JP2006248338A - Cold storage heat exchanger equipped with ejector, expansion valve, and air-conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷媒圧縮機の停止時に冷却作用を提供する蓄冷熱交換器に関し、詳細にはエジェクタを備えた蓄冷熱交換器と、これと併用して好適な膨張弁と、これらエジェクタを備えた蓄冷熱交換器および膨張弁を備えた車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a cold storage heat exchanger that provides a cooling action when a refrigerant compressor is stopped, and more specifically, to a cold storage heat exchanger that includes an ejector, an expansion valve that is suitable for use together with this, and these ejectors. The present invention relates to a vehicle air conditioner including a cold storage heat exchanger and an expansion valve.
近年、環境保護や車両エンジンの燃費向上などを目的として、信号待ちなどの停車時に車両エンジンを自動的に停止する車両(ハイブリッド車などのエコラン車)が実用化されており、今後、停車時に車両エンジンを停止する車両が増加する傾向にある。ところで、車両用空調装置においては、冷凍サイクルの冷媒圧縮機を車両エンジンにより駆動しているため、上記エコラン車においては信号待ちなどで停車して車両エンジンが停止されるたびに冷媒圧縮機も停止し、冷房用冷媒蒸発器の温度が上昇して車室内への吹き出し空気温度が上昇するため乗員の冷房フィーリングが悪化するという不具合が発生する。 In recent years, vehicles (eco-run vehicles such as hybrid vehicles) that automatically stop the vehicle engine when stopping, such as waiting for traffic lights, have been put to practical use for the purpose of environmental protection and improved fuel efficiency of the vehicle engine. The number of vehicles that stop the engine tends to increase. By the way, in the vehicle air conditioner, since the refrigerant compressor of the refrigeration cycle is driven by the vehicle engine, the refrigerant compressor also stops every time the vehicle engine is stopped in the eco-run vehicle due to stopping at a signal or the like. However, since the temperature of the cooling refrigerant evaporator rises and the temperature of air blown into the passenger compartment rises, there arises a problem that the cooling feeling of the occupant deteriorates.
そこで、車両エンジン(冷媒圧縮機)の稼働時に蓄冷される蓄冷手段を備え、車両エンジン(冷媒圧縮機)が停止して冷媒蒸発器の冷却作用が停止したときには蓄冷手段の蓄冷熱量を使用して車室内への吹出空気を冷却できる蓄冷式の車両用空調装置の必要性が高まっている。この種の蓄冷式の車両用空調装置として、特許文献1に記載されたものが知られている。
Therefore, it is provided with cold storage means for storing cold during operation of the vehicle engine (refrigerant compressor), and when the vehicle engine (refrigerant compressor) stops and the cooling action of the refrigerant evaporator stops, the cold storage heat amount of the cold storage means is used. There is an increasing need for a regenerative vehicle air conditioner that can cool the air blown into the passenger compartment. As this type of regenerative type vehicle air conditioner, one described in
また、本発明の発明者らは、特許文献1に示す構成の蓄冷式の車両用空調装置では車両搭載性に問題があることより、車両搭載性を向上する手段として、蓄冷熱交換器、蓄液タンク、電動ポンプ、逆止弁を同一タンク内に構成する方法を特許文献2にて出願している。これは、蓄冷運転として膨張弁で減圧膨張した低温冷媒で蓄冷熱交換器に充填された蓄冷剤を冷却して蓄冷し、車両エンジン(冷媒圧縮機)停止時には電動ポンプを運転して蓄冷熱交換器で冷却・液化した冷媒を冷媒蒸発器に供給してこれを蒸発させることで放冷運転し、車両エンジン(冷媒圧縮機)停止時の空調を実現するものである。
更に本発明の発明者らは、耐久性や信頼性を向上させると共に、構成の簡素化により製造コストを低減することのできる蓄冷式の車両用空調装置として、特願2005−4450号に示すものを出願している。これは、液冷媒循環手段(流体ポンプ手段)としてエジェクタを用いるものであり、走行時に蓄冷熱交換器に冷熱を溜め、停車時は主として冷媒放熱器に残る高圧冷媒の圧力エネルギーを利用してエジェクタを駆動し、蓄冷熱交換器で冷却された冷媒を冷房用冷媒蒸発器に送出することで車両エンジン(冷媒圧縮機)停止時の車室内冷房運転を実現するものである。 Furthermore, the inventors of the present invention are disclosed in Japanese Patent Application No. 2005-4450 as a regenerative type vehicle air conditioner that can improve durability and reliability and reduce the manufacturing cost by simplifying the configuration. Has been filed. This uses an ejector as a liquid refrigerant circulation means (fluid pump means), accumulates cold heat in the cold storage heat exchanger during traveling, and mainly uses the pressure energy of the high-pressure refrigerant remaining in the refrigerant radiator when stopped. Is driven, and the refrigerant cooled by the cold storage heat exchanger is sent out to the cooling refrigerant evaporator, thereby realizing the vehicle interior cooling operation when the vehicle engine (refrigerant compressor) is stopped.
しかしながら、上記従来技術は高圧冷媒の圧力エネルギーで放冷運転ができ、可動部が無いため装置の耐久性を向上できるメリットがあるが、エジェクタの他に逆止弁、蓄冷熱交換器、エジェクタに高圧冷媒を導くための駆動流経路が必要となるため、これらをそのまま配管接続すると車両への搭載スペースが大きく必要になるという問題点がある。本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、必要な構成部品を一体に構成して、車両搭載性を向上することのできるエジェクタを備えた蓄冷熱交換器と膨張弁および車両用空調装置を提供することにある。 However, the above-mentioned conventional technology has a merit that it can be cooled by the pressure energy of the high-pressure refrigerant and can improve the durability of the apparatus because there is no moving part, but in addition to the ejector, there is a check valve, a regenerative heat exchanger, and an ejector. Since a driving flow path for guiding the high-pressure refrigerant is required, there is a problem that if these are connected as they are, a large mounting space on the vehicle is required. The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide cold storage heat provided with an ejector that can integrate necessary constituent parts and improve vehicle mountability. It is providing a exchanger, an expansion valve, and a vehicle air conditioner.
本発明は上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項7に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機(1)と、
冷媒圧縮機(1)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う冷媒放熱器(6)と、
冷媒放熱器(6)を通過した冷媒を減圧する膨張弁(7)と、
膨張弁(7)により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却する冷媒蒸発器(8)と、
冷媒蒸発器(8)の上流側に設けられて冷媒圧縮機(1)の稼働時に低圧冷媒により冷却される蓄冷材(11a)を有する蓄冷熱交換器(11)と、
冷媒圧縮機(1)の吸入側から膨張弁(7)の直後へ冷媒をバイパスさせ逆止手段(13)を有するバイパス経路(12)と、
膨張弁(7)の高圧側から分岐した駆動流経路(14)と、
駆動流経路(14)から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル(9a)、およびノズル(9a)から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される蓄冷熱交換器(11)から冷媒を吸引し、その吸引した冷媒とノズル(9a)から噴射する冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させて冷媒蒸発器(8)に流入させる昇圧部(9c、9d)を有するエジェクタ(9)と、
エジェクタ(9)をバイパスさせて蓄冷熱交換器(11)から冷媒蒸発器(8)へ冷媒を供給し逆止手段(18)を有する連通路(17)と備え、
冷媒圧縮機(1)が停止したときにエジェクタ(9)を駆動させる車両用空調装置に用いる蓄冷熱交換器(11)において、
蓄冷熱交換器(11)の冷媒流入部(11b)を天地方向の天側、冷媒流出部(11c)を地側として配置するとともに、
エジェクタ(9)の冷媒流出方向を天側とし、その吸引部(9b)を冷媒流出部(11c)と接続して一体としたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs technical means described in
A refrigerant radiator (6) for radiating high-pressure refrigerant discharged from the refrigerant compressor (1);
An expansion valve (7) for depressurizing the refrigerant that has passed through the refrigerant radiator (6);
A refrigerant evaporator (8) for evaporating the low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve (7) and cooling the air blown into the vehicle interior;
A regenerator heat exchanger (11) having a regenerator material (11a) provided on the upstream side of the refrigerant evaporator (8) and cooled by the low-pressure refrigerant when the refrigerant compressor (1) is operated;
A bypass path (12) having a check means (13) for bypassing the refrigerant from the suction side of the refrigerant compressor (1) to immediately after the expansion valve (7);
A drive flow path (14) branched from the high pressure side of the expansion valve (7);
The pressure energy of the high-pressure refrigerant flowing from the drive flow path (14) is converted to velocity energy, and the nozzle (9a) that decompresses and expands the refrigerant is connected to the low-pressure side by the high-speed refrigerant flow that is injected from the nozzle (9a). The refrigerant is sucked from the cold storage heat exchanger (11), and the sucked refrigerant and the refrigerant injected from the nozzle (9a) are mixed to convert the speed energy into pressure energy to increase the pressure of the refrigerant to evaporate the refrigerant. An ejector (9) having a boosting section (9c, 9d) for flowing into the vessel (8);
A bypass (17) for bypassing the ejector (9) to supply refrigerant from the cold storage heat exchanger (11) to the refrigerant evaporator (8) and having a check means (18);
In the cold storage heat exchanger (11) used for the vehicle air conditioner that drives the ejector (9) when the refrigerant compressor (1) stops,
While arrange | positioning the refrigerant | coolant inflow part (11b) of a cool storage heat exchanger (11) as the ceiling side of a top-and-bottom direction, and a refrigerant | coolant outflow part (11c) as a ground side,
The refrigerant outlet direction of the ejector (9) is the top side, and the suction part (9b) is connected to the refrigerant outlet part (11c) to be integrated.
