目的のため
に用いられている。
【０００７】このエンタルピ差を大きくするための内部
熱交換器３を設けた構成は、炭酸ガスなどの外気温度に
より大きく冷凍効果が変動する物質を冷媒として用いる
場合に重要であり、エバポレータ５の湿り度を上げるこ
とで熱交換効率を上げるものである。
熱交換器３を設けた構成は、炭酸ガスなどの外気温度に
より大きく冷凍効果が変動する物質を冷媒として用いる
場合に重要であり、エバポレータ５の湿り度を上げるこ
とで熱交換効率を上げるものである。
【０００８】また、炭酸ガスは従来のフロンに比べ臨界
点が低く（３１℃）、このため冷房サイクル内のガス圧
力は従来のガス圧力に比べ高い値（約１００kg/cm2）と
なっている。この増加した圧力に対抗するために冷媒配
管７は、従来の配管と外径を変えずに肉厚を厚くして高
耐圧仕様としている。このため冷媒通路は逆に狭く設計
されている。
点が低く（３１℃）、このため冷房サイクル内のガス圧
力は従来のガス圧力に比べ高い値（約１００kg/cm2）と
なっている。この増加した圧力に対抗するために冷媒配
管７は、従来の配管と外径を変えずに肉厚を厚くして高
耐圧仕様としている。このため冷媒通路は逆に狭く設計
されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成による従来の炭酸ガス冷房サイクルでは内部熱
交換器により冷凍効果は増大するものの、その反面にお
いてコンプレッサ手前での容積はエバポレータ出口部分
での容積に比べて、その比容積の点で増大してしまい、
逆にコンプレッサの回転数ベースにおいての実質的な重
量流量は低下してしまう。
うな構成による従来の炭酸ガス冷房サイクルでは内部熱
交換器により冷凍効果は増大するものの、その反面にお
いてコンプレッサ手前での容積はエバポレータ出口部分
での容積に比べて、その比容積の点で増大してしまい、
逆にコンプレッサの回転数ベースにおいての実質的な重
量流量は低下してしまう。
【００１０】これは、エバポレータから出た冷媒ガスが
アキュムレータを通過後に、内部熱交換器において熱交
換を行う結果、単位容積あたりの重量が減少してしま
い、冷媒の熱容量が低下してしまうからである。
アキュムレータを通過後に、内部熱交換器において熱交
換を行う結果、単位容積あたりの重量が減少してしま
い、冷媒の熱容量が低下してしまうからである。
【００１１】さらには冷媒配管の肉厚を厚くするために
通路が狭くなっていることから、従来のフロンにあわせ
た配管と同等の単位時間あたりの流量を得ることが難し
く、肉厚が厚いままで内径を大きくすると配管が大きく
なり従来車種への置き換えの互換性がなくなったり、ひ
いては重量増加やコストアップになってしまう。また、
コンプレッサ出口の冷媒温度も上昇することになるの
で、耐熱性の向上が必要となり、コストの上昇を招いて
いた。
通路が狭くなっていることから、従来のフロンにあわせ
た配管と同等の単位時間あたりの流量を得ることが難し
く、肉厚が厚いままで内径を大きくすると配管が大きく
なり従来車種への置き換えの互換性がなくなったり、ひ
いては重量増加やコストアップになってしまう。また、
コンプレッサ出口の冷媒温度も上昇することになるの
で、耐熱性の向上が必要となり、コストの上昇を招いて
いた。
【００１２】また、炭酸ガスの冷房サイクルの効率を少
しでも上げるために冷媒配管内のガス圧力は高圧側にお
いては（約１００ｋｇ／ｃｍ2 ）にまで高められている
ことから、圧力が外部に向けて開放された場合には、周
囲の部品への影響を与える恐れがある。
しでも上げるために冷媒配管内のガス圧力は高圧側にお
いては（約１００ｋｇ／ｃｍ2 ）にまで高められている
ことから、圧力が外部に向けて開放された場合には、周
囲の部品への影響を与える恐れがある。
【００１３】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、エバポレータへの流入冷媒
を十分に過冷却することにより、冷房サイクル内の冷媒
流量を確保しつつ冷却能力を充分に発揮でき、また安全
性の確保された冷房装置を提供することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、エバポレータへの流入冷媒
を十分に過冷却することにより、冷房サイクル内の冷媒
流量を確保しつつ冷却能力を充分に発揮でき、また安全
性の確保された冷房装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の冷房装置は、コンプレッサ、コン
