JP4665601B2 - Cycle using ejector - Google Patents
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Description
本発明は、冷媒減圧手段の役割および冷媒循環手段の役割を果たすエジェクタを有するエジェクタを用いたサイクルに関するもので、より具体的には、圧縮機作動の断続制御に伴う不具合を抑制しようとするものである。 The present invention relates to a cycle using an ejector having an ejector that serves as a refrigerant decompression unit and a refrigerant circulation unit, and more specifically, to suppress problems associated with intermittent control of compressor operation. It is.
従来、この種のエジェクタを用いたサイクルは特許文献1等にて知られている。この特許文献1では、冷媒減圧手段および冷媒循環手段の役割を果たすエジェクタの冷媒下流側に第2蒸発器を接続し、この第2蒸発器の冷媒下流側に気液分離器を配置するともに、気液分離器の液冷媒出口側とエジェクタの冷媒吸引口との間に第1蒸発器を配置したエジェクタを用いたサイクルが開示されている。
Conventionally, a cycle using this type of ejector is known from
特許文献1のエジェクタを用いたサイクルによると、膨張時の冷媒の高速な流れにより生じる圧力低下を利用して、第1蒸発器から排出される気相冷媒を吸引するとともに、膨張時の冷媒の速度エネルギーをディフューザ部(昇圧部)にて圧力エネルギーに変換して冷媒圧力(吸入圧)を上昇させるので、圧縮機の駆動動力を低減できる。このため、サイクルの運転効率を向上することができる。
According to the cycle using the ejector of
また、第1、第2の2つの蒸発器により別々の空間、または2つの蒸発器で同一の空間から吸熱(冷却)作用を発揮することができる。そして、2つの蒸発器にて室内の冷房を行ってもよい旨の記載もある(特許文献1の段落0192参照)。 Further, the heat absorption (cooling) action can be exhibited from separate spaces by the first and second evaporators or from the same space by the two evaporators. There is also a description that room cooling may be performed with two evaporators (see paragraph 0192 of Patent Document 1).
また、特許文献1の図27、図29〜図38には、エジェクタの冷媒吸引口側のみに蒸発器(上記第1蒸発器)を配置するエジェクタを用いたサイクルにおいて、エジェクタの上流部もしくは蒸発器の上流部に機械式もしくは電気式の制御弁を設けることが記載されている。
In FIGS. 27 and 29 to 38 of
これら制御弁のうち、エジェクタ上流部の制御弁は、その開度調整により蒸発器出口冷媒の過熱度制御あるいは高圧圧力の制御を行い、また、蒸発器上流部の制御弁は、その開度調整により蒸発器出口冷媒の過熱度制御を行う旨記載されている。
ところで、特許文献1に記載された上記制御弁は、エジェクタを用いたサイクルの運転時における蒸発器出口冷媒の過熱度制御あるいは高圧圧力の制御を行うものであるから、圧縮機作動の断続と連動して冷媒通路の開閉作動を行うものでない。
By the way, the control valve described in
このため、圧縮機の作動停止時にも上記制御弁は所定の開度状態に維持されるので、圧縮機の作動が停止すると、サイクル高低圧が均一化される現象、すなわち、圧力バランスが生じる。この圧力バランスの過程でエジェクタのノズル部を通過する冷媒の流動音が生じる。特に、圧縮機停止時は圧縮機作動音が消滅して静粛な環境になっているので、ノズル部の冷媒流動音が耳障りとなる。 For this reason, even when the operation of the compressor is stopped, the control valve is maintained in a predetermined opening state. Therefore, when the operation of the compressor is stopped, a phenomenon in which the cycle high / low pressure is made uniform, that is, a pressure balance occurs. In the process of this pressure balance, a flow sound of the refrigerant passing through the nozzle portion of the ejector is generated. In particular, when the compressor is stopped, the compressor operating noise disappears and the environment is quiet, so the refrigerant flow noise in the nozzle portion becomes annoying.
また、本発明者の検討によると、圧縮機の作動停止後の再起動時に圧縮機への液冷媒戻りが生じて、圧縮機の液圧縮により圧縮機の耐久寿命に悪影響を及ぼすという不具合が生じることが判明した。 Further, according to the study by the present inventor, the liquid refrigerant returns to the compressor when the compressor is restarted after the operation is stopped, and there is a problem that the liquid compression of the compressor adversely affects the durable life of the compressor. It has been found.
すなわち、車載冷凍装置のように、庫内温度を例えば、−20℃付近の極低温に冷却する場合は、サイクル低圧圧力をこの−20℃付近の極低温に対応した低い圧力まで下げる必要があり、このため、圧縮機作動時におけるサイクル高低圧差は非常に大きくなっている。 That is, when the internal temperature is cooled to a cryogenic temperature near -20 ° C, for example, as in a vehicle refrigeration system, it is necessary to lower the cycle low pressure to a low pressure corresponding to the cryogenic temperature near -20 ° C. For this reason, the cycle high / low pressure difference during operation of the compressor is very large.