また、請求項2に記載の発明では、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機(1)と、
冷媒圧縮機(1)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う冷媒放熱器(6)と、
冷媒放熱器(6)を通過した冷媒を減圧する膨張弁(7)と、
膨張弁(7)により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却する冷媒蒸発器(8)と、
冷媒蒸発器(8)の上流側に設けられて冷媒圧縮機(1)の稼働時に低圧冷媒により冷却される蓄冷材(11a)を有する蓄冷熱交換器(11)と、
冷媒圧縮機(1)の吸入側から蓄冷熱交換器(11)の直後へ冷媒をバイパスさせ逆止手段(13)を有するバイパス経路(12)と、
膨張弁(7)の高圧側から分岐した駆動流経路(14)と、
駆動流経路(14)から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル(9a)、およびノズル(9a)から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される蓄冷熱交換器(11)から冷媒を吸引し、その吸引した冷媒とノズル(9a)から噴射する冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させて冷媒蒸発器(8)に流入させる昇圧部(9c、9d)を有するエジェクタ(9)と、
エジェクタ(9)と並列して蓄冷熱交換器(11)から冷媒蒸発器(8)へ冷媒を供給し逆止手段(18)を有する連通路(17)と備え、
冷媒圧縮機(1)が停止したときにエジェクタ(9)を駆動させる車両用空調装置に用いる蓄冷熱交換器(11)において、
蓄冷熱交換器(11)の冷媒流出入部(11b、11c)を天地方向の天側と地側とに配置するとともに、
エジェクタ(9)の冷媒流出方向を天側とし、その吸引部(9b)を地側の冷媒流出入部(11c)と接続して一体としたことを特徴としている。
Moreover, in invention of
A refrigerant radiator (6) for radiating high-pressure refrigerant discharged from the refrigerant compressor (1);
An expansion valve (7) for depressurizing the refrigerant that has passed through the refrigerant radiator (6);
A refrigerant evaporator (8) for evaporating the low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve (7) and cooling the air blown into the vehicle interior;
A regenerator heat exchanger (11) having a regenerator material (11a) provided on the upstream side of the refrigerant evaporator (8) and cooled by the low-pressure refrigerant when the refrigerant compressor (1) is operated;
A bypass path (12) having a check means (13) for bypassing the refrigerant from the suction side of the refrigerant compressor (1) to immediately after the regenerative heat exchanger (11);
A drive flow path (14) branched from the high pressure side of the expansion valve (7);
The pressure energy of the high-pressure refrigerant flowing from the drive flow path (14) is converted into velocity energy, and the nozzle (9a) that decompresses and expands the refrigerant, and the high-speed refrigerant flow that is injected from the nozzle (9a) are connected to the low-pressure side. The refrigerant is sucked from the cold storage heat exchanger (11), and the sucked refrigerant and the refrigerant injected from the nozzle (9a) are mixed to convert the speed energy into pressure energy to increase the pressure of the refrigerant to evaporate the refrigerant. An ejector (9) having a boosting section (9c, 9d) for flowing into the vessel (8);
In parallel with the ejector (9), a refrigerant is supplied from the regenerator heat exchanger (11) to the refrigerant evaporator (8) and has a communication passage (17) having a check means (18).
In the cold storage heat exchanger (11) used for the vehicle air conditioner that drives the ejector (9) when the refrigerant compressor (1) stops,
While arrange | positioning the refrigerant | coolant inflow / outflow part (11b, 11c) of a cool storage heat exchanger (11) in the top-and-bottom side of a top-and-bottom direction,
The refrigerant outlet direction of the ejector (9) is the top side, and the suction part (9b) is connected to the ground side refrigerant inlet / outlet part (11c) to be integrated.
請求項1と請求項2とは前提とする冷凍サイクルの構成が違うものであるが、いずれの発明においても、放冷モードのときに冷媒蒸発器(8)で蒸発したガス冷媒は、冷えた蓄冷熱交換器(11)で凝縮液となり、重力によって蓄冷熱交換器(11)の下側部分に集合する。この下側部分に配置した冷媒流出部(冷媒流出入部)(11c)とエジェクタ(9)の吸引部(9b)とを最短距離で接続することにより、エジェクタ(9)は効率良く凝縮液冷媒を吸引し、再び冷媒蒸発器(8)に冷媒を循環させることができる。
また、エジェクタ(9)と蓄冷熱交換器(11)とを略平行として天地方向に配置することにより、エジェクタを備えた蓄冷熱交換器としての蓄冷ユニット(15)を小型に構成することができ、車両搭載性を向上させることができる。 Moreover, the cool storage unit (15) as a cool storage heat exchanger provided with an ejector can be made small by arranging the ejector (9) and the cool storage heat exchanger (11) in the vertical direction so as to be substantially parallel. The vehicle mountability can be improved.
また、請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2のいずれかに記載のエジェクタを備えた蓄冷熱交換器において、膨張弁(7)、冷媒蒸発器(8)、エジェクタ(9)および蓄冷熱交換器(11)間を接続する冷媒流路を一体にして構成するとともに、冷媒流路内に逆止手段(13、18)を構成したことを特徴としている。
Moreover, in invention of
この請求項3に記載の発明によれば、更に上記した各機器間の冷媒流路まで一体にして構成し、その冷媒流路内に逆止手段(13、18)まで一体にして構成することにより、エジェクタ(9)を備えた蓄冷熱交換器(11)としてのみならず、完全な蓄冷ユニット(15)として構成することができる。 According to the third aspect of the present invention, the above-described refrigerant flow paths between the respective devices are integrally configured, and the check means (13, 18) are integrally configured in the refrigerant flow paths. Thereby, it can comprise not only as a cool storage heat exchanger (11) provided with the ejector (9) but as a complete cool storage unit (15).
そして、通常車室内に配置される冷媒蒸発器(8)と、エンジンルーム内に配置される冷媒圧縮機(1)および冷媒放熱器(6)との間に、蓄冷ユニット(15)+膨張弁(7)を挟み込むだけという形のレイアウトにまとめることができるため、単に車両搭載上のスペースが節約できるのみならず、蓄冷ユニットが搭載されていない現有冷凍サイクルに機能追加として追加搭載するのに非常に好都合となる。 And between the refrigerant evaporator (8) normally arrange | positioned in a vehicle interior, the refrigerant compressor (1) arrange | positioned in an engine room, and a refrigerant radiator (6), a cool storage unit (15) + expansion valve (7) can be put together in a layout that just inserts, so not only can the space on the vehicle be saved, but it is also very useful to add to the existing refrigeration cycle that is not equipped with a cold storage unit. Will be convenient.
なお、請求項2に記載する発明では、通常冷房・蓄冷モード時と放冷冷房モード時とで蓄冷熱交換器(11)内の冷媒流れ方向が逆になるようにしたものである。このようにすることで、膨張弁(7)で減圧後の冷媒配管部をエジェクタ(9)の吸引部(9b)および蓄冷熱交換器(11)の下部と接続することができ、請求項1に記載する発明ではエジェクタ(9)の脇に配置する上行用の冷媒流路が不要となるうえ、さらに、エジェクタ(9)の側方に配置される逆止手段(18)を有する冷媒流路も不要となって逆止手段(18)は上方に移動させることができる。これらのことより、請求項2に記載する発明では蓄冷熱交換器(11)の側方に配置するエジェクタ(9)と冷媒流路部分をさらに小型・簡素に構成することができることから一体化に適している。
In the invention described in
また、請求項4に記載の発明では、請求項1または請求項2のいずれかに記載のエジェクタを備えた蓄冷熱交換器において、膨張弁(7)、冷媒蒸発器(8)、エジェクタ(9)および蓄冷熱交換器(11)間を接続する冷媒流路を一体にして構成するとともに、膨張弁(7)との接続部(15a〜15c)をエジェクタ(9)の下方側に揃えて配置したことを特徴としている。
Moreover, in invention of Claim 4, in the cool storage heat exchanger provided with the ejector in any one of
この請求項4に記載の発明によれば、通常エジェクタ(9)への駆動流入口と吸引部(9b)とは近接しているため、膨張弁(7)を吸引部(9b)に近い位置、すなわちエジェクタ(9)および蓄冷熱交換器(11)の下方側に配置することがスペース効率の上面から合理的となる。また、複数の接続部(15a〜15c)を揃えて配置することにより、後述するボックス型の膨張弁(7)と組み合わせて複数の接続部(15a〜15c)を一度に接続できる構造とすることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the drive inlet to the normal ejector (9) and the suction part (9b) are close to each other, the expansion valve (7) is close to the suction part (9b). That is, it becomes rational from the upper surface of space efficiency to arrange | position to the lower side of an ejector (9) and a cool storage heat exchanger (11). In addition, by arranging a plurality of connecting portions (15a to 15c) in a uniform manner, a structure in which the plurality of connecting portions (15a to 15c) can be connected at a time in combination with a box-type expansion valve (7) to be described later. Can do.
また、請求項5に記載の発明では、請求項1または請求項2のいずれかに記載のエジェクタを備えた蓄冷熱交換器において、膨張弁(7)、冷媒蒸発器(8)、エジェクタ(9)および蓄冷熱交換器(11)間を接続する冷媒流路を一体にして構成するとともに、冷媒蒸発器(8)との接続部(15d、15e)を天側の側方部に揃えて配置したことを特徴としている。
Moreover, in invention of
この請求項5に記載の発明によれば、冷媒蒸発器(8)との接続部(15d、15e)を揃えて配置することにより、ブロック継ぎ手と組み合わせて複数の接続部(15d、15e)を一度に接続できる構造とすることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, by arranging the connecting portions (15d, 15e) with the refrigerant evaporator (8) to be aligned, the plurality of connecting portions (15d, 15e) are combined with the block joint. The structure can be connected at a time.