デンサ、内部熱交換器、膨張弁、エバポレータ、が少な
くともこの順で冷媒配管により連結されてなる冷房装置
であって、前記内部熱交換器の還流側出口と前記コンプ
レッサとの間に設けられたアキュムレータと、前記内部
熱交換器の循流側入口の冷媒を湿り状態に制御して当該
内部熱交換器における前記エバポレータよりのガス状冷
媒との熱交換効率を向上させる制御手段と、を有するこ
とを特徴とする冷房装置をもって解決手段とする。この
請求項１に記載の冷房装置では、コンプレッサで高温高
圧とされたガス状冷媒は、コンデンサにて凝縮して高温
高圧の気液混合冷媒となり、次いで、この冷媒は、内部
熱交換器に導かれ、ここでエバポレータを通過した低温
低圧のガス状冷媒によって充分な過冷却が行われる。そ
して、この過冷却された冷媒は、膨張弁にて断熱膨張さ
れ、乾き度がきわめて低くなった状態でエバポレータに
導かれる。これにより、エバポレータにおける冷却能力
が大幅に向上することとなる。
に、請求項１に記載の冷房装置は、コンプレッサ、コン
デンサ、内部熱交換器、膨張弁、エバポレータ、が少な
くともこの順で冷媒配管により連結されてなる冷房装置
であって、前記内部熱交換器の還流側出口と前記コンプ
レッサとの間に設けられたアキュムレータと、前記内部
熱交換器の循流側入口の冷媒を湿り状態に制御して当該
内部熱交換器における前記エバポレータよりのガス状冷
媒との熱交換効率を向上させる制御手段と、を有するこ
とを特徴とする冷房装置をもって解決手段とする。この
請求項１に記載の冷房装置では、コンプレッサで高温高
圧とされたガス状冷媒は、コンデンサにて凝縮して高温
高圧の気液混合冷媒となり、次いで、この冷媒は、内部
熱交換器に導かれ、ここでエバポレータを通過した低温
低圧のガス状冷媒によって充分な過冷却が行われる。そ
して、この過冷却された冷媒は、膨張弁にて断熱膨張さ
れ、乾き度がきわめて低くなった状態でエバポレータに
導かれる。これにより、エバポレータにおける冷却能力
が大幅に向上することとなる。
【００１５】さらには内部熱交換器の還流側出口とコン
プレッサとの間にアキュムレータを設けることにより、
コンプレッサでの液圧縮を防止しつつ飽和ガス状冷媒の
圧縮が行えるので効率が向上する。
プレッサとの間にアキュムレータを設けることにより、
コンプレッサでの液圧縮を防止しつつ飽和ガス状冷媒の
圧縮が行えるので効率が向上する。
【００１６】また、請求項２に記載の冷房装置は、前記
内部熱交換器の循流側出口と前記膨脹弁との間にリキッ
ドタンクが設けられていることを特徴とする、請求項１
記載の冷房装置をもって解決手段とする。
内部熱交換器の循流側出口と前記膨脹弁との間にリキッ
ドタンクが設けられていることを特徴とする、請求項１
記載の冷房装置をもって解決手段とする。
【００１７】この請求項２に記載の冷房装置では、液体
と気体の混じった二相混合冷媒のうち液状の冷媒のみを
膨脹弁に送ることができるので、乾き度がきわめて低く
なった状態でエバポレータに導かれる。
と気体の混じった二相混合冷媒のうち液状の冷媒のみを
膨脹弁に送ることができるので、乾き度がきわめて低く
なった状態でエバポレータに導かれる。
【００１８】また、請求項３に記載の冷房装置は、前記
コンデンサの外気との熱交換が別体に設けられた熱交換
手段により行われる構成を有することを特徴とする請求
項１または２記載の冷房装置をもって解決手段とする。
コンデンサの外気との熱交換が別体に設けられた熱交換
手段により行われる構成を有することを特徴とする請求
項１または２記載の冷房装置をもって解決手段とする。
【００１９】この請求項３に記載の冷房装置では、冷房
サイクルを衝撃に強い筐体に収めることができ、また、
設置場所の自由度が増して衝撃に対する安全性が高ま
る。
サイクルを衝撃に強い筐体に収めることができ、また、
設置場所の自由度が増して衝撃に対する安全性が高ま
る。
【００２０】また、請求項４に記載の冷房装置は、ラジ
エータと、ウォータポンプと、ＬＬＣ配管と、水冷コン
デンサと、から構成された前記熱交換手段を有すること
を特徴とする請求項３記載の冷房装置をもって解決手段
とする。
エータと、ウォータポンプと、ＬＬＣ配管と、水冷コン
デンサと、から構成された前記熱交換手段を有すること
を特徴とする請求項３記載の冷房装置をもって解決手段
とする。
【００２１】この請求項４に記載の冷房装置では、コン
デンサを水冷式として、この水冷に用いる冷却水をウォ
ータポンプなどの流通手段にて外部に導き、このホース
に接続されたコンデンサ冷却用ラジエータにて冷却す