従って、圧縮機の作動停止に伴う圧力バランスの過程で、多量の液冷媒が高圧側からエジェクタのノズル部を通過して低圧側へ流入してくる。このとき、庫内温度が既に極低温に冷却されており、蒸発器の熱負荷が小さくなっているとともに、圧縮機吸入側へ冷媒が吸引されないので、低圧側への流入冷媒はエジェクタ下流側の気液分離器内や蒸発器内部に液相冷媒として溜まっていく。 Therefore, a large amount of liquid refrigerant flows from the high-pressure side to the low-pressure side through the nozzle portion of the ejector in the process of pressure balance accompanying the stoppage of the operation of the compressor. At this time, the internal temperature has already been cooled to a very low temperature, the heat load of the evaporator is small, and the refrigerant is not sucked into the compressor suction side, so the refrigerant flowing into the low pressure side is on the downstream side of the ejector It accumulates as a liquid phase refrigerant in the gas-liquid separator and the evaporator.
この結果、次回の圧縮機起動時に気液分離器から液冷媒がオーバーフローして圧縮機への液冷媒戻りが生じる場合がある。 As a result, the liquid refrigerant may overflow from the gas-liquid separator at the next start-up of the compressor, and the liquid refrigerant may return to the compressor.
また、本出願人においては、先に、特願2004−290120号にて、エジェクタ上流部の分岐点から分岐され、エジェクタの冷媒吸引口に接続される分岐通路を設け、この分岐通路に絞り機構と第1蒸発器を設け、エジェクタの冷媒下流側に第2蒸発器を設けるようにしたエジェクタを用いたサイクルを提案している。 In addition, in the present applicant, first, in Japanese Patent Application No. 2004-290120, a branch passage branched from the branch point upstream of the ejector and connected to the refrigerant suction port of the ejector is provided, and a throttle mechanism is provided in the branch passage. And a first evaporator, and a cycle using an ejector in which a second evaporator is provided on the refrigerant downstream side of the ejector.
この先願のエジェクタを用いたサイクルによると、第1蒸発器がエジェクタと並列的な接続関係となり、かつ、分岐通路には第1蒸発器専用の絞り機構が設けられているので、特許文献1に比較して第1蒸発器と第2蒸発器の冷媒流量調整が容易になる等の利点がある。 According to the cycle using the ejector of the prior application, the first evaporator is connected in parallel with the ejector, and the branch passage is provided with a throttle mechanism dedicated to the first evaporator. In comparison, there are advantages such as easy adjustment of the refrigerant flow rates of the first evaporator and the second evaporator.
この先願のエジェクタを用いたサイクルでは、圧縮機の作動停止時における圧力バランスの過程で、エジェクタのノズル部および分岐通路の絞り機構を通過する冷媒によって流動音が生じる。 In the cycle using the ejector of the prior application, a flow noise is generated by the refrigerant passing through the nozzle portion of the ejector and the throttle mechanism of the branch passage in the process of pressure balance when the operation of the compressor is stopped.
また、車載冷凍装置のように、庫内温度を例えば、−20℃付近の極低温に冷却する場合は、圧縮機停止時に蒸発器の熱負荷が小さくなっているので、上記圧力バランスに伴って第1、第2蒸発器内に冷媒が流れ込み溜まるという現象が生じる。この場合、第1、第2蒸発器内の滞留液冷媒に対して冷媒が更に流れ込むときに異音が生じる。 In addition, when the internal temperature is cooled to an extremely low temperature of, for example, around −20 ° C. as in an in-vehicle refrigeration system, the heat load of the evaporator is reduced when the compressor is stopped. A phenomenon occurs in which refrigerant flows into and accumulates in the first and second evaporators. In this case, abnormal noise is generated when the refrigerant further flows into the staying liquid refrigerant in the first and second evaporators.
また、圧縮機停止時の間に第1、第2蒸発器内に溜まった液冷媒が次回の圧縮機起動時に圧縮機に吸入され、圧縮機への液冷媒戻りが生じる。 Further, the liquid refrigerant accumulated in the first and second evaporators when the compressor is stopped is sucked into the compressor at the next start-up of the compressor, and the liquid refrigerant returns to the compressor.
本発明は、上記点に鑑み、圧縮機作動を断続制御する機能を持つエジェクタを用いたサイクルにおいて、圧縮機作動の断続制御に起因する不具合を抑制することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to suppress problems caused by intermittent control of compressor operation in a cycle using an ejector having a function of intermittently controlling compressor operation.