また、請求項6に記載の発明では、構造体(B)内部の高圧冷媒通路(74)において、弁手段(73)よりも上流側の部位から駆動流経路(14)を分岐させて設けるとともに、弁手段(73)を介した冷媒出口と駆動流経路(14)の冷媒出口と低圧冷媒通路(75)とを構造体(B)の同一面に設けたことを特徴としている。
In the invention described in
この請求項6に記載の発明によれば、エジェクタ(9)の駆動流入口に最短距離で高圧冷媒を導くことができ、駆動流経路(14)を極く短く構成することができる。また、エジェクタ(9)および蓄冷熱交換器(11)との接続部(15a〜15c)に対応する接続部を構造体(B)の同一面に集中して構成でき、複数の接続部(15a〜15c)を一度に接続できる構造とすることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the high-pressure refrigerant can be guided to the drive inlet of the ejector (9) at the shortest distance, and the drive flow path (14) can be made extremely short. Moreover, the connection part corresponding to the connection part (15a-15c) with an ejector (9) and a cool storage heat exchanger (11) can be concentrated on the same surface of a structure (B), and a some connection part (15a To 15c) can be connected at a time.
また、請求項7に記載の発明では、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のエジェクタを備えた蓄冷熱交換器(15)および請求項6に記載の膨張弁(7)を、車両用空調装置に用いたことを特徴としている。
Moreover, in invention of
この請求項7に記載の発明によれば、膨張弁(7)との接続部(15a〜15c)と冷媒蒸発器(8)との接続部(15d、15e)とをそれぞれまとめた小型の蓄冷ユニット(15)として構成されることから、通常車室内に配置される冷媒蒸発器(8)と、エンジンルーム内に配置される冷媒圧縮機(1)および冷媒放熱器(6)との間に、蓄冷ユニット(15)+膨張弁(7)を挟み込むだけという形のレイアウトにまとめることができ、車両搭載性の良い車両用空調装置とすることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, a small-sized regenerator in which the connection portions (15a to 15c) with the expansion valve (7) and the connection portions (15d, 15e) with the refrigerant evaporator (8) are combined. Since it is configured as a unit (15), it is between the refrigerant evaporator (8) normally disposed in the passenger compartment and the refrigerant compressor (1) and refrigerant radiator (6) disposed in the engine room. Thus, the layout can be summarized in such a manner that the cold storage unit (15) and the expansion valve (7) are simply sandwiched, so that the vehicle air conditioner can be mounted on the vehicle.
また、現在蓄冷ユニットが搭載されていない車両用空調装置においても、蓄冷ユニット(15)+膨張弁(7)の部分だけを機能追加として追加搭載することが可能な車両用空調装置とすることができる。ちなみに、上記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一例である。 Further, even in a vehicle air conditioner that is not currently equipped with a cold storage unit, a vehicle air conditioner capable of additionally mounting only the portion of the cold storage unit (15) + expansion valve (7) as an additional function is provided. it can. Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
(第1実施形態)
以下、本発明の実施の形態について、添付した図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図である。本実施形態の車両用空調装置は、信号待ちなどの停車時に車両エンジンを自動的に停止するハイブリッド車などの車両に搭載されるものである。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle air conditioner according to a first embodiment of the present invention. The vehicle air conditioner of the present embodiment is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle that automatically stops the vehicle engine when the vehicle stops, such as waiting for a signal.
車両用空調装置の冷凍サイクルは冷媒を吸入・圧縮・吐出する冷媒圧縮機を成すコンプレッサ1を有し、このコンプレッサ1には動力断続用の電磁クラッチ2が備えられている。コンプレッサ1には電磁クラッチ2およびベルト3を介して車両エンジン4の動力が伝達されて駆動され、電磁クラッチ2への通電を空調用の制御手段を成す空調用制御装置5にて断続することによりコンプレッサ1の運転が断続される。
The refrigeration cycle of a vehicle air conditioner has a
コンプレッサ1から吐出された高温高圧の過熱気相冷媒は、冷媒放熱器を成すコンデンサ(冷媒凝縮器)6に流入し、図示しない冷却ファンより送風される外気と熱交換して冷却され凝縮する。コンデンサ6は凝縮部6aと、凝縮部6aを通過した後の冷媒の気液を分離して液冷媒を溜めると共に液冷媒を導出する受液器6bと、受液器6bからの液冷媒を過冷却する過冷却部6cとを一体に構成した周知のものである。
The high-temperature and high-pressure superheated vapor phase refrigerant discharged from the
この過冷却部6cからの過冷却液冷媒は、減圧手段を成す膨張弁7により低圧に減圧され、低圧の気液2相状態となる。膨張弁7は冷媒蒸発器を成すエバポレータ8出口の冷媒過熱度を調節するように弁手段73の開度(冷媒流量)を調節する温度式膨張弁である。
The supercooled liquid refrigerant from the
特に本例では、エバポレータ8の出口冷媒が流れる低圧冷媒通路75をボックス型の弁ブロックB内に構成して、エバポレータ8の出口冷媒の感温機構Eを弁ブロックB内に一体構成したタイプの温度式膨張弁7を用いている。なお、この膨張弁7の構造例を後述で説明する。
In particular, in this example, the low pressure
冷房用熱交換器のエバポレータ8は、膨張弁7により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却するものである。図2は、図1中の空調室内ユニット部20の概略構成を示す断面模式図である。室内ユニット20は通常、車室内前部の計器盤内側に搭載されている。室内ユニット20の空調ケース21は、車室内へ向かって送風される空気の通路を構成するものであり、この空調ケース21内にエバポレータ8が設置されている。
The
空調ケース21において、エバポレータ8の上流側には送風機22が配置され、送風機22には遠心式多翼ファン(シロッコファン)22aと駆動用モータ22bとが備えられている。送風ファン22aの吸入側には内外気切替箱23が配置され、この内外気切替箱23内の内外気切替ドア23aにより外気(車室外空気)または内気(車室内空気)が切替導入される。
In the
空調ケース21内で、エバポレータ8の下流側にはエアミックスドア24が配置され、このエアミックスドア24の下流側には車両エンジン4の温水(冷却水)を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア25が暖房用熱交換器として設置されている。そして、この温水式ヒータコア25の側方(上方部)には、温水式ヒータコア25をバイパスして空気(冷風)を流すバイパス通路26が形成されている。
In the
エアミックスドア24は回動可能な板状ドアであり、温水式ヒータコア25を通過する温風とバイパス通路26を通過する冷風との風量割合を調節するものであって、この冷温風の風量割合の調節により車室内への吹き出し空気温度を調節する。従って、エアミックスドア24は車室内への吹き出し空気の温度調節手段を成しており、温水式ヒータコア25からの温風と、バイパス通路26からの冷風とを空気混合部27で混合して、所望温度の空気を作り出すことができる。
The
更に、空調ケース21内で空気混合部27の下流側に吹出モード切替部が構成されている。すなわち、車両フロントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ開口部28、車室内乗員の上半身側に向けて空気を吹き出すフェイス開口部29、および車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット開口部30を、吹出モードドア31〜33により開閉するようになっている。
Further, an air outlet mode switching unit is configured on the downstream side of the
エバポレータ8の温度センサ34は、空調ケース21内でエバポレータ8の空気吹き出し直後の部位に配置され、エバポレータ吹き出し温度Teを検出する。ここで、エバポレータ温度センサ34により検出されるエバポレータ吹き出し温度Teは、通常の空調装置と同様に、コンプレッサ1の電磁クラッチ2の断続制御や、コンプレッサ1が可変容量型である場合はその吐出容量制御に使用され、これらのクラッチ断続制御や吐出容量制御によりエバポレータ8の冷却能力を調節して、エバポレータ8の吹き出し温度を制御する。
The
図1に示すように、空調用制御装置5には、上記の温度センサ34の他に、空調制御のために、内気温度Tr、外気温度Tam、日射量Ts、温水温度Twなどを検出する周知のセンサ群35から検出信号が入力される。また、車室内計器盤近傍に設置される空調制御パネル36の操作スイッチ群の操作信号も空調用制御装置5に入力される。空調制御パネル36には乗員により手動操作される温度設定スイッチ、風量切替スイッチ、吹出モードスイッチ、内外気切替スイッチ、コンプレッサ1のオンオフ信号を発生するエアコンスイッチなどの種々な図示しない操作スイッチ群が備えられている。