る。
デンサを水冷式として、この水冷に用いる冷却水をウォ
ータポンプなどの流通手段にて外部に導き、このホース
に接続されたコンデンサ冷却用ラジエータにて冷却す
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００２３】図１（Ａ）に示すように、本実施形態の冷
房サイクルは、コンプレッサ１、コンデンサ２、内部熱
交換器３、膨脹弁４、エバポレータ５、アキュムレータ
６、を冷媒配管７で連結し、その中に冷媒が封入されて
構成されている。なお、この実施の形態においては冷媒
に炭酸ガスを用いるものであり、冷媒配管７の肉厚は高
圧に耐え得るように従来のフロン冷媒のものに比べて厚
くなっている。これは炭酸ガスを冷媒として用いる冷房
サイクルにおいては従来のフロンに比べ臨界点が低く
（３１℃）、このため冷房サイクル内のガス圧力は従来
のガス圧力に比べ高い値（約１００kg/cm2）となってい
るためである。
房サイクルは、コンプレッサ１、コンデンサ２、内部熱
交換器３、膨脹弁４、エバポレータ５、アキュムレータ
６、を冷媒配管７で連結し、その中に冷媒が封入されて
構成されている。なお、この実施の形態においては冷媒
に炭酸ガスを用いるものであり、冷媒配管７の肉厚は高
圧に耐え得るように従来のフロン冷媒のものに比べて厚
くなっている。これは炭酸ガスを冷媒として用いる冷房
サイクルにおいては従来のフロンに比べ臨界点が低く
（３１℃）、このため冷房サイクル内のガス圧力は従来
のガス圧力に比べ高い値（約１００kg/cm2）となってい
るためである。
【００２４】コンプレッサ１は、図外のエンジンなどを
駆動源としてエバポレータ５で熱交換された低温低圧の
ガス状冷媒を圧縮し、高温高圧のガス状冷媒とする。図
１（Ｂ）のモリエル線図ではａ→ｂ´に相当する。
駆動源としてエバポレータ５で熱交換された低温低圧の
ガス状冷媒を圧縮し、高温高圧のガス状冷媒とする。図
１（Ｂ）のモリエル線図ではａ→ｂ´に相当する。
【００２５】また、図示はしないが、コンデンサ２の背
面には、このコンデンサ２に空気を送るためのファン装
置が設けられており、このコンデンサ２は、コンプレッ
サ１で高温高圧とされたガス状冷媒を外気との熱交換に
よって凝縮させる。
面には、このコンデンサ２に空気を送るためのファン装
置が設けられており、このコンデンサ２は、コンプレッ
サ１で高温高圧とされたガス状冷媒を外気との熱交換に
よって凝縮させる。
【００２６】本実施形態の冷房サイクルでは、膨張弁４
にて断熱膨張させる前に、中温高圧の液状冷媒を十分に
過冷却し、この上で断熱膨張させることとしている。す
なわち、コンデンサ３と膨張弁４との間の冷媒を、エバ
ポレータ５とアキュムレータ６との間の冷媒で冷却する
内部熱交換器３が設けられている。このため、コンデン
サ２から吐出されたガス状冷媒は内部熱交換器３にて更
に凝縮される。図１（Ｂ）ではｂ´→ｃ´に相当する過
程である。
にて断熱膨張させる前に、中温高圧の液状冷媒を十分に
過冷却し、この上で断熱膨張させることとしている。す
なわち、コンデンサ３と膨張弁４との間の冷媒を、エバ
ポレータ５とアキュムレータ６との間の冷媒で冷却する
内部熱交換器３が設けられている。このため、コンデン
サ２から吐出されたガス状冷媒は内部熱交換器３にて更
に凝縮される。図１（Ｂ）ではｂ´→ｃ´に相当する過
程である。
【００２７】内部熱交換器３の下流には膨張弁４が設け
られており、このガス冷媒はここで圧力が一気に低下さ
せられる。内部熱交換器３で過冷却された液状冷媒を断
熱膨張することにより低温低圧の液状冷媒とするもので
ある。なお、膨張弁４の開度は、エバポレータの熱負荷
が大きい場合には大きくして冷媒量を増加させる一方
で、熱負荷が小さい場合には弁を絞って冷媒量を減少さ
せることが望ましいことから、図示しない感温筒を内部
熱交換器３の出口側の冷媒配管７に取り付け、これによ
り制御してもよい。この圧力低下により凝縮していた冷
媒ガスは急激に温度低下を伴いながら気体へと相変化を
示す。この過程は図１（Ｂ）でのｃ´→ｄ´に相当する
部分である。
られており、このガス冷媒はここで圧力が一気に低下さ
せられる。内部熱交換器３で過冷却された液状冷媒を断
熱膨張することにより低温低圧の液状冷媒とするもので
ある。なお、膨張弁４の開度は、エバポレータの熱負荷
が大きい場合には大きくして冷媒量を増加させる一方
で、熱負荷が小さい場合には弁を絞って冷媒量を減少さ
せることが望ましいことから、図示しない感温筒を内部
熱交換器３の出口側の冷媒配管７に取り付け、これによ