本発明は上記目的を達成するためなされたもので、請求項1に記載の発明では、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機(11)と、
前記圧縮機(11)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(13)と、
前記放熱器(13)下流側の冷媒を減圧膨張させ、この膨張時の高速度の冷媒流により冷媒を内部に吸引する冷媒吸引口(17b)を有し、前記冷媒吸引口(17b)からの吸引冷媒と前記高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ(17)と、
前記冷媒吸引口(17b)に接続される分岐通路(19、45)に設けられる蒸発器(18)と、
前記蒸発器(18)への冷媒流入を阻止可能な開閉手段としての前記冷媒吸引口(17b)側の前記蒸発器(18)の上流側に設けられる開閉弁(16)および前記エジェクタ(17)自体に設けられた通路開閉機構(17e)と、
前記圧縮機(11)の作動を断続制御する制御手段(25)とを備え、
前記制御手段(25)は、前記圧縮機(11)の作動を停止する期間内に前記開閉手段(16、17e)を閉状態として、前記開閉手段(16、17e)上流側の冷媒が前記エジェクタ(17)側の流路へ流入することを阻止し、さらに、前記圧縮機(11)の停止期間内において前記開閉弁(16)をまず閉状態から開状態に復帰させ、サイクル内圧力バランスを実行し、その後、前記通路開閉機構(17e)を遅れて開状態に復帰した後に、前記圧縮機(11)を再起動させることを特徴としている。
The present invention has been made to achieve the above object, and in the invention described in
A radiator (13) that radiates heat of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11);
The radiator (13) has a refrigerant suction port (17b) for decompressing and expanding the refrigerant on the downstream side, and sucking the refrigerant into the interior by the high-speed refrigerant flow at the time of expansion, and from the refrigerant suction port (17b) An ejector (17) for mixing the suction refrigerant and the high-speed refrigerant flow, decelerating the mixed refrigerant flow and increasing the pressure of the refrigerant flow;
An evaporator (18) provided in a branch passage (19, 45) connected to the refrigerant suction port (17b);
On- off valve (16) provided on the upstream side of the evaporator (18) on the side of the refrigerant suction port (17b) and the ejector (17) as an opening / closing means capable of preventing the refrigerant from flowing into the evaporator (18) A passage opening and closing mechanism (17e) provided in itself;
Control means (25) for intermittently controlling the operation of the compressor (11),
Wherein said control means (25), said closing means (16,17E) to the closed state within the period of stopping the operation of the compressor (11), the refrigerant of the switching means (16,17E) upstream Inflow to the flow path on the ejector (17) side is prevented, and further, the on-off valve (16) is first returned from the closed state to the open state during the stop period of the compressor (11), and the pressure in the cycle The balance is executed, and then the compressor (11) is restarted after the passage opening / closing mechanism (17e) is delayed and returned to the open state .
これによると、圧縮機(11)作動の停止に伴って、開閉手段(16、17e)を閉状態として、蒸発器(18)への冷媒流入を阻止できる。そのため、圧縮機停止時に蒸発器(18)内に液冷媒が溜まることを抑制できるので、次回の圧縮機起動時に圧縮機への液冷媒戻りが生じることを抑制できる。 According to this, with the stop of the compressor (11) operation, the opening / closing means (16, 17e) can be closed to prevent the refrigerant from flowing into the evaporator (18). Therefore, since it can suppress that a liquid refrigerant accumulates in an evaporator (18) at the time of a compressor stop, it can suppress that the liquid refrigerant returns to a compressor at the time of the next compressor starting.
また、圧縮機停止時に蒸発器(18)への冷媒流入に伴う冷媒流動音を抑制できる。更に、圧縮機停止時に蒸発器(18)への冷媒流入を阻止することにより、圧縮機停止時における蒸発器(18)内の圧力上昇を抑えて蒸発器(18)の温度上昇も抑制できる。 Moreover, the refrigerant | coolant flow noise accompanying the refrigerant | coolant inflow to an evaporator (18) can be suppressed at the time of a compressor stop. Further, by preventing the refrigerant from flowing into the evaporator (18) when the compressor is stopped, it is possible to suppress an increase in pressure in the evaporator (18) when the compressor is stopped and to suppress an increase in the temperature of the evaporator (18).
請求項2に記載の発明のように、請求項1に記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記冷媒吸引口(17b)側の前記蒸発器は第1蒸発器(18)として設けられ、前記エジェクタ(17)の下流側に第2蒸発器(21)を設けるサイクル構成にすることができる。 According to a second aspect of the present invention, in the cycle using the ejector according to the first aspect, the evaporator on the refrigerant suction port (17b) side is provided as a first evaporator (18), and the ejector A cycle configuration in which the second evaporator (21) is provided on the downstream side of (17) can be employed.
請求項3に記載の発明のように、請求項2に記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記第1蒸発器(18)と前記第2蒸発器(21)とにより1つの共通の冷却対象空間(23)を冷却するようにしてよい。
In the cycle using the ejector according to
また、請求項4に記載の発明のように、請求項2に記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記第1蒸発器(18)と前記第2蒸発器(21)とにより別々の冷却対象空間(23a、23b)を冷却するようにしてもよい。
Further, in the cycle using the ejector according to
請求項5に記載の発明のように、請求項1ないし4のいずれか1つに記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記蒸発器(18)の冷却対象空間(23、23a)の温度と相関のある温度を検出する温度検出手段(24、24a、24b)を有し、
前記制御手段(25)は、前記温度検出手段(24、24a、24b)の検出温度に基づいて前記圧縮機(11)の作動を断続制御するようにすればよい。
In the cycle using the ejector according to any one of
The control means (25) may be configured to intermittently control the operation of the compressor (11) based on the temperature detected by the temperature detection means (24, 24a, 24b).
請求項6に記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つに記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記制御手段(25)は、前記圧縮機(11)の停止に先行して前記開閉手段(16、17e)を開状態から閉状態にし、前記開閉手段(16、17e)の閉状態において前記圧縮機(11)の作動状態を所定時間継続し、その後に前記圧縮機(11)を停止することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the cycle using the ejector according to any one of the first to fifth aspects, the control means (25) is arranged so that the compressor (11) is stopped prior to the stop of the compressor (11). The opening / closing means (16, 17e) is changed from the open state to the closed state, and the operation state of the compressor (11) is continued for a predetermined time in the closed state of the opening / closing means (16, 17e), and then the compressor (11) It is characterized by stopping.