As shown in FIG. 1, in addition to the
また、空調用制御装置5はエンジン用制御装置37に接続されており、エンジン用制御装置37から空調用制御装置5には車両エンジン4の回転数信号・車速信号などが入力される。エンジン用制御装置37は周知の如く、車両エンジン4の運転状況などを検出するセンサ群38からの信号に基づいて車両エンジン4への燃料噴射量・点火時期などを総合的に制御するものである。
The air-
更に、本実施形態の対象とするエコラン車においては、車両エンジン4の回転数信号・車速信号・ブレーキ信号などに基づいて停車状態を判定すると、エンジン用制御装置37は、点火装置の電源遮断や燃料噴射の停止などにより車両エンジン4を自動的に停止させる。また、エンジン停止後、運転者の運転操作により車両が停車状態から発進状態に移行すると、エンジン用制御装置37は車両の発進状態をアクセル信号などに基づいて判定して、車両エンジン4を自動的に始動させる。
Further, in the eco-run vehicle that is the object of the present embodiment, when the stop state is determined based on the rotational speed signal, the vehicle speed signal, the brake signal, etc. of the vehicle engine 4, the
尚、空調用制御装置5は、車両エンジン4停止後の後述する放冷冷房モードの時間が長時間に及び、後述する蓄冷熱交換器11の蓄冷熱量による冷房を持続できない状態になった時、すなわち、エバポレータ吹き出し温度Teが所定の目標上限温度まで上昇した時は、エンジン再稼働要求の信号をエンジン用制御装置37に出力する。
In addition, the air-
空調用制御装置5およびエンジン用制御装置37は、CPU・ROM・RAMなどからなる周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成されるものである。尚、空調用制御装置5およびエンジン用制御装置37を1つの制御装置として統合しても良い。そして、本実施形態の車両用空調装置には、エバポレータ8の上流側に、コンプレッサ1稼働時の低圧冷媒により冷却される蓄冷材11aを内蔵する蓄冷熱交換器11が設けられている。
The air-
図3は、本発明の実施形態に係る蓄冷熱交換器11の具体的構成例を示す断面図である。図3の蓄冷熱交換器11は、一般にシェルアンドチューブタイプと称される熱交換器構成を基本にした蓄冷カプセルであり、円筒状のタンク部材であるシェル11dの天地方向の天側に冷媒が流入する冷媒流入口11bと、天地方向の地側に冷媒が流出する冷媒流出口11cとを有している。なお、後述する本発明の実施形態では、この冷媒流入口11bおよび冷媒流出口11cを側面側に構成したものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific configuration example of the cold
また、シェル11d内に固定されて冷媒流路を構成するチューブ(冷媒管)11eと、このチューブ11eに熱的に一体に結合され、チューブ11eの拡大伝熱面を構成するフィン11fとを有している。シェル11dは、円筒状本体部11gの上端部および下端部を、上蓋部11hおよび下蓋部11iにより密封し、更にそれらの上下を冷媒分配側タンク部11qおよび冷媒集合側タンク部11rにより密封した構成になっている。
In addition, a tube (refrigerant tube) 11e that is fixed in the
チューブ11eは本例では円管状のものであり、フィン11fは円形の平板形状からなるプレートフィンである。フィン11fにはチューブ挿入用のバーリング穴11jが開けてある。平板状のフィン11fは所定のフィンピッチPfにて多数枚積層され、ハーリング穴11jに円管状のチューブ11eを挿入した後に円管状のチューブ11eを拡管することにより、フィン11fとチューブ11eとを機械的に一体に固定すると同時に、フィン11fとチューブ11eとを熱的にも一体に結合するようになっている。
In this example, the
そして、フィン11fとチューブ11eとの固定後に、チューブ11eがシェル11dに対して上下方向に延びる縦置きとし、多数枚のフィン11fとチューブ11eとの結合体をシェル11d内部に収容し、かつ、チューブ11eの上端部および下端部が上蓋部11hの上側および下蓋部11iの下側へそれぞれ突き出すように組み付けている。この組み付けにおいてチューブ11eの上端部付近および下端部付近の部位は、上蓋部11hおよび下蓋部11iにそれぞれろう付けなどの接合手段によりシールして固定される。
Then, after fixing the
チューブ11eとフィン11fとは熱伝導率の良い金属、例えばアルミニウムにて成形される。また、シェル11dの各部11g・11h・11i・11q・11rもアルミニウムなどの金属で成形される。密封ケース構造を成すシェル11dの一部、例えば上蓋部11hの近傍に蓄冷材注入口11kを設け、この注入口11kからシェル11dの内部に蓄冷材11aを注入するようになっている。
The
シェル11dの内部において蓄冷材11aは、平板状のフィン11f相互間の間隙(フィンピッチPfによる間隙)に充填される。蓄冷材11aの注入終了後に、注入口11kはプラグ11mにより密封される。ここで蓄冷材11aは、車両用空調装置の蓄冷という用途であるため、4℃〜8℃程度の融点を有し、過冷却の発生しない物性を有するものが好ましい。このような物性を満足するものとして具体的にはパラフィン(n−テトラデカン)が好適である。
Inside the
ところで、蓄冷材11aとして用いるパラフィンは、金属に比べて熱伝導率がかなり小さいので、蓄冷能力および放冷能力を高めるためにはパラフィンの層を薄くして、伝熱面積を大きくすることが望ましい。このために、蓄冷熱交換器11をシェルアンドチューブタイプの熱交換器構成として、フィン11f相互間の微小間隙部(フィンピッチPfによる間隙部)にパラフィンを薄膜状に充填するようにしている。
By the way, since the paraffin used as the
また、蓄冷材11aは、蓄冷モード・放冷モードの変化に伴って相変化し、それに伴って密度が変化し、体積が変化する。この蓄冷材11aの体積変化によって平板状のフィン11fには応力が発生し、蓄冷熱交換器11の金属疲労の原因となる。そこで、積層された多数枚の平板状のフィン11fを上下方向に貫通する貫通穴11nを図3に示すように各フィン11fに設けている。
In addition, the
これにより、放冷モード時に蓄冷材11aが固相状態から液相状態に相変化するときに蓄冷材11aの体積が増加しても、フィン間の液相の蓄冷材11aを、貫通穴11nを通してフィン外部ヘスムーズに移動させることができる。尚、図3では、貫通穴11nを円形の平板形状からなるプレートフィン11fの中心部に1箇所のみ設ける例を図示しているが、実際には、液相の蓄冷材11aのスムースな移動のために貫通穴11nを所定間隔にて複数箇所設けることが好ましい。
Thereby, even if the volume of the
また、シェル11dの円筒状本体部11gの内周面と、平板状フィン11fの外周端との聞には、所定間隔Bを有する断熱用の隙間部11pを設けている。この隙間部11pは、蓄冷熱交換器11を例えば、エンジンルームなど車室外の高温環境に設置しても蓄冷材11aの蓄冷熱の断熱作用を確保できるようにするためのものである。チューブ11eとして、前述のように本例では円管状のもの(丸チューブ)を用いているが、チューブ11eとして偏平チューブあるいは偏平多孔チューブを採用しても良い。
Further, a
次に、本発明に係る構成を説明する。まず、後述する放冷冷房モード時に、コンプレッサ1の吸入側から膨張弁7の直後へ冷媒をバイパスさせるバイパス経路12を設けており、このバイパス経路12には、後述する通常冷房・蓄冷モード時に膨張弁7で減圧された冷媒がコンプレッサ1の吸入側へバイパスしないよう、逆止手段を成す逆止弁13を設けている。
Next, a configuration according to the present invention will be described. First, a
また、膨張弁7の高圧側から分岐させた駆動流経路14を設けている。そして、従来の電動ポンプに代わる液冷媒循環手段(流体ポンプ手段)として、エジェクタ9を設けている。図4は、本発明の実施形態に係るエジェクタ9の構造概要を示す断面図である。エジェクタ9は、駆動流経路14から流入する高圧冷媒の圧力エネルギー(圧力ヘッド)を速度エネルギー(速度ヘッド)に変換して冷媒を減圧膨張させるノズル9aを有している。
A
そして、そのノズル9aから噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続した蓄冷熱交換器11から冷媒を吸引する吸引部9bと、その吸引した冷媒とノズル9aから噴射する冷媒とを混合させる混合部9cと、速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させるディフューザ9dとを有する。
And the mixing part which mixes the
エジェクタ9から流出した冷媒はエバポレータ8に流入するようになっている。尚、エジェクタ9から噴出する冷媒は、必ずしもディフィーザ9dのみで昇圧されるものではなく、混合部9cにおいても、低圧側で蒸発した気相冷媒を吸引する際に冷媒圧力を上昇させるので、混台部9cとディフィーザ9dとを総称して昇圧部と呼ぶ。また、図4の例では、混合部9cの断面積はディフューザ9dまで一定であるが、混合部9cの断面積をディフューザ9dに向かうほど大きくなるようにテーパ状としても良い。
The refrigerant that has flowed out of the
尚、本実施形態では、エジェクタ9を使わない通常冷房・蓄冷モード時に、蓄冷熱交換器11からエバポレータ8へ冷媒を供給するため、吸引部9bへの冷媒経路とディフューザ9dからの冷媒経路とを連通させる連通路17をエジェクタ9と並行するように設けている。そして連通路17には、エジェクタ9を使う放冷冷房モード時にはディフューザ9dで昇圧した冷媒が連通路17を通って吸引部9bへ流れないように逆止手段を成す逆止弁18を設けている。
In the present embodiment, in the normal cooling / cold storage mode in which the
次に、本発明の要部構造について説明する。図6は、本発明の第1実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、図7は、本発明の第1実施形態における蓄冷ユニット(エジェクタを備えた蓄冷熱交換器)15の構造概要を示す断面図である。本実施形態の蓄冷ユニット15は、図6の冷凍サイクルにおける1点鎖線で示す部分を一体に構成したものである。まず、蓄冷熱交換器11の冷媒流入部11bを天地方向の天側、冷媒流出部11cを地側として配置するとともに、エジェクタ9の冷媒流出方向を天側とし、その吸引部9bを冷媒流出部11cと接続して一体としている。
Next, the main structure of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic diagram of a refrigeration cycle in the first embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows a structural outline of a cold storage unit (cold storage heat exchanger provided with an ejector) 15 in the first embodiment of the present invention. It is sectional drawing. The