り制御してもよい。この圧力低下により凝縮していた冷
媒ガスは急激に温度低下を伴いながら気体へと相変化を
示す。この過程は図１（Ｂ）でのｃ´→ｄ´に相当する
部分である。
【００２８】エバポレータ５に到達した冷媒ガスは冷却
の対象である車室内空気との間で熱交換が行なわれ車室
内の空気調和を行なう。この熱交換により冷媒ガスの温
度は圧力一定のまま上昇して内部熱交換器３へと再び向
かう。この内部熱交換器３に到達した冷媒ガスは前記の
コンデンサ２から吐出したガス状冷媒との間で熱交換を
行ない、さらに温度上昇がなされる。
の対象である車室内空気との間で熱交換が行なわれ車室
内の空気調和を行なう。この熱交換により冷媒ガスの温
度は圧力一定のまま上昇して内部熱交換器３へと再び向
かう。この内部熱交換器３に到達した冷媒ガスは前記の
コンデンサ２から吐出したガス状冷媒との間で熱交換を
行ない、さらに温度上昇がなされる。
【００２９】つぎに、この状態になったガス状冷媒はア
キュムレータ６に到達する。このアキュムレータ６の内
部は常に液面が形成されているため飽和した液状冷媒と
飽和したガス状冷媒が存在しており、その飽和したガス
状冷媒のみがコンプレッサ１に吸引される。このため液
圧縮の発生によるコンプレッサ１の破損を防止してい
る。また、コンプレッサ１の入口温度は図１（Ｂ）中に
実線にて示されているモリエル線図のような、内部熱交
換器３の入口を乾き状態に制御するシステムよりも低く
なるため、比容積の増大は低く抑えられ流量低下も抑え
られる。
キュムレータ６に到達する。このアキュムレータ６の内
部は常に液面が形成されているため飽和した液状冷媒と
飽和したガス状冷媒が存在しており、その飽和したガス
状冷媒のみがコンプレッサ１に吸引される。このため液
圧縮の発生によるコンプレッサ１の破損を防止してい
る。また、コンプレッサ１の入口温度は図１（Ｂ）中に
実線にて示されているモリエル線図のような、内部熱交
換器３の入口を乾き状態に制御するシステムよりも低く
なるため、比容積の増大は低く抑えられ流量低下も抑え
られる。
【００３０】以上のような炭酸ガス冷媒による冷房サイ
クルにおいて例えば、エアコンスイッチがオンされる
と、システムが起動してコンプレッサ１がオンし、冷房
サイクル内の冷媒は、コンプレッサ１→コンデンサ２→
内部熱交換器３→膨脹弁４→エバポレータ５→内部熱交
換器３→アキュムレータ６→コンプレッサ１という回路
を循環する。
クルにおいて例えば、エアコンスイッチがオンされる
と、システムが起動してコンプレッサ１がオンし、冷房
サイクル内の冷媒は、コンプレッサ１→コンデンサ２→
内部熱交換器３→膨脹弁４→エバポレータ５→内部熱交
換器３→アキュムレータ６→コンプレッサ１という回路
を循環する。
【００３１】この過程において、コンプレッサ１からの
高温高圧のガス状冷媒は、コンデンサ２にて凝縮液化
し、内部熱交換器３に流れ込み、エバポレータ５を通過
したより低温の冷媒によって過冷却される（ｂ´→ｃ
´）。この過冷却された液状冷媒は、膨張弁４に至り、
当該膨張弁４によって断熱膨張して低温低圧のガス状冷
媒となった後、エバポレータ５に導かれて取入空気との
熱交換が行われる。
高温高圧のガス状冷媒は、コンデンサ２にて凝縮液化
し、内部熱交換器３に流れ込み、エバポレータ５を通過
したより低温の冷媒によって過冷却される（ｂ´→ｃ
´）。この過冷却された液状冷媒は、膨張弁４に至り、
当該膨張弁４によって断熱膨張して低温低圧のガス状冷
媒となった後、エバポレータ５に導かれて取入空気との
熱交換が行われる。
【００３２】ここで、膨張弁４を通過してエバポレータ
５に導かれる冷媒は、内部熱交換器３にて十分に過冷却
されているので、乾き度の小さい冷媒となって当該エバ
ポレータ５に導入される。これにより、エバポレータ５
の冷却能力が著しく向上することとなる。
５に導かれる冷媒は、内部熱交換器３にて十分に過冷却
されているので、乾き度の小さい冷媒となって当該エバ
ポレータ５に導入される。これにより、エバポレータ５
の冷却能力が著しく向上することとなる。
【００３３】この低温低圧の液状冷媒は、エバポレータ
５を通過して受熱することにより低温のままガス状冷媒
となり、内部熱交換器３に導かれ、上述したようにコン
デンサ２からの冷媒を冷却したのち、コンプレッサ１に
戻される。
５を通過して受熱することにより低温のままガス状冷媒
となり、内部熱交換器３に導かれ、上述したようにコン
デンサ２からの冷媒を冷却したのち、コンプレッサ１に
戻される。
【００３４】エバポレータ５の熱負荷が大きい場合に