これによると、開閉手段(16、17e)の閉状態への移行後にも、圧縮機(11)の作動状態を所定時間継続するので、この圧縮機作動継続の間にサイクル低圧側の冷媒を吸入して高圧側へ移動させ、高圧側に保持する作用(ポンプダウン運転)を発揮できる。これにより、圧縮機停止期間の間に蒸発器(18、21)内に溜まる冷媒量をより一層効果的に低減できる。 According to this, since the operating state of the compressor (11) continues for a predetermined time even after the opening / closing means (16, 17e) shifts to the closed state, the refrigerant on the low-pressure side of the cycle is sucked in during the operation of the compressor. Then, it can be moved to the high pressure side and can be held at the high pressure side (pump down operation). Thereby, the refrigerant | coolant amount which accumulates in an evaporator (18, 21) during a compressor stop period can be reduced much more effectively.
請求項7に記載の発明では、請求項1ないし6のいずれか1つに記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記開閉手段(16、17e)の上流側に配置され、前記開閉手段(16、17e)の上流側冷媒が気液2相状態となるように減圧する絞り機構(15、20、20a)を有することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in a cycle using the ejector according to any one of the first to sixth aspects, the opening / closing means (16, 17e) is disposed upstream of the open / close means (16, 17e), and the open / close means (16, 17e) having a throttle mechanism (15, 20, 20a) for reducing the pressure so that the upstream refrigerant enters a gas-liquid two-phase state.
これによると、開閉手段(16、17e)の上流側冷媒が圧縮性の気相冷媒を含んでいるので、開閉手段(16、17e)の閉状態への移行時に開閉手段(16、17e)の上流側圧力が急上昇する現象(ウォータハンマーリング現象)を抑制できる。 According to this, since the upstream refrigerant of the opening / closing means (16, 17e) contains a compressible gas-phase refrigerant, the opening / closing means (16, 17e) of the opening / closing means (16, 17e) is shifted to the closed state. A phenomenon (water hammer ring phenomenon) in which the upstream pressure rapidly increases can be suppressed.
請求項8に記載の発明では、請求項1ないし7のいずれか1つに記載のエジェクタを用いたサイクルにおいて、前記エジェクタ(17)と前記開閉弁(16)とが少なくとも一体部品として組み付けられていることを特徴とする。
In the invention according to claim 8, in the cycle using the ejector according to any one of
これによると、エジェクタ(17)と開閉弁(16)とを予め一体部品として構成しておくことにより、この両部品(16、17)の小型化、低コスト化を実現できる。 According to this, by configuring the ejector (17) and the on-off valve (16) as an integral part in advance, both parts (16, 17) can be reduced in size and cost.
請求項9に記載の発明では、冷媒を吸入し圧縮する圧縮機(11)と、
前記圧縮機(11)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(13)と、
前記放熱器(13)下流側の冷媒を減圧膨張させ、この膨張時の高速度の冷媒流により冷媒を内部に吸引する冷媒吸引口(17b)を有し、前記冷媒吸引口(17b)からの吸引冷媒と前記高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ(17)と、
前記エジェクタ(17)から流出した冷媒を蒸発させる第1の蒸発器(21)と、
前記エジェクタ(17)から前記第1の蒸発機(21)へ至る冷媒の流れを分岐する冷媒通路に接続されて、前記エジェクタ(17)から流出した冷媒を蒸発させる第2の蒸発器(34)と、
前記エジェクタ(17)への冷媒流入を阻止可能な開閉手段(16、17e)と、
前記圧縮機(11)の作動を断続制御する制御手段(25)とを備え、
前記制御手段(25)は、前記圧縮機(11)の作動を停止する期間内に前記開閉手段(16、17e)を閉状態として、開閉手段(16、17e)上流側の冷媒がエジェクタ(17)側の流路へ流入することを阻止するエジェクタを用いたサイクルを特徴としている。
なお、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ものである。
In the invention described in claim 9, a compressor (11) for sucking and compressing refrigerant,
A radiator (13) that radiates heat of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11);
The radiator (13) has a refrigerant suction port (17b) for decompressing and expanding the refrigerant on the downstream side, and sucking the refrigerant into the interior by the high-speed refrigerant flow at the time of expansion, and from the refrigerant suction port (17b) An ejector (17) for mixing the suction refrigerant and the high-speed refrigerant flow, decelerating the mixed refrigerant flow and increasing the pressure of the refrigerant flow;
A first evaporator (21) for evaporating the refrigerant flowing out of the ejector (17);
A second evaporator (34) connected to a refrigerant passage for branching the refrigerant flow from the ejector (17) to the first evaporator (21) and evaporating the refrigerant flowing out of the ejector (17). When,
Open / close means (16, 17e) capable of preventing refrigerant from flowing into the ejector (17);
Control means (25) for intermittently controlling the operation of the compressor (11),
The control means (25) closes the opening / closing means (16, 17e) within a period during which the operation of the compressor (11) is stopped, and the refrigerant upstream of the opening / closing means (16, 17e) is discharged from the ejector (17 It features a cycle that uses an ejector that prevents it from flowing into the flow path on the) side.