そして、膨張弁7・エバポレータ8・エジェクタ9および蓄冷熱交換器11間を接続する冷媒流路を一体にして構成している。そして、その冷媒流路内に逆止弁13・18を一体にして構成している。なお、この蓄冷ユニット15は、ブロック状の部材から切削加工によって一体に加工したものであっても良いし、管状部材を相互にろう付けや溶接などをして組み立てたものであっても良い。
And the refrigerant | coolant flow path which connects between the
そして、膨張弁7との接続部として、膨張弁7で減圧された冷媒が流入する減圧後冷媒入口15aと、膨張弁7の高圧側から分岐した駆動流経路14からのエジェクタ駆動用の高圧冷媒が流入する駆動流冷媒入口15bと、エバポレータ8で蒸発した後のコンプレッサ1に吸入される冷媒が流出する蒸発後冷媒出口15cとをエジェクタ9の下方側に揃えて配置している。
And as a connection part with the
これらの接続部15a〜15cに対応させて接続する膨張弁7は、構造体B内部の高圧冷媒通路74において、弁部73よりも上流側の部位から駆動流経路14を分岐させて設ける(図6の冷凍サイクルにおける破線で示す部分)とともに、弁部73を介した冷媒出口と駆動流経路14の冷媒出口と低圧冷媒通路75とを構造体Bの同一面に設けている。
The
図5は、本発明の実施形態に係る膨張弁7の構造例を示す断面図である。本構造例の膨張弁7は、いわゆるボックス型と呼ばれるタイプのものである。膨張弁7は、弁ブロック(本発明で言う構造体)B、エレメント部E、伝熱部71、伝達ロッド72、およびボール弁(本発明で言う弁手段)73などより構成されている。弁ブロックBは、例えばアルミニウム製で略直方体形状に設けられ、高圧冷媒通路74と低圧冷媒通路75を有している。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a structural example of the
高圧冷媒通路74は、コンデンサ6の出口側に接続される流入ポート74a、通常、エバポレータ8の入口側に接続される流出ポート74b、および流入ポート74a側と流出ポート74b側とを連通する連通孔74cを有し、この連通孔74cの入口側(流入ポート74a側)に円錐状のシート面74dが設けられている。低圧冷媒通路75は、通常、エバポレータ8の出口側に接続される流入ポート75a、コンプレッサ1の吸入側に接続される流出ポート75b、および流入ポート75aと流出ポート75bとを連通し、伝熱部71へも連通する連通路75cを有している。
The high-
エレメント部Eは、可撓性のある薄い金属板から成るダイヤフラム76と、このダイヤフラム76を挟持する受け部77と蓋部78とを具備し、弁ブロックBの上部にパッキン79を介して螺子結合される。受け部77と蓋部78は、例えばTIG溶接により接合され、ダイヤフラム76と蓋部78とでダイヤフラム室80を形成している。
The element portion E includes a
このダイヤフラム室80には、冷凍サイクルに使用される冷媒ガスと同じ種類の飽和ガスが封入されている。尚、蓋部78には、ダイヤフラム室80に飽和ガスを入れるための孔が開けられており、飽和ガスを入れた後、プラグ81によって気密に閉塞されている。また、このエレメント部Eを構成する各部品(ダイヤフラム76、受け部77、蓋部78およびプラグ81)は、例えばステンレスなどの全て同一の金属材料を使用して形成されている。
The
伝熱部71は、例えばアルミニウムや黄銅などの熱伝導率の高い金属材料を使用して円柱状に形成されている。そして、円柱状の上面は下方からの後述する付勢力を受けてダイヤフラム76の下面に密着しており、低圧冷媒通路75を流れる冷媒(エバポレータ8で蒸発した気相冷媒)の温度変化をダイヤフラム76に伝達すると共に、円柱状の下面には伝達ロッド72が当接しており、ダイヤフラム76の変位を伝達ロッド72と協同してボール弁73に伝達するものである。
The
伝達ロッド72は、伝熱部71の下部に配されて、弁ブロックBに摺動自在に保持されている。その上端部は伝熱部71の下面に当接すると共に、低圧冷媒通路75(連通路75c)を上下方向に貫通し、高圧冷媒通路74の連通孔74c内部に挿通され、下端部は円錐状のシート面74dに押し当たるボール弁73の上面に当接している。また、上下方向に摺動自在に嵌挿されている伝達ロッド72に対して、高圧冷媒通路74と低圧冷媒通路75との間の弁ブロックB部にはOリング82によるシール部が設けられている。
The
ボール弁73は、図5に示すように、連通孔74cの入口側に配されて、伝達ロッド72と弁受け部材77との間に保持され、シート面74dに着座することで連通孔74cを閉じ、シート面74dから離脱(リフト)することで連通孔74cを開くことができる。このボール弁73は、図5において、ダイヤフラム76を下方へ押し下げる力(ダイヤフラム室80の圧力−ダイヤフラム76の下側に作用する冷媒蒸気の圧力)と弁受け部材83を介してボール弁73を図5の上方へ付勢するスプリング84の荷重とが釣り合った位置に静止している。
As shown in FIG. 5, the
スプリング84は、弁ブロックBの下端部に取り付けられた調節螺子85と弁受け部材84との間に配され、弁受け部材84を介してボール弁73を図5の上方(弁開度が小さくなる方向)へ付勢している。調節螺子85は、ボール弁73の開弁圧(ボール弁73を付勢するスプリング84の荷重)を調節するもので、Oリング86を介して弁ブロックBの下端部に螺子結合されている。
The
次に、膨張弁7の作動を説明する。連通孔74cを通過する冷媒流量は、ボール弁73の開度、即ちシート面74dに対するボール弁73の位置(リフト量)によって決定される。そのボール弁73は、ダイヤフラム76を図4の下方へ付勢するダイヤフラム室80の圧力と、ダイヤフラム76を図5の上方へ付勢するスプリング84の荷重およびサイクル内の低圧圧力(ダイヤフラム76の下側に作用する冷媒蒸気の圧力)とが釣り合った位置に移動する。
Next, the operation of the
そこで、蒸発圧力が安定している状態から車室内の温度が上昇し、エバポレータ8で急速に冷媒が蒸発すると、エバポレータ8出口部の冷媒蒸気の温度(過熱度)が高くなる。これにより、低圧冷媒通路75を流れる冷媒蒸気の温度変化が伝熱部71およびダイヤフラム76を介してダイヤフラム室80に封入されているガスに伝達され、そのガスの温度上昇に伴ってダイヤフラム室80の圧力が上昇する。
Therefore, when the temperature in the passenger compartment rises from the state where the evaporation pressure is stable and the refrigerant rapidly evaporates in the
その結果、ダイヤフラム76が図5の下方へ押し下げられ、伝熱部71および伝達ロッド72を介してボール弁73が図5の下方へ移動することにより、弁開度が大きくなってエバポレータ8へ供給される冷媒流量が増加する。一方、車室内の温度が低下してエバポレータ8の出口部の過熱度が低くなると、低圧冷媒通路75を流れる冷媒蒸気の温度変化がダイヤフラム室80のガスに伝達され、そのガスの温度低下に伴ってダイヤフラム室80の圧力が低下する。
As a result, the
その結果、ダイヤフラム76が図5の上方へ押し上げられてボール弁73が図5の上方へ移動することにより、弁開度が小さくなってエバポレータ8へ供給される冷媒流量が減少する。以上の動作により、通常のサイクル運転時には、エバポレータ8で蒸発した冷媒蒸気の温度(過熱度)が例えば略5℃になるように弁開度を調節して、連通孔74cを流れる冷媒流量をコントロールしている。
As a result, the
本実施形態の膨張弁7は、上記構造例の膨張弁7の高圧冷媒通路74においてボール弁73よりも上流側の部位から、エジェクタ9への駆動流経路14を分岐させて設けたものであり、ボール弁73の下流側は蓄冷ユニット15の減圧後冷媒入口15aに、駆動流経路14の下流側は駆動流冷媒入口15bに、低圧冷媒通路75は蒸発後冷媒出口15cに接続されるようになっている(図7参照)。
The
また、エバポレータ8との接続部として、エバポレータ8へ供給する冷媒が流出する蒸発前冷媒出口15dと、エバポレータ8で蒸発した後の冷媒が流入する蒸発後冷媒入口15eとを、蓄冷ユニット15の天側の側方部に揃えて配置している。
Further, as a connection portion with the
次に、上記構成における第1実施形態における作動を説明する。図6・図7は、通常冷房・蓄冷モード時の冷媒の流れ方を示している。この通常冷房・蓄冷モード時では車両エンジン4によってコンプレッサ1を駆動することにより冷凍サイクルが運転される。コンプレッサ1から吐出された高圧気相冷媒はコンデンサ6にて冷却され、過冷却状態の液冷媒となって膨張弁7に流入する。
Next, the operation of the first embodiment in the above configuration will be described. 6 and 7 show how the refrigerant flows in the normal cooling / cold storage mode. In the normal cooling / cold storage mode, the refrigeration cycle is operated by driving the
膨張弁7の内部ではこの高圧液冷媒が分岐され、一方は弁部73で減圧されて低温低圧の気液2相状態となり、減圧後冷媒入口15aから蓄冷ユニット15内に流入する。そしてまず、上方の冷媒流入部11bから蓄冷熱交換器11内に流入する。このとき逆止弁13は、膨張弁7側の方の圧が高いことよりコンプレッサ1吸入側への流路を閉じている。そして蓄冷熱交換器11内に流入した冷媒は、多数のチューブ11e内を流れて蓄冷材11aに蓄冷しながら下方へと流れ、下方の冷媒流出部11cから流出する。
The high-pressure liquid refrigerant is branched inside the
蓄冷熱交換器11を通過した冷媒は、逆止弁18を通って蒸発前冷媒出口15dからエバポレータ8へと流出する。そして、エバポレータ8において空調ケース21内の送風空気から吸熱して蒸発して気相冷媒となり、蒸発後冷媒入口15eから蓄冷ユニット15内に流入する。そして蒸発後冷媒出口15cから流出し、膨張弁7の低圧冷媒通路75を通過してコンプレッサ1に吸入されて再度圧縮される。また、エバポレータ8にて吸熱された冷風はフェイス開口部29などから車室内へ吹き出して車室内を冷房する。
The refrigerant that has passed through the cold
他方の膨張弁7の内部で分岐されて駆動流経路14に流れた高圧液冷媒は、駆動流冷媒入口15bから蓄冷ユニット15内に流入し、蓄冷熱交換器11を通過した冷媒の一部を吸引部9bから取り込みながらエジェクタ9を流れ、蒸発前冷媒出口15dの上流側で逆止弁18を通って来た冷媒と合流してエバポレータ8へと流出する。
The high-pressure liquid refrigerant branched inside the
この蓄冷モードのときにエジェクタ9の駆動は不要であるが、実際ノズル9aはφ0.6mm程度の細いもので成立し、エジェクタ9での抵抗が大きいことよりエジェクタ9を通ってバイパスする冷媒流れは少なく、通常冷房に対する影響は許容できる程度に小さい。
Although it is not necessary to drive the