は、内部熱交換器３を通過した冷媒の温度も高くなるの
で、たとえばこれを図示しない感温筒などの温度検出手
段で検知し、膨張弁４の開度を大きくする制御を行う。
これにより、エバポレータ５に導入される冷媒量が増加
するので、コンプレッサ１に戻される冷媒温度も適度な
温度となって適切な冷房サイクルが維持されるととも
に、充分な冷却効果を発揮できる。
は、内部熱交換器３を通過した冷媒の温度も高くなるの
で、たとえばこれを図示しない感温筒などの温度検出手
段で検知し、膨張弁４の開度を大きくする制御を行う。
これにより、エバポレータ５に導入される冷媒量が増加
するので、コンプレッサ１に戻される冷媒温度も適度な
温度となって適切な冷房サイクルが維持されるととも
に、充分な冷却効果を発揮できる。
【００３５】逆に、エバポレータ５の熱負荷が小さい場
合には、内部熱交換器３を通過した冷媒の温度も低くな
るので、たとえばこれを図示しない感温筒などの温度検
出手段で検知し、膨張弁４の開度を小さくする。これに
より、エバポレータ５に導入される冷媒量が減少するの
で、コンプレッサ１に戻される冷媒温度も適度な温度と
なって適切な冷房サイクルが維持されるとともに、エバ
ポレータ５の凍結等を防止できる。
合には、内部熱交換器３を通過した冷媒の温度も低くな
るので、たとえばこれを図示しない感温筒などの温度検
出手段で検知し、膨張弁４の開度を小さくする。これに
より、エバポレータ５に導入される冷媒量が減少するの
で、コンプレッサ１に戻される冷媒温度も適度な温度と
なって適切な冷房サイクルが維持されるとともに、エバ
ポレータ５の凍結等を防止できる。
【００３６】図２に示すのは、図１にて説明した炭酸ガ
スの冷房サイクルにリキッドタンク８を設けたものであ
る。このリキッドタンク８は内部熱交換器３の循流側出
口３３と膨脹弁４との間に設けられている。内部熱交換
器３の循流側出口３３側からは気体と液体が混合した二
相混合冷媒が吐出され、このままの状態では単位体積あ
たりの熱交換効率が悪い。そこで膨脹弁４の手前でリキ
ッドタンク８を用いて気液分離を行い、液状の冷媒のみ
を膨脹弁４にて断熱膨脹させることができるので冷却効
率が向上する。
スの冷房サイクルにリキッドタンク８を設けたものであ
る。このリキッドタンク８は内部熱交換器３の循流側出
口３３と膨脹弁４との間に設けられている。内部熱交換
器３の循流側出口３３側からは気体と液体が混合した二
相混合冷媒が吐出され、このままの状態では単位体積あ
たりの熱交換効率が悪い。そこで膨脹弁４の手前でリキ
ッドタンク８を用いて気液分離を行い、液状の冷媒のみ
を膨脹弁４にて断熱膨脹させることができるので冷却効
率が向上する。
【００３７】また、サイクルの内容積を増大させること
により稼働時やリーク時の圧力を低く抑えることができ
る。
により稼働時やリーク時の圧力を低く抑えることができ
る。
【００３８】図３に示すのは、図１にて説明した炭酸ガ
スの冷房サイクルを筐体２０の内部に収納したものであ
り、車外との熱交換は筐体２０より導出されたラジエー
タ１２により行われている。
スの冷房サイクルを筐体２０の内部に収納したものであ
り、車外との熱交換は筐体２０より導出されたラジエー
タ１２により行われている。
【００３９】図３での炭酸ガスの冷房サイクルは、図１
にて示したものと相異する構成として水冷コンデンサ１
０を備えている。この水冷コンデンサ１０はその内部の
図示されない熱交換構造体に冷媒配管７とＬＬＣ配管１
３とが接続されており、冷媒配管７の内部を流通する冷
媒とＬＬＣ配管１３の内部を流通する冷却水（ＬＬＣ）
との間で熱交換を行う。冷媒より伝熱されて温度上昇が
生じた冷却水はＬＬＣ配管１３にてラジエータ１２へと
送られる。ラジエータ１２に到達した冷却水は図示され
ないたとえば冷却ファンなどによる空冷で熱交換が行わ
れ、冷却される。水温が低下した後の冷却水は再び水冷
コンデンサ１０に戻り、冷媒との熱交換サイクルを繰り
返す。この冷却水の流れはＬＬＣ配管１３の中途に設け
られたウォータポンプ１１によって生み出されている。
にて示したものと相異する構成として水冷コンデンサ１
０を備えている。この水冷コンデンサ１０はその内部の
図示されない熱交換構造体に冷媒配管７とＬＬＣ配管１
３とが接続されており、冷媒配管７の内部を流通する冷
媒とＬＬＣ配管１３の内部を流通する冷却水（ＬＬＣ）
との間で熱交換を行う。冷媒より伝熱されて温度上昇が
生じた冷却水はＬＬＣ配管１３にてラジエータ１２へと
送られる。ラジエータ１２に到達した冷却水は図示され
ないたとえば冷却ファンなどによる空冷で熱交換が行わ