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
図1〜図2は本発明の第1実施形態を示すもので、図1は第1実施形態によるエジェクタを用いたサイクル10を車両用冷凍装置に適用した例を示す。ここで、本実施形態の車両用冷凍装置は、庫内温度を例えば、−20℃付近の極低温に冷却するものである。
(First embodiment)
1 to 2 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an example in which a
本実施形態のエジェクタを用いたサイクル10において、冷媒を吸入圧縮する圧縮機11は、電磁クラッチ12、ベルト等を介して図示しない車両走行用エンジンにより回転駆動される。この圧縮機11は、電磁クラッチ12への通電の断続により車両走行用エンジンとの連結が断続されて、作動が断続される。すなわち、電磁クラッチ12の断続により圧縮機断続作動の稼働率を変化させて、圧縮機11の冷媒吐出能力を調整するようになっている。
In the
この圧縮機11の冷媒吐出側には放熱器13が配置されている。放熱器13は圧縮機11から吐出された高圧冷媒と図示しない冷却ファンにより送風される外気(車室外空気)との間で熱交換を行って高圧冷媒を冷却する。
A
本実施形態では、サイクル内循環冷媒として、通常のフロン系冷媒を用いているので、エジェクタを用いたサイクル10は、高圧圧力が臨界圧力を超えない亜臨界サイクルを構成する。従って、放熱器13は冷媒を凝縮する凝縮器として作用する。
In this embodiment, since a normal chlorofluorocarbon refrigerant is used as the circulating refrigerant in the cycle, the
放熱器13の冷媒下流部には冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める気液分離器として受液器14が配置され、この受液器14から液冷媒が下流側に導出される。受液器14の冷媒下流側には絞り機構15が接続される。
A
この絞り機構15は具体的にはキャピラリチューブやオリフィス等の固定絞りで構成され、受液器14からの高圧液冷媒を気液2相状態の中間圧冷媒に減圧する。そして、この絞り機構15の下流側に開閉弁16が接続される。この開閉弁16は具体的には電磁弁により構成され、後述のように圧縮機11の作動の断続に連動して開閉制御される。
Specifically, the
そして、開閉弁16よりもさらに下流側には、エジェクタ17が配置されている。
このエジェクタ17は冷媒を減圧する減圧手段であるとともに、高速で噴出する冷媒流の吸引作用(巻き込み作用)によって冷媒の循環を行う冷媒循環手段(運動量輸送式ポンプ)でもある。
An
The
エジェクタ17には、開閉弁16を通過して流入する中間圧冷媒の通路面積を小さく絞って、中間圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル部17aと、ノズル部17aの冷媒噴出口と同一空間に配置され、後述する第1蒸発器18からの気相冷媒を吸引する冷媒吸引口17bが備えられている。
In the
ノズル部17aおよび冷媒吸引口17bの下流側には、ノズル部17aからの高速度の冷媒流と冷媒吸引口17bからの吸引冷媒とを混合する混合部17cが設けられている。そして、混合部17cの下流側に昇圧部をなすディフューザ部17dが配置されている。
A mixing
このディフューザ部17dは冷媒の通路面積を徐々に大きくする形状に形成されており、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させる作用、つまり、冷媒の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する作用を果たす。
The
さらに、エジェクタ17には、ノズル部17aの通路面積を可変制御する通路開閉機構17eが設けられている。図2はこの通路開閉機構17eの具体例を示すもので、ノズル部17aの通路内には通路長手方向に移動可能にニードル17fが配置されている。このニードル17fの先端形状は細長く尖った形状になっている。
Further, the
そして、ニードル17fの根本部は駆動部17gに連結され、この駆動部17gの操作力にてニードル17fがノズル部17aの通路を長手方向(図2の上下方向)に移動するようになっている。
The root portion of the needle 17f is connected to the
ニードル17fが図2の位置よりも下方へ移動して、ニードル17fの大径部がノズル部17aの最小通路部の内壁面に圧接することによりノズル部17aの通路を全閉することができる。なお、駆動部17gとしては、ステッピングモータのようなモータアクチュエータ、あるいは電磁ソレノイド機構等を使用でき、電気的に制御可能な駆動手段であれば種々なものを使用できる。
The needle 17f moves downward from the position shown in FIG. 2, and the large diameter portion of the needle 17f comes into pressure contact with the inner wall surface of the minimum passage portion of the
エジェクタ17のディフューザ部17dの下流側に第2蒸発器21が接続され、この第2蒸発器21の冷媒流れ下流側は圧縮機11の吸入側に接続される。
The
一方、エジェクタ17の上流部から冷媒分岐通路19が分岐され、この冷媒分岐通路19の下流側はエジェクタ17の冷媒吸引口17bに接続される。Zは冷媒分岐通路19の分岐点を示す。
On the other hand, the
この冷媒分岐通路19には絞り機構20が配置され、この絞り機構20の下流側に第1蒸発器18が配置されている。絞り機構20は第1蒸発器18への冷媒流量の調節作用をなす減圧手段であって、具体的にはキャピラリチューブやオリフィスのような固定絞りで構成できる。なお、電動アクチュエータにより弁開度(通路絞り開度)が調整可能になっている電気制御弁を絞り機構20として用いてもよい。
A
本実施形態では、2つの蒸発器18、21を一体構造に組み付けている。具体的には、2つの蒸発器18、21の構成部品をアルミニウムで構成してろう付けにより一体構造に接合すればよい。