次に、信号待ちなどの停車時に車両エンジン4を自動的に停止する場合について説明する。図8は図6の冷凍サイクルでの放冷冷房モード時の冷媒の流れ方を示し、図9は図7の蓄冷ユニット15において、放冷冷房モード時の冷媒の流れ方を示すものである。停車時には空調作動状態(送風機22の作動状態)であっても、車両エンジン4の停止に伴って冷凍サイクルのコンプレッサ1も強制的に停止状態となる。
Next, a case where the vehicle engine 4 is automatically stopped when the vehicle stops, such as waiting for a signal, will be described. FIG. 8 shows how the refrigerant flows in the cooling cooling mode in the refrigeration cycle of FIG. 6, and FIG. 9 shows how the refrigerant flows in the cooling cooling mode in the
コンデンサ6に溜まっている高圧の冷媒は、膨張弁7に流入して内部で分岐され、一方は駆動流経路14を通って駆動流冷媒入口15bから蓄冷ユニット15内のエジェクタ9の高圧入口側に流入する。これによりエジェクタ9は、その高圧冷媒の圧力エネルギーをノズル9aにて速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させ、そのノズル9aから噴射する高い速度の冷媒流により低圧側の吸引部9bに接続された蓄冷熱交換器11から冷却された冷媒を吸引し、その吸引した冷媒とノズル9aから噴射する冷媒とを、昇圧部9c・9dにて混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させ、蒸発前冷媒出口15dからエバポレータ8へと流出する。
The high-pressure refrigerant accumulated in the
このエジェクタ9の昇圧作用によって、連通路17の逆止弁18には冷媒圧力が逆方向に作用して逆止弁18は閉弁する。そして、エバポレータ8において空調ケース21内の送風空気から吸熱して蒸発して気相冷媒となり、蒸発後冷媒入口15eから蓄冷ユニット15内に流入する。この蒸発後の冷媒の圧力は、コンプレッサ1が停止していて吸引しないことより、バイパス経路12の逆止弁13に順方向に作用して逆止弁13は開弁する。
Due to the pressure increasing action of the
そのため、図9に矢印で示すように、逆止弁13を通った冷媒は上方の冷媒流入部11bから蓄冷熱交換器11内に流入し、多数のチューブ11e内を流れて蓄冷した蓄冷材11aによって冷却されながら下方へと流れ、下方の冷媒流出部11cから流出する。そして、蓄冷熱交換器11→エジェクタ9→エバポレータ8→逆止弁13→蓄冷熱交換器11からなる冷媒循環回路で冷媒が循環する。
Therefore, as indicated by an arrow in FIG. 9, the refrigerant that has passed through the
従って、エバポレータ8では蓄冷熱交換器11で冷却された冷媒が送風機22の送風空気から吸熱して蒸発するので、コンプレッサ停止後においてもエバポレータ8の冷却作用を継続でき、車室内の冷房作用を継続できる。エバポレータ8で蒸発した気相冷媒の温度は蓄冷熱交換器11の蓄冷材11aの凝固点より高いので、蓄冷材11aは気相冷媒から融解潜熱を吸熱して固相から液相に相変化(融解)する。
Therefore, in the
これにより、気相冷媒は蓄冷材11aにより冷却され凝縮する。そして、コンデンサ6内の高圧冷媒が残存している間、停車時(コンプレッサ停止時)の車室内冷房作用を継続できる。尚、信号待ちによる停車時間は通常、1〜2分程度の短時間であるから、蓄冷材11aとして、凝固点=6℃、凝固潜熱=229kJ/kgのパラフィンを、420g程度用いることにより、1〜2分程度の停車時の間、車室内冷房作用を継続できることを確認している。
Thereby, a gaseous-phase refrigerant | coolant is cooled and condensed by the
次に、本実施形態の特徴と作用効果を説明する。まず、蓄冷熱交換器11の冷媒流入部11bを天地方向の天側、冷媒流出部11cを地側として配置するとともに、エジェクタ9の冷媒流出方向を天側とし、その吸引部9bを冷媒流出部11cと接続して一体としている。
Next, features and effects of this embodiment will be described. First, the
これによれば、放冷モードのときにエバポレータ8で蒸発したガス冷媒は、冷えた蓄冷熱交換器11で凝縮液となり、重力によって蓄冷熱交換器11の下側部分に集合する。この下側部分に配置した冷媒流出部11cとエジェクタ9の吸引部9bとを最短距離で接続することにより、エジェクタ9は効率良く凝縮液冷媒を吸引し、再びエバポレータ8に冷媒を循環させることができる。また、エジェクタ9と蓄冷熱交換器11とを略平行として天地方向に配置することにより、蓄冷ユニット15を小型に構成することができ、車両搭載性を向上させることができる。
According to this, the gas refrigerant evaporated by the
また、膨張弁7・エバポレータ8・エジェクタ9および蓄冷熱交換器11間を接続する冷媒流路を一体にして構成するとともに、冷媒流路内に逆止弁13・18を構成している。これによれば、更に上記した各機器間の冷媒流路まで一体にして構成し、その冷媒流路内に逆止弁13・18まで一体にして構成することにより、エジェクタ9を備えた蓄冷熱交換器11としてのみならず、完全な蓄冷ユニット15として構成することができる。
Further, the refrigerant flow path connecting the
そして、通常車室内に配置されるエバポレータ8と、エンジンルーム内に配置されるコンプレッサ1およびコンデンサ6との間に、蓄冷ユニット15+膨張弁7を挟み込むだけという形のレイアウトにまとめることができるため、単に車両搭載上のスペースが節約できるのみならず、蓄冷ユニットが搭載されていない現有冷凍サイクルに機能追加として追加搭載するのに非常に好都合となる。
And since it can be put together into a layout in which the
また、膨張弁7・エバポレータ8・エジェクタ9および蓄冷熱交換器11間を接続する冷媒流路を一体にして構成するとともに、膨張弁7との接続部15a〜15cをエジェクタ9の下方側に揃えて配置している。これによれば、通常エジェクタ9への駆動流入口と吸引部9bとは近接しているため、膨張弁7を吸引部9bに近い位置、すなわちエジェクタ9および蓄冷熱交換器11の下方側に配置することがスペース効率の上面から合理的となる。また、複数の接続部15a〜15cを揃えて配置することにより、ボックス型の膨張弁7と組み合わせて複数の接続部15a〜15cを一度に接続できる構造とすることができる。
Further, the refrigerant flow path connecting the
また、膨張弁7・エバポレータ8・エジェクタ9および蓄冷熱交換器11間を接続する冷媒流路を一体にして構成するとともに、エバポレータ8との接続部15d・15eを天側の側方部に揃えて配置している。これによれば、エバポレータ8との接続部15d・15eを揃えて配置することにより、ブロック継ぎ手と組み合わせて複数の接続部15d・15eを一度に接続できる構造とすることができる。
In addition, the refrigerant flow path connecting the
また、弁部73よりも上流側の部位から駆動流経路14を分岐させて設けるとともに、弁部73を介した冷媒出口と駆動流経路14の冷媒出口と低圧冷媒通路75とを構造体Bの同一面に設けている。
Further, the driving
これによれば、エジェクタ9の駆動流入口に最短距離で高圧冷媒を導くことができ、駆動流経路14を極く短く構成することができる。また、エジェクタ9および蓄冷熱交換器11との接続部15a〜15cに対応する接続部を構造体Bの同一面に集中して構成でき、複数の接続部15a〜15cを一度に接続できる構造とすることができる。
According to this, the high-pressure refrigerant can be guided to the drive inlet of the
また、上記の蓄冷ユニット15および膨張弁7を、車両用空調装置に用いている。これによれば、膨張弁7との接続部15a〜15cとエバポレータ8との接続部15d・15eとをそれぞれまとめた小型の蓄冷ユニット15として構成されることから、通常車室内に配置されるエバポレータ8と、エンジンルーム内に配置されるコンプレッサ1およびコンデンサ6との間に、蓄冷ユニット15+膨張弁7を挟み込むだけという形のレイアウトにまとめることができ、車両搭載性の良い車両用空調装置とすることができる。
Moreover, said
また、現在蓄冷ユニットが搭載されていない車両用空調装置においても、蓄冷ユニット15+膨張弁7の部分だけを機能追加として追加搭載することが可能な車両用空調装置とすることができる。
Further, even in a vehicle air conditioner that is not currently equipped with a cold storage unit, it is possible to provide a vehicle air conditioner in which only the
(第2実施形態)
図10は、本発明の第2実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、図11は、本発明の第2実施形態における蓄冷ユニット(エジェクタを備えた蓄冷熱交換器)15の構造概要を示す断面図である。前述した第1実施形態と異なるのは、コンプレッサ1吸入側からのバイパス経路12を蓄冷熱交換器11の直後へ接続し、通常冷房・蓄冷モード時と放冷冷房モード時とで蓄冷熱交換器11内の冷媒流れ方向が逆になるようにしたものである。
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a schematic diagram of a refrigeration cycle in the second embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows a schematic structure of a cold storage unit (cold storage heat exchanger provided with an ejector) 15 in the second embodiment of the present invention. It is sectional drawing. The difference from the first embodiment described above is that the
本実施形態の蓄冷ユニット15は、図10の冷凍サイクルにおける1点鎖線で示す部分を一体に構成したものである。まず、蓄冷熱交換器の冷媒流出入部11b・11cを天地方向の天側と地側とに配置するとともに、エジェクタ9の冷媒流出方向を天側とし、その吸引部9bを冷媒流出部11cと接続して一体としている。
The
そして、膨張弁7・エバポレータ8・エジェクタ9および蓄冷熱交換器11間を接続する冷媒流路を一体にして構成している。そして、その冷媒流路内に逆止弁13・18を一体にして構成している。なお、この蓄冷ユニット15も、ブロック状の部材から切削加工によって一体に加工したものであっても良いし、管状部材を相互にろう付けや溶接などをして組み立てたものであっても良い。
And the refrigerant | coolant flow path which connects between the