れ、冷却される。水温が低下した後の冷却水は再び水冷
コンデンサ１０に戻り、冷媒との熱交換サイクルを繰り
返す。この冷却水の流れはＬＬＣ配管１３の中途に設け
られたウォータポンプ１１によって生み出されている。
【００４０】ラジエータ１２は自身が有効に冷却される
位置ならば積載される車両の任意の場所に設置すること
ができる。またサイクル部品を筐体２０に収容すればさ
らに安全度が高まる。
位置ならば積載される車両の任意の場所に設置すること
ができる。またサイクル部品を筐体２０に収容すればさ
らに安全度が高まる。
【００４１】炭酸ガスを冷媒として用いる冷房サイクル
においては従来のフロンに比べ臨界点が低く（３１
℃）、このため冷房サイクル内のガス圧力は従来のガス
圧力に比べ高い値（約１００kg/cm2）となっている。
においては従来のフロンに比べ臨界点が低く（３１
℃）、このため冷房サイクル内のガス圧力は従来のガス
圧力に比べ高い値（約１００kg/cm2）となっている。
【００４２】圧力が外部に向けて開放された場合には、
周囲の部品へ影響を与える恐れがある。筐体２０にて冷
房サイクルを外部からの衝撃から保護してやることがで
きると共に、外部への圧力解放をゆっくりさせることが
できる。
周囲の部品へ影響を与える恐れがある。筐体２０にて冷
房サイクルを外部からの衝撃から保護してやることがで
きると共に、外部への圧力解放をゆっくりさせることが
できる。
【００４３】また、コンデンサ２を従来の空冷から水冷
にすることにより伝熱効率を向上させることができる。
これによりコンデンサはコンパクトになり耐圧設計が容
易になる。
にすることにより伝熱効率を向上させることができる。
これによりコンデンサはコンパクトになり耐圧設計が容
易になる。
【００４４】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
【００４５】たとえば、エバポレータ５を水冷方式とし
て、冷気を別の熱交換器でポンプを作動させて取り出す
ようにすることもできる。
て、冷気を別の熱交換器でポンプを作動させて取り出す
ようにすることもできる。
【００４６】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１に記載の冷
房装置によれば、コンプレッサで高温高圧とされたガス
状冷媒は、コンデンサにて凝縮して高温高圧の気液混合
冷媒となり、次いで、この冷媒は、内部熱交換器に導か
れ、ここでエバポレータを通過した低温低圧のガス状冷
媒によって充分な過冷却が行われる。そして、この過冷
却された冷媒は、膨張弁にて断熱膨張され、乾き度がき
わめて低くなった状態でエバポレータに導かれる。これ
により、エバポレータにおける冷却能力が大幅に向上す
ることとなる。
房装置によれば、コンプレッサで高温高圧とされたガス
状冷媒は、コンデンサにて凝縮して高温高圧の気液混合
冷媒となり、次いで、この冷媒は、内部熱交換器に導か
れ、ここでエバポレータを通過した低温低圧のガス状冷
媒によって充分な過冷却が行われる。そして、この過冷
却された冷媒は、膨張弁にて断熱膨張され、乾き度がき
わめて低くなった状態でエバポレータに導かれる。これ
により、エバポレータにおける冷却能力が大幅に向上す
ることとなる。
【００４７】また、請求項２に記載の冷房装置によれ
ば、内部熱交換器の還流側出口とコンプレッサとの間に
アキュムレータを設けることにより、コンプレッサでの
液圧縮を防止しつつ飽和ガス状冷媒の圧縮が行えるので
効率が向上する。
ば、内部熱交換器の還流側出口とコンプレッサとの間に
アキュムレータを設けることにより、コンプレッサでの
液圧縮を防止しつつ飽和ガス状冷媒の圧縮が行えるので
効率が向上する。
【００４８】また、請求項３、４に記載の冷房装置によ
れば、冷房サイクルを衝撃に強い筐体に収めることがで
き、また、設計の意図による自由な場所に設置すること
ができるので、衝撃に対する安全性が高まる。
れば、冷房サイクルを衝撃に強い筐体に収めることがで
き、また、設計の意図による自由な場所に設置すること
ができるので、衝撃に対する安全性が高まる。
【図１】 本発明の冷房装置の実施形態を示す構成図で
ある。
ある。
【図２】 本発明の冷房装置の実施形態を示す構成図で
ある。
ある。
【図３】 本発明の冷房装置の実施形態を示す構成図で
ある。
ある。
【図４】 （Ａ）は、従来の冷房装置に内部熱交換器を
備える冷房サイクルを示す概略図である。（Ｂ）は、そ
の冷房サイクルのモリエル線図を示している。