In this embodiment, the two
そして、2つの蒸発器18、21に対して共通の電動送風機22により空気(被冷却空気)を矢印Aのごとく送風し、この送風空気を2つの蒸発器18、21で冷却するようになっている。この2つの蒸発器18、21で冷却された冷風を共通の冷却対象空間23に送り込み、これにより、2つの蒸発器18、21にて共通の冷却対象空間23を冷却するようになっている。
Then, air (cooled air) is blown as indicated by an arrow A by the common
ここで、2つの蒸発器18、21のうち、エジェクタ17下流側の流路に接続される第2蒸発器21を空気流れ方向Aの上流側に配置し、エジェクタ17の冷媒吸引口17bに接続される第1蒸発器18を空気流れ方向Aの下流側に配置している。
Here, of the two
なお、本実施形態ではエジェクタを用いたサイクル10を前述のように車両用冷凍装置に適用するので、冷却対象空間23は冷凍対象品を収納する冷凍庫内空間である。冷却対象空間23には、その内部温度を検出する温度センサ(サーミスタ)24が配置されている。
In this embodiment, since the
次に、図3に基づいて本実施形態の電気制御部の概要を説明すると、制御装置25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る。この制御装置25は、そのROM内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行って、上記した各種機器12、16、17g、22等の作動を制御する。
Next, the outline of the electric control unit of the present embodiment will be described with reference to FIG. 3. The
制御装置25には、上述した温度センサ24の検出値が入力される他に、センサ群26からの検出信号、および操作パネル27からの各種操作信号が入力される。
In addition to the detection value of the
センサ群26として具体的には、外気温(車室外温度)を検出する外気センサ等が設けられる。また、操作パネル27には冷却対象空間23の冷却温度を設定する温度設定スイッチ等が設けられる。
Specifically, an outside air sensor or the like that detects an outside air temperature (a temperature outside the passenger compartment) is provided as the
次に、第1実施形態の作動を説明する。最初に、圧縮機11の作動状態における基本的作動を説明する。制御装置25の制御出力にて電磁クラッチ12に通電され、電磁クラッチ12が接続状態になると、圧縮機11に車両エンジンの回転動力が伝達され、圧縮機11が作動する。
Next, the operation of the first embodiment will be described. First, the basic operation in the operating state of the
この圧縮機11の作動状態では制御装置25の制御出力にて開閉弁16が開弁状態となり、また、エジェクタ17においては、制御装置25の制御出力にて駆動部17gが制御され、駆動部17gはニードル17fをノズル部17aの所定開度位置に移動させる。
In the operating state of the
従って、圧縮機11で圧縮され吐出された高温高圧状態の冷媒は放熱器13に流入する。放熱器13では高温の冷媒が外気により冷却されて凝縮する。放熱器13通過後の冷媒は受液器14で気液分離され、高圧液冷媒が受液器14下流側に導出され、絞り機構15を通過する。
Therefore, the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed and discharged by the
高圧液冷媒はこの絞り機構15にて気液2相状態の中間圧に減圧され、この中間圧冷媒は、分岐点Zにてエジェクタ17に向かう冷媒流れと、分岐冷媒通路19に向かう冷媒流れとに分岐される。
The high-pressure liquid refrigerant is decompressed to an intermediate pressure in a gas-liquid two-phase state by the
エジェクタ17側に流入した冷媒流れはノズル部17aで減圧され膨張する。従って、ノズル部17aで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに変換され、このノズル部17aの噴出口から冷媒は高速度となって噴出する。この際の冷媒圧力低下により、冷媒吸引口17bから分岐冷媒通路19の第1蒸発器18通過後の冷媒(気相冷媒)を吸引する。
The refrigerant flow that flows into the
ノズル部17aから噴出した冷媒と冷媒吸引口17bに吸引された冷媒は、ノズル部17a下流側の混合部17cで混合してディフューザ部17dに流入する。このディフューザ部17dでは通路面積の拡大により、冷媒の速度(膨張)エネルギーが圧力エネルギーに変換されるため、冷媒の圧力が上昇する。
The refrigerant ejected from the
そして、エジェクタ17のディフューザ部17dから流出した冷媒は第2蒸発器21に流入する。第2蒸発器21では、低温の低圧冷媒が矢印A方向の送風空気から吸熱して蒸発する。この蒸発後の気相冷媒は、圧縮機11に吸入され、再び圧縮される。
Then, the refrigerant that has flowed out of the
一方、分岐冷媒通路19に流入した冷媒流れは絞り機構20で減圧されて低圧冷媒となり、この低圧冷媒が第1蒸発器18に流入する。第1蒸発器18では、矢印A方向の送風空気から冷媒が吸熱して蒸発する。この蒸発後の気相冷媒は冷媒吸引口17bからエジェクタ17内に吸引される。
On the other hand, the refrigerant flow flowing into the