そして、膨張弁7との接続部として、膨張弁7で減圧された冷媒が流入する減圧後冷媒入口15aと、膨張弁7の高圧側から分岐した駆動流経路14からのエジェクタ駆動用の高圧冷媒が流入する駆動流冷媒入口15bと、エバポレータ8で蒸発した後のコンプレッサ1に吸入される冷媒が流出する蒸発後冷媒出口15cとをエジェクタ9の下方側に揃えて配置している。
And as a connection part with the
これらの接続部15a〜15cに対応させて接続する膨張弁7は、構造体B内部の高圧冷媒通路74において、弁部73よりも上流側の部位から駆動流経路14を分岐させて設ける(図10の冷凍サイクルにおける破線で示す部分)とともに、弁部73を介した冷媒出口と駆動流経路14の冷媒出口と低圧冷媒通路75とを構造体Bの同一面に設けている。
The
本実施形態の膨張弁7は、上述の第1実施形態と同様、膨張弁7の高圧冷媒通路74において弁部73よりも上流側の部位から、エジェクタ9への駆動流経路14を分岐させて設けたものであり、弁部73の下流側は蓄冷ユニット15の減圧後冷媒入口15aに、駆動流経路14の下流側は駆動流冷媒入口15bに、低圧冷媒通路75は蒸発後冷媒出口15cに接続されるようになっている(図11参照)。
The
また、エバポレータ8との接続部として、エバポレータ8へ供給する冷媒が流出する蒸発前冷媒出口15dと、エバポレータ8で蒸発した後の冷媒が流入する蒸発後冷媒入口15eとを、蓄冷ユニット15の天側の側方部に揃えて配置している。
Further, as a connection portion with the
次に、上記構成における第2実施形態における作動を説明する。図10・図11は、通常冷房・蓄冷モード時の冷媒の流れ方を示している。この通常冷房・蓄冷モード時では車両エンジン4によってコンプレッサ1を駆動することにより冷凍サイクルが運転される。コンプレッサ1から吐出された高圧気相冷媒はコンデンサ6にて冷却され、過冷却状態の液冷媒となって膨張弁7に流入する。
Next, the operation of the second embodiment in the above configuration will be described. 10 and 11 show how the refrigerant flows in the normal cooling / cold storage mode. In the normal cooling / cold storage mode, the refrigeration cycle is operated by driving the
膨張弁7の内部ではこの高圧液冷媒が分岐され、一方は弁部73で減圧されて低温低圧の気液2相状態となり、減圧後冷媒入口15aから蓄冷ユニット15内に流入する。そしてまず、下方の冷媒流出入部11cから蓄冷熱交換器11内に流入する。そして蓄冷熱交換器11内に流入した冷媒は、多数のチューブ11e内を流れて蓄冷材11aに蓄冷しながら上方へと流れ、上方の冷媒流出入部11bから流出する。このとき逆止弁13は、膨張弁7側の方の圧が高いことよりコンプレッサ1吸入側への流路を閉じている。
The high-pressure liquid refrigerant is branched inside the
蓄冷熱交換器11を通過した冷媒は、逆止弁18を通って蒸発前冷媒出口15dからエバポレータ8へと流出する。そして、エバポレータ8において空調ケース21内の送風空気から吸熱して蒸発して気相冷媒となり、蒸発後冷媒入口15eから蓄冷ユニット15内に流入する。そして蒸発後冷媒出口15cから流出し、膨張弁7の低圧冷媒通路75を通過してコンプレッサ1に吸入されて再度圧縮される。また、エバポレータ8にて吸熱された冷風はフェイス開口部29などから車室内へ吹き出して車室内を冷房する。
The refrigerant that has passed through the cold
他方の膨張弁7の内部で分岐されて駆動流経路14に流れた高圧液冷媒は、駆動流冷媒入口15bから蓄冷ユニット15内に流入し、蓄冷熱交換器11へ流入する冷媒の一部を吸引部9bから取り込みながらエジェクタ9を流れ、蒸発前冷媒出口15dの上流側で逆止弁18を通って来た冷媒と合流してエバポレータ8へと流出する。
The high-pressure liquid refrigerant branched into the
この蓄冷モードのときにエジェクタ9の駆動は不要であるが、実際ノズル9aはφ0.6mm程度の細いもので成立し、エジェクタ9での抵抗が大きいことよりエジェクタ9を通ってバイパスする冷媒流れは少なく、通常冷房に対する影響は許容できる程度に小さい。
Although it is not necessary to drive the
次に、信号待ちなどの停車時に車両エンジン4を自動的に停止する場合について説明する。図12は図10の冷凍サイクルでの放冷冷房モード時の冷媒の流れ方を示し、図13は図11の蓄冷ユニット15において、放冷冷房モード時の冷媒の流れ方を示すものである。停車時には空調作動状態(送風機22の作動状態)であっても、車両エンジン4の停止に伴って冷凍サイクルのコンプレッサ1も強制的に停止状態となる。
Next, a case where the vehicle engine 4 is automatically stopped when the vehicle stops, such as waiting for a signal, will be described. FIG. 12 shows how the refrigerant flows in the cooling cooling mode in the refrigeration cycle of FIG. 10, and FIG. 13 shows how the refrigerant flows in the cooling cooling mode in the
コンデンサ6に溜まっている高圧の冷媒は、膨張弁7に流入して内部で分岐され、一方は駆動流経路14を通って駆動流冷媒入口15bから蓄冷ユニット15内のエジェクタ9の高圧入口側に流入する。これによりエジェクタ9は、その高圧冷媒の圧力エネルギーをノズル9aにて速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させ、そのノズル9aから噴射する高い速度の冷媒流により低圧側の吸引部9bに接続された蓄冷熱交換器11から冷却された冷媒を吸引し、その吸引した冷媒とノズル9aから噴射する冷媒とを、昇圧部9c・9dにて混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させ、蒸発前冷媒出口15dからエバポレータ8へと流出する。
The high-pressure refrigerant accumulated in the
このエジェクタ9の昇圧作用によって、連通路17の逆止弁18には冷媒圧力が逆方向に作用して逆止弁18は閉弁する。そして、エバポレータ8において空調ケース21内の送風空気から吸熱して蒸発して気相冷媒となり、蒸発後冷媒入口15eから蓄冷ユニット15内に流入する。この蒸発後の冷媒の圧力は、コンプレッサ1が停止していて吸引しないことより、バイパス経路12の逆止弁13に順方向に作用して逆止弁13は開弁する。
Due to the pressure increasing action of the
そのため、図13に矢印で示すように、逆止弁13を通った冷媒は上方の冷媒流出入部11bから蓄冷熱交換器11内に流入し、多数のチューブ11e内を流れて蓄冷した蓄冷材11aによって冷却されながら下方へと流れ、下方の冷媒流出入部11cから流出する。そして、蓄冷熱交換器11→エジェクタ9→エバポレータ8→逆止弁13→蓄冷熱交換器11からなる冷媒循環回路で冷媒が循環する。
Therefore, as indicated by an arrow in FIG. 13, the refrigerant that has passed through the
従って、エバポレータ8では蓄冷熱交換器11で冷却された冷媒が送風機22の送風空気から吸熱して蒸発するので、コンプレッサ停止後においてもエバポレータ8の冷却作用を継続でき、車室内の冷房作用を継続できる。エバポレータ8で蒸発した気相冷媒の温度は蓄冷熱交換器11の蓄冷材11aの凝固点より高いので、蓄冷材11aは気相冷媒から融解潜熱を吸熱して固相から液相に相変化(融解)する。これにより、気相冷媒は蓄冷材11aにより冷却され凝縮する。そして、コンデンサ6内の高圧冷媒が残存している間、停車時(コンプレッサ停止時)の車室内冷房作用を継続できる。
Therefore, in the
次に、本実施形態の特徴を説明する。第1実施形態と本第2実施形態とは前提とする冷凍サイクルの構成が一部違うものであるため、発明の作用効果については第1実施形態と同様のものが得られる。なお、本第2実施形態では、通常冷房・蓄冷モード時と放冷冷房モード時とで蓄冷熱交換器11内の冷媒流れ方向が逆になるようにしたものである。
Next, features of the present embodiment will be described. Since the first embodiment and the second embodiment are partially different from each other in the refrigeration cycle, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. In the second embodiment, the refrigerant flow direction in the cold
このようにすることで、膨張弁7で減圧後の冷媒配管部をエジェクタ9の吸引部9bおよび蓄冷熱交換器11の下部と接続することができ、第1実施形態に示した構成ではエジェクタ9の脇に配置する上行用の冷媒流路が不要となるうえ、さらに、エジェクタ9の側方に配置される逆止弁18を有する冷媒流路も不要となって逆止弁18は上方に移動させることができる。これらのことより、本第2実施形態では蓄冷熱交換器11の側方に配置するエジェクタ9と冷媒流路部分をさらに小型・簡素に構成することができることから一体化に適している。
By doing in this way, the refrigerant | coolant piping part pressure-reduced with the
(その他の実施形態)
上述の第1実施形態では、特願2005−4450号に示すものと比べて駆動流経路14の開閉弁15を省略している。これは前述したようにエジェクタ9をバイパスすることによる影響が小さいため、コストの掛かる開閉弁を省略したものである。しかし、作動上は開閉弁で駆動流を開閉した方が、どのようなエジェクタ設計となっても安定して性能が出せるため、駆動流経路14に開閉弁を設けて空調用制御装置5によって開閉制御する構成であっても良い。
(Other embodiments)
In the first embodiment described above, the on-off
1…コンプレッサ(冷媒圧縮機)
4…車両エンジン
6…コンデンサ(冷媒放熱器)
7…膨張弁
8…エバポレータ(冷媒蒸発器)
9…エジェクタ
9a…ノズル
9b…吸引部
9c・9d…昇圧部
11…蓄冷熱交換器
11a…蓄冷材
11b…冷媒流入部
11c…冷媒流出部、冷媒流出入部
12…バイパス経路
13…逆止弁(逆止手段)
14…駆動流経路
15…蓄冷ユニット(エジェクタを備えた蓄冷熱交換器)
15a…減圧後冷媒入口(膨張弁との接続部)
15b…駆動流冷媒入口(膨張弁との接続部)
15c…蒸発後冷媒出口(膨張弁との接続部)
15d…蒸発前冷媒出口(冷媒蒸発器との接続部)
15e…蒸発後冷媒入口(冷媒蒸発器との接続部)
17…連通路
18…逆止弁(逆止手段)
73…ボール弁(弁手段)
74…高圧冷媒通路
B…弁ブロック(構造体)
1 ... Compressor (refrigerant compressor)
4 ...