備える冷房サイクルを示す概略図である。（Ｂ）は、そ
の冷房サイクルのモリエル線図を示している。
【図５】 （Ａ）は、従来の冷房装置のフロン冷媒の冷
房サイクルを示す概略図である。（Ｂ）は、その冷房サ
イクルのモリエル線図を示している。
房サイクルを示す概略図である。（Ｂ）は、その冷房サ
イクルのモリエル線図を示している。
１…コンプレッサ ２…コンデンサ ３…内部熱交換器 ４…膨張弁 ５…エバポレータ ６…アキュムレータ ７…冷媒配管 ８…リキッドタンク ２０…筐体
Claims (4)
- 【請求項１】 コンプレッサ（1)、コンデンサ（2)、内
部熱交換器（3)、膨張弁（4)、エバポレータ（5)、が少
なくともこの順で冷媒配管（7)により連結されてなる冷
房装置であって、 前記内部熱交換器（3)の還流側出口（32）と前記コンプ
レッサ（1)との間に設けられたアキュムレータ（6)と、
前記内部熱交換器（3)の循流側入口（31）の冷媒を湿り
状態に制御して当該内部熱交換器（3)における前記エバ
ポレータ（5)よりのガス状冷媒との熱交換効率を向上さ
せる制御手段と、を有することを特徴とする冷房装置。 - 【請求項２】 前記内部熱交換器（3)の循流側出口（3
3）と前記膨脹弁（4)との間にリキッドタンク（8)が設
けられていることを特徴とする、請求項１記載の冷房装
置。 - 【請求項３】 前記コンデンサ（2)の外気との熱交換が
別体に設けられた熱交換手段により行われる構成を有す
ることを特徴とする請求項１または２記載の冷房装置。 - 【請求項４】 ラジエ−タ（12）と、ウォータポンプ
（11）と、ＬＬＣ配管（13）と、水冷コンデンサ（10）
と、から構成された前記熱交換手段を有することを特徴
とする請求項３記載の冷房装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15964598A JPH11351680A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 冷房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15964598A JPH11351680A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 冷房装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11351680A true JPH11351680A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15698247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15964598A Withdrawn JPH11351680A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 冷房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11351680A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002066907A1 (fr) * | 2001-02-21 | 2002-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif a cycle de refrigeration |
| JP2006162246A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Delphi Technologies Inc | 冷凍システム及び改善された遷臨界蒸気圧縮サイクル |
| CN100350195C (zh) * | 2003-10-16 | 2007-11-21 | Lg电子株式会社 | 控制空调器中的制冷剂的温度的系统和方法 |
| JP2008089268A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Sanden Corp | 車両用冷房装置 |
| CN100422665C (zh) * | 2003-09-05 | 2008-10-01 | Lg电子株式会社 | 包括热交换器和用于切换制冷循环的装置的空调器 |
| JP2011117724A (ja) * | 2006-03-27 | 2011-06-16 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 蒸気圧縮式冷凍サイクルを用いた冷凍若しくは空調装置とその制御方法 |