以上のごとく、本実施形態によると、エジェクタ17のディフューザ部17dの下流側冷媒を第2蒸発器21に供給するととともに、分岐通路19側の冷媒を絞り機構20を通して第1蒸発器18にも供給できるので、第1、第2蒸発器18、21で同時に冷却作用を発揮できる。そのため、第1、第2蒸発器18、21の両方で冷却された冷風を冷却対象空間23に吹き出して、冷却対象空間23を冷却できる。
As described above, according to this embodiment, the refrigerant on the downstream side of the
その際に、第2蒸発器21の冷媒蒸発圧力はディフューザ部17dで昇圧した後の圧力であり、一方、第1蒸発器18の出口側はエジェクタ17の冷媒吸引口17bに接続されているから、ノズル部17aでの減圧直後の最も低い圧力を第1蒸発器18に作用させることができる。
At that time, the refrigerant evaporating pressure of the
これにより、第2蒸発器21の冷媒蒸発圧力(冷媒蒸発温度)よりも第1蒸発器18の冷媒蒸発圧力(冷媒蒸発温度)を低くすることができる。そして、送風空気の流れ方向Aに対して冷媒蒸発温度が高い第2蒸発器21を上流側に配置し、冷媒蒸発温度が低い第1蒸発器18を下流側に配置しているから、第2蒸発器21における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差および第2蒸発器18における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差を両方とも確保できる。
Thereby, the refrigerant evaporation pressure (refrigerant evaporation temperature) of the
このため、第1、第2蒸発器18、21の冷却性能を両方とも有効に発揮できる。従って、共通の冷却対象空間23に対する冷却性能を第1、第2蒸発器18、21の組み合わせにて効果的に向上できる。また、ディフューザ部17dでの昇圧作用により圧縮機11
の吸入圧を上昇して、圧縮機11の駆動動力を低減できる。
For this reason, both the cooling performance of the 1st,
As a result, the driving power of the
また、本実施形態のエジェクタを用いたサイクル10では、エジェクタ17の上流部の分岐点Zから分岐した冷媒分岐通路19をエジェクタ17の冷媒吸引口17bに接続し、この冷媒分岐通路19に絞り機構20および第1蒸発器18を設けているから、第1蒸発器18には冷媒分岐通路19を通して低圧の気液2相冷媒を独立して供給できる。
In the
このため、第1蒸発器18側の冷媒流量をエジェクタ17の機能に依存することなく、絞り機構20にて独立に調整できる。
Therefore, the refrigerant flow rate on the
また、サイクル熱負荷が小さい条件では、サイクルの高低圧差が小さくなって、エジェクタ17の入力が小さくなる。この場合に、特許文献1のサイクルでは、エジェクタ吸引側の蒸発器(本実施形態の第1蒸発器18に対応)を通過する冷媒流量がエジェクタの冷媒吸引能力のみに依存するので、エジェクタの入力低下→エジェクタの冷媒吸引能力の低下→吸引側蒸発器の冷媒流量の減少が発生して、吸引側蒸発器の冷却性能を確保しにくい。
Further, under the condition where the cycle heat load is small, the high / low pressure difference of the cycle becomes small and the input of the
これに対し、本実施形態によると、エジェクタ17の上流部で冷媒流れを分岐し、この分岐冷媒を冷媒分岐通路19を通して冷媒吸引口17bに吸引させるから、冷媒分岐通路19がエジェクタ17に対して並列的な接続関係となる。
On the other hand, according to the present embodiment, the refrigerant flow is branched at the upstream portion of the
このため、冷媒分岐通路19にエジェクタ17の冷媒吸引能力だけでなく、圧縮機11の冷媒吸入、吐出能力をも利用して冷媒を供給できる。これにより、エジェクタ17の入力低下→エジェクタ17の冷媒吸引能力の低下という現象が発生しても、第1蒸発器18側の冷媒流量の減少度合いを特許文献1のサイクルよりも小さくできる。よって、低熱負荷条件でも第1蒸発器18の冷却性能を確保しやすい。
For this reason, the refrigerant can be supplied to the
次に、圧縮機11の作動の断続制御について説明する。圧縮機11の作動は、基本的には、温度センサ24により検出される冷却対象空間23の内部温度(以下庫内温度と略称)Trに基づいて断続制御される。
Next, intermittent control of the operation of the
具体的には、図4に示すように庫内温度Trが下限設定温度Toffまで低下すると、制御装置25は電磁クラッチ12への通電を遮断して圧縮機11の作動を停止する。この圧縮機11の作動停止により庫内温度Trが上昇して上限設定温度Tonまで上昇すると、制御装置25は電磁クラッチ12に通電して圧縮機11を再起動する。
Specifically, as shown in FIG. 4, when the internal temperature Tr decreases to the lower limit set temperature Toff, the
ここで、下限設定温度Toffは例えば、−20℃〜−22℃程度の温度であり、上限設定温度Tonは下限設定温度Toffよりも所定温度高い温度、例えば、−16℃〜−18℃程度の温度である。 Here, the lower limit set temperature Toff is, for example, a temperature of about −20 ° C. to −22 ° C., and the upper limit set temperature Ton is a temperature higher than the lower limit set temperature Toff by a predetermined temperature, for example, about −16 ° C. to −18 ° C. Temperature.
