JPS6255583B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸気圧縮式冷凍サイクルに関し、例え
ば、家庭用・自動車用の冷房装置に用いて有効で
ある。

近年、冷凍サイクルの能力向上を計るため、第
１，２図に示すように、第一膨張手段３の下流に
気液分離器４を配設し、この気液分離器４より気
体冷媒を圧縮機１側へ戻すという、いわゆるガス
インジエクシヨン方式が提案されている。

しかしながら、このガスインジエクシヨン方式
は、第１膨張手段３後の圧力と、圧縮機１のシリ
ンダ内圧力の差によりガス冷媒をインジエクシヨ
ンするため、必然的に第１膨張手段３後の圧力イ
は凝縮圧力ロと蒸発圧力ハの中間的な値が要求さ
れる。そのため蒸発圧力ハを得るのに第２膨張手
段３′が必要となり、第２膨張手段３′の断熱膨張
により蒸発器６入口の冷媒g′は飽和液とならず、
為に冷凍能力の増大はまだ不十分であつた。

本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、冷
凍能力の向上を十分計れる冷凍サイクルの提供を
目的とする。

以下本発明の第１の実施例を図に基づいて説明
する。第３図中、１は冷媒の圧縮吐出を行なう圧
縮機で、本例ではモータの駆動力を受けてロータ
がシリンダ内を回転し以つて冷媒の圧縮を行なう
回転型の圧縮機を用いている。２は圧縮機１より
吐出された高温高圧の気体冷媒を高圧口のまま凝
縮される凝縮器、３はこの凝縮器２で凝縮した液
冷媒を蒸発圧力ハまで減圧膨張させる減圧手段で
ある。この減圧手段３を通過した冷媒は気液分離
器４内に導入され、液体媒は分離器４下方に貯り
気体冷媒は分離器４上方に充填されることにな
る。５は分離器４の液冷媒のみ導入して室内空気
と熱交換し冷媒を蒸発させる蒸発器である。

６は圧縮機１後の吐出高圧ガスを圧縮機１シリ
ンダ内に戻すバイパス回路であり、この通路６途
中にはエゼクタ７が配設してある。エゼクタ７は
第４図に示すように気液分離器４で分離されたガ
ス冷媒を連結管８を介して吸い込む様構成してあ
る。即ち、圧縮機１出口側の高圧冷媒ｄはバイパ
ス回路６の絞り９で絞られて非常な高速になると
共に圧力を下げ、それによつて連結管８を介して
気液分離器４内のガス冷媒ｈを混合室１０内に吸
い込むようになつている。そして、混合室１０内
で混合した両冷媒ｄ，ｈはデイフユーザー１１通
過時に圧力を回復させ、再び高圧となつた後バイ
パス回路６より圧縮機１シリンダ内に導出され
る。尚、バイパス回路６の圧縮機１側開口端は、
回転型圧縮機１のシリンダのうち、吸入行程部と
圧縮行程部との中間領域に開口するようになつて
いる。

次に第５図にて上記サイクルの作動を説明す
る。

気液分離器４にて分離された飽和蒸気状態ｈ点
のガス冷媒は、エゼクタ７により吸引されるため
蒸発器５入口はｇ点の飽和液になる。従つて冷凍
効果を示す蒸発器５の入口−出口間のエンタルピ
差△ｉはｉα−ｉβとなり、第１図に示すような
通常のガスインジエクシヨン冷凍サイクルの冷凍
効果ｉα−ｉγに較べ大幅に拡大でき、従つて冷
凍能力の増加が図れる。

一方、エゼクタ７により吸引されたｈ点のガス
冷媒は、混合室１０でｄ点の吐出ガス冷媒と混合
して昇圧する（ｉ点）。これが圧縮途中のシリン
ダ内に注入されるため、シリンダのバイパス回路
６開口位置に於ける冷媒状態はｃ点となる。この
冷媒ｃは続いて圧縮されｄ点で吐出される。従つ
て圧縮吐出ガスの状態は、従来一般のガスインジ
エクシヨンを行なわない冷凍サイクルの吐出冷媒
d′点と比し、そのエンタルピがモリエル線図で左
方にずれるため、吐出ガス冷却作用をもたらす。