| JP2012127606A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍空調装置 |
| CN106457130A (zh) * | 2014-05-09 | 2017-02-22 | 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 | 使用具有封闭冷却回路的换热器来冷却干燥气体的方法和装置 |
| EP1134517B1 (en) * | 2000-03-15 | 2017-07-26 | Denso Corporation | Ejector cycle system with critical refrigerant pressure |
| WO2018164032A1 (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-13 | 株式会社ヴァレオジャパン | 車両用の熱管理システム及びその制御方法 |
-
1998
- 1998-06-08 JP JP15964598A patent/JPH11351680A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1134517B1 (en) * | 2000-03-15 | 2017-07-26 | Denso Corporation | Ejector cycle system with critical refrigerant pressure |
| WO2002066907A1 (fr) * | 2001-02-21 | 2002-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif a cycle de refrigeration |
| US6871511B2 (en) | 2001-02-21 | 2005-03-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Refrigeration-cycle equipment |
| CN100422665C (zh) * | 2003-09-05 | 2008-10-01 | Lg电子株式会社 | 包括热交换器和用于切换制冷循环的装置的空调器 |
| CN100350195C (zh) * | 2003-10-16 | 2007-11-21 | Lg电子株式会社 | 控制空调器中的制冷剂的温度的系统和方法 |
| JP2006162246A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Delphi Technologies Inc | 冷凍システム及び改善された遷臨界蒸気圧縮サイクル |
| JP2011117724A (ja) * | 2006-03-27 | 2011-06-16 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 蒸気圧縮式冷凍サイクルを用いた冷凍若しくは空調装置とその制御方法 |
| JP2008089268A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Sanden Corp | 車両用冷房装置 |
| JP2012127606A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍空調装置 |
| CN106457130A (zh) * | 2014-05-09 | 2017-02-22 | 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 | 使用具有封闭冷却回路的换热器来冷却干燥气体的方法和装置 |
| WO2018164032A1 (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-13 | 株式会社ヴァレオジャパン | 車両用の熱管理システム及びその制御方法 |
| JP2018144728A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | 株式会社ヴァレオジャパン | 車両用の熱管理システム及びその制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050906 |