7 ...
DESCRIPTION OF
14 ... Driving
15a: Refrigerant inlet after decompression (connection portion with expansion valve)
15b ... Driving flow refrigerant inlet (connection portion with expansion valve)
15c ... Refrigerant outlet after evaporation (connection with expansion valve)
15d: Pre-evaporation refrigerant outlet (connection portion with refrigerant evaporator)
15e ... Post-evaporation refrigerant inlet (connecting part with refrigerant evaporator)
17 ...
73 ... Ball valve (valve means)
74 ... High-pressure refrigerant passage B ... Valve block (structure)
Claims (7)
前記冷媒圧縮機(1)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う冷媒放熱器(6)と、
前記冷媒放熱器(6)を通過した冷媒を減圧する膨張弁(7)と、
前記膨張弁(7)により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却する冷媒蒸発器(8)と、
前記冷媒蒸発器(8)の上流側に設けられて前記冷媒圧縮機(1)の稼働時に前記低圧冷媒により冷却される蓄冷材(11a)を有する蓄冷熱交換器(11)と、
前記冷媒圧縮機(1)の吸入側から前記膨張弁(7)の直後へ冷媒をバイパスさせ逆止手段(13)を有するバイパス経路(12)と、
前記膨張弁(7)の高圧側から分岐した駆動流経路(14)と、
前記駆動流経路(14)から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル(9a)、および前記ノズル(9a)から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される前記蓄冷熱交換器(11)から冷媒を吸引し、その吸引した冷媒と前記ノズル(9a)から噴射する冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させて前記冷媒蒸発器(8)に流入させる昇圧部(9c、9d)を有するエジェクタ(9)と、
前記エジェクタ(9)をバイパスさせて前記蓄冷熱交換器(11)から前記冷媒蒸発器(8)へ冷媒を供給し逆止手段(18)を有する連通路(17)と備え、
前記冷媒圧縮機(1)が停止したときに前記エジェクタ(9)を駆動させる車両用空調装置に用いる前記蓄冷熱交換器(11)において、
前記蓄冷熱交換器(11)の冷媒流入部(11b)を天地方向の天側、冷媒流出部(11c)を地側として配置するとともに、
前記エジェクタ(9)の冷媒流出方向を前記天側とし、その吸引部(9b)を前記冷媒流出部(11c)と接続して一体としたことを特徴とするエジェクタを備えた蓄冷熱交換器。 A refrigerant compressor (1) for compressing the refrigerant;
A refrigerant radiator (6) for radiating high-pressure refrigerant discharged from the refrigerant compressor (1);
An expansion valve (7) for depressurizing the refrigerant that has passed through the refrigerant radiator (6);
A refrigerant evaporator (8) for evaporating the low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve (7) and cooling the air blown into the vehicle interior;
A cold storage heat exchanger (11) having a cold storage material (11a) that is provided upstream of the refrigerant evaporator (8) and is cooled by the low-pressure refrigerant when the refrigerant compressor (1) is in operation;
A bypass path (12) having a check means (13) for bypassing the refrigerant from the suction side of the refrigerant compressor (1) to immediately after the expansion valve (7);
A drive flow path (14) branched from the high pressure side of the expansion valve (7);
The pressure energy of the high-pressure refrigerant flowing from the drive flow path (14) is converted to velocity energy, and the nozzle (9a) that decompresses and expands the refrigerant, and the high-velocity refrigerant flow that is injected from the nozzle (9a) The refrigerant is sucked from the connected cold storage heat exchanger (11), and the sucked refrigerant and the refrigerant injected from the nozzle (9a) are mixed to convert velocity energy into pressure energy to increase the pressure of the refrigerant. An ejector (9) having a boosting section (9c, 9d) for flowing into the refrigerant evaporator (8).
A bypass (17) for bypassing the ejector (9) to supply refrigerant from the cold storage heat exchanger (11) to the refrigerant evaporator (8) and having a check means (18);
In the regenerative heat exchanger (11) used for the vehicle air conditioner that drives the ejector (9) when the refrigerant compressor (1) stops,
While arrange | positioning the refrigerant | coolant inflow part (11b) of the said cold storage heat exchanger (11) as the ceiling side of a top-and-bottom direction, and a refrigerant | coolant outflow part (11c) as a ground side,
A regenerative heat exchanger having an ejector characterized in that the refrigerant outflow direction of the ejector (9) is the top side, and the suction part (9b) is connected to the refrigerant outflow part (11c) to be integrated.
前記冷媒圧縮機(1)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う冷媒放熱器(6)と、
前記冷媒放熱器(6)を通過した冷媒を減圧する膨張弁(7)と、
前記膨張弁(7)により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却する冷媒蒸発器(8)と、
前記冷媒蒸発器(8)の上流側に設けられて前記冷媒圧縮機(1)の稼働時に前記低圧冷媒により冷却される蓄冷材(11a)を有する蓄冷熱交換器(11)と、
前記冷媒圧縮機(1)の吸入側から前記蓄冷熱交換器(11)の直後へ冷媒をバイパスさせ逆止手段(13)を有するバイパス経路(12)と、
前記膨張弁(7)の高圧側から分岐した駆動流経路(14)と、
前記駆動流経路(14)から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル(9a)、および前記ノズル(9a)から噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続される前記蓄冷熱交換器(11)から冷媒を吸引し、その吸引した冷媒と前記ノズル(9a)から噴射する冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させて前記冷媒蒸発器(8)に流入させる昇圧部(9c、9d)を有するエジェクタ(9)と、
前記エジェクタ(9)と並列して前記蓄冷熱交換器(11)から前記冷媒蒸発器(8)へ冷媒を供給し逆止手段(18)を有する連通路(17)と備え、
前記冷媒圧縮機(1)が停止したときに前記エジェクタ(9)を駆動させる車両用空調装置に用いる前記蓄冷熱交換器(11)において、
前記蓄冷熱交換器(11)の冷媒流出入部(11b、11c)を天地方向の天側と地側とに配置するとともに、
前記エジェクタ(9)の冷媒流出方向を前記天側とし、その吸引部(9b)を前記地側の前記冷媒流出入部(11c)と接続して一体としたことを特徴とするエジェクタを備えた蓄冷熱交換器。 A refrigerant compressor (1) for compressing the refrigerant;
A refrigerant radiator (6) for radiating high-pressure refrigerant discharged from the refrigerant compressor (1);
An expansion valve (7) for depressurizing the refrigerant that has passed through the refrigerant radiator (6);
A refrigerant evaporator (8) for evaporating the low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve (7) and cooling the air blown into the vehicle interior;
A cold storage heat exchanger (11) having a cold storage material (11a) that is provided upstream of the refrigerant evaporator (8) and is cooled by the low-pressure refrigerant when the refrigerant compressor (1) is in operation;
A bypass path (12) having a check means (13) for bypassing the refrigerant from the suction side of the refrigerant compressor (1) to immediately after the cold storage heat exchanger (11);
A drive flow path (14) branched from the high pressure side of the expansion valve (7);
The pressure energy of the high-pressure refrigerant flowing from the drive flow path (14) is converted to velocity energy, and the nozzle (9a) that decompresses and expands the refrigerant, and the high-velocity refrigerant flow that is injected from the nozzle (9a) The refrigerant is sucked from the connected cold storage heat exchanger (11), and the sucked refrigerant and the refrigerant injected from the nozzle (9a) are mixed to convert velocity energy into pressure energy to increase the pressure of the refrigerant. An ejector (9) having a boosting section (9c, 9d) for flowing into the refrigerant evaporator (8).
In parallel with the ejector (9), a refrigerant is supplied from the cold storage heat exchanger (11) to the refrigerant evaporator (8), and a communication passage (17) having a check means (18) is provided.
In the regenerative heat exchanger (11) used for the vehicle air conditioner that drives the ejector (9) when the refrigerant compressor (1) stops,
While arranging the refrigerant inflow / outflow portions (11b, 11c) of the cold storage heat exchanger (11) on the top side and the ground side in the top and bottom direction,
Cold storage with an ejector characterized in that the refrigerant outflow direction of the ejector (9) is the top side, and its suction part (9b) is connected to the ground side refrigerant outflow / inflow part (11c). Heat exchanger.
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