特に本発明サイクルではエゼクタ７によつて減
圧手段通過後の蒸発圧力ハの冷媒を圧縮機１にイ
ンジエクシヨンしているため、第１図に示したよ
うな通従のガスインジエクシヨン冷凍サイクルに
比しても吐出ガス冷却作用は向上している。即ち
本発明のサイクルでは減圧手段３によつて冷媒を
吐出圧力ロから蒸発圧力ハまで一度に減圧するた
め気温分離器４内での冷媒の乾き度も高くなつて
おり（0.2程度）、その分インジエクシヨンされる
ガス冷媒ｈの重量流量が増える。そして、このイ
ンジエクシヨンされるガス冷媒ｈは蒸和蒸気であ
り、一方シリンダ内の冷媒ｂはスーパーヒートし
ているので、インクジエクシヨン流量が増えるこ
とによつてシリンダ内の冷媒のスーパーヒート量
をｂからｃまでより多く低減できる。

尚、本発明サイクルは上記例に限定されるべき
ではなく、本発明サイクルの第２の実施例につい
て第６図第７図に基づいて説明する。

第１の実施例では、バイパス管６の開口端６ａ
は、圧縮機１と凝縮機２の中間であり、従つて圧
縮機１より吐出された高圧のガス冷媒ｄが冷却さ
れることなくそのままバイパス管６に流入してい
た。これに対し第２の実施例ではバイパス管６の
開口端６ｂを凝縮器２の途中に変更したものであ
る。そして開口端６ｂを凝縮器２途中に設けるこ
とで、スーパーヒート量の少ない高圧ガス冷媒Ｄ
を流入することができ、そのためエゼクタ７で混
合した冷媒はi′点で示す状態になり、第１の実施
例の冷媒ｉよりスーパーヒート量が減少する。な
おバイパス管６の開口する位置でのシリンダ内冷
媒はc′点の状態であり、その後圧縮されてd″点と
なる。そしてこれらはいずれも第１の実施例の冷
媒状態ｃ・ｄよりスーパーヒート量が低減しこれ
により吐出ガス冷却効果をさらに高めることが可
能となる。

以上、説明したように本発明冷凍サイクルは減
圧手段の出口側に気液分離器を配設して、気液分
離器内での冷媒圧力を蒸発圧力まで低減させ、冷
凍効果の高い液冷媒のみを気液分離器より蒸発器
に直接送ると同時に、多量のガス冷媒をエゼクタ
で吸引し圧縮途中のシリンダ内に注入するように
したため、吐出ガス冷却が良好にでき、かつ冷凍
能力を大幅に向上できるという２つの効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガスインジエクシヨン冷凍サイ
クルを示すサイクル図、第２図は第１図図示の冷
凍サイクルのモリエル線図、第３図は本発明の第
１実施例を示す冷凍サイクル図、第４図は第３図
図示エゼクタを示す断面図、第５図は第３図図示
サイクルのモリエル線図、第６図は本発明の第２
の実施例を示す冷凍サイクル図、第７図は第６図
図示サイクルのモリエル線図である。 １……圧縮機、２……凝縮機、３……減圧手
段、４……気液分離器、５……蒸発器、６……バ
イパス管、７……エゼクタ、８……連絡管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機、凝縮器、減圧手段、気液分離器、蒸
   発器を冷媒配管で順次接続してなり、前記圧縮機
   の吐出側の高圧冷媒を前記圧縮機の圧縮行程途中
   に導くバイパス管を設けると共に、このバイパス
   管途中にエゼクタを配設し、更に前記気液分離器
   内のガス冷媒をこのエゼクタに吸引させる連絡管
   を設けたことを特徴とする冷凍サイクル。 ２ 前記バイパス管は、その一端が前記圧縮機と
   前記凝縮器との間の冷媒配管途中に開口し、他端
   が前記圧縮機の圧縮行程途中の部位に開口してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   冷凍サイクル。 ３ 前記バイパス管は、その一端が前記凝縮器の
   途中に開口し、他端が前記圧縮機の圧縮行程途中
   の部位に開口していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の冷凍サイクル。