このように、庫内温度Trの高低に応じて圧縮機11の作動を断続制御することにより、庫内温度Trを下限設定温度Toffと上限設定温度Tonとの間の所定温度域に制御する。
In this way, by intermittently controlling the operation of the
このような圧縮機11の断続制御に対して、開閉弁16およびエジェクタ17の通路開閉機構17eを制御装置25によって以下のごとく連動制御する。すなわち、庫内温度Trが下限設定温度Toffまで低下すると、圧縮機11の作動停止に連動して、開閉弁16およびエジェクタ17の通路開閉機構17eをともに閉状態に移行させる。
For such intermittent control of the
そして、圧縮機11の停止期間における第1所定時間t1の間、開閉弁16の閉状態を持続した後に、開閉弁16をまず開状態に復帰させる。この開閉弁16の開状態復帰後、第2所定時間t2が経過した後に、エジェクタ17の通路開閉機構17eを開状態に復帰させる。
And after maintaining the closed state of the on-off
この通路開閉機構17eの開状態復帰後に圧縮機11を再起動する。なお、第1所定時間t1と第2所定時間t2は、t1>t2となるように設定する。
After the passage opening /
ここで、開閉弁16およびエジェクタ17の通路開閉機構17eの開閉制御の具体例としては、(1)庫内温度Trに基づく制御と、(2)タイマー機能に基づく制御のいずれでもよい。
Here, as a specific example of the opening / closing control of the passage opening /
最初に、前者の制御(1)を説明すると、庫内温度Trに対する設定温度として、図4に示すように、下限設定温度Toffよりも所定値高い第1補助設定温度T1と、この第1補助設定温度T1よりも僅少値だけ高く、上限設定温度Tonよりも僅少値だけ低い第2補助設定温度T2とを設定しておく。 First, the former control (1) will be described. As shown in FIG. 4, a first auxiliary set temperature T1 that is higher than the lower limit set temperature Toff by a predetermined value as the set temperature for the internal temperature Tr, and this first auxiliary A second auxiliary set temperature T2 that is slightly higher than the set temperature T1 and slightly lower than the upper limit set temperature Ton is set.
そして、圧縮機11の停止後、庫内温度Trが第1補助設定温度T1まで上昇すると、まず開閉弁16を開状態に復帰させる。庫内温度Trが更に上昇して第2補助設定温度T2に達すると、エジェクタ17の通路開閉機構17eも開状態に復帰させる。その後、庫内温度Trが更に上昇して上限設定温度Tonに達すると、圧縮機11を再起動する。図5(a)は庫内温度Trに基づいて決定される開閉弁16の開閉状態をまとめた図表である。
When the internal temperature Tr rises to the first auxiliary set temperature T1 after the
これに対し、後者の制御(2)の場合は、前記した第1所定時間t1および第2所定時間t2を制御装置25のタイマー機能により直接設定する。なお、図5(b)は、第1所定時間t1、すなわち、開閉弁16の閉時間t1の決定方法の具体例であり、詳細は後述する。
On the other hand, in the case of the latter control (2), the first predetermined time t1 and the second predetermined time t2 are directly set by the timer function of the
上記のごとく圧縮機11の停止に連動して、開閉弁16を閉状態にすることにより、分岐点Zの上流側流路が遮断状態となる。これにより、圧縮機11の停止時にサイクル高低圧差によって、開閉弁16上流側の冷媒がエジェクタ17側の流路および分岐通路19側へ流入することを阻止できる。
As described above, when the on-off
そのため、圧縮機11の停止時にエジェクタ17のノズル部17aおよび分岐通路19の絞り機構20を通過する時の冷媒流動音の発生を防止できる。
Therefore, it is possible to prevent generation of refrigerant flow noise when passing through the
これと同時に、第1、第2蒸発器18、21内に液冷媒が溜まり込むことを防止できるので、次回の圧縮機起動時における圧縮機11への液冷媒戻り、液圧縮を防止できる。
At the same time, liquid refrigerant can be prevented from accumulating in the first and
また、開閉弁16が閉状態にある第1所定時間t1の間は、第1、第2蒸発器18、21内に開閉弁16上流側の冷媒が流入することを防止できるので、サイクル高低圧の圧力バランスが抑制される。
Further, during the first predetermined time t1 when the on-off
具体的には、図4の下段部の実線に示すように圧縮機停止後、開閉弁16が閉状態に維持される第1所定時間t1の間は、高圧圧力が圧縮機作動時より僅か低下するだけであり、また、低圧圧力も圧縮機作動時より僅か上昇するだけで、比較的低い値に維持される。
Specifically, as shown by the solid line in the lower part of FIG. 4, after the compressor is stopped, the high pressure is slightly decreased during the first predetermined time t <b> 1 during which the on-off
このことは、圧縮機停止後も第1、第2蒸発器18、21内の冷媒温度が比較的低い値に維持されることを意味する。
This means that the refrigerant temperature in the first and
ここで、圧縮機停止時にもし高圧側から冷媒が第1、第2蒸発器18、21内に流入すると、低圧圧力の上昇→第1、第2蒸発器18、21内の冷媒温度の上昇、ひいては、庫内温度の上昇が生じる。そして、庫内温度の上昇は、圧縮機停止期間の短縮→圧縮機駆動動力の増大という不具合につながるが、本実施形態によると、圧縮機停止時に開閉弁16を閉状態にすることにより、上記のような不具合を回避できる。
Here, if the refrigerant flows into the first and
なお、圧縮機停止時には第1、第2蒸発器18、21の冷却作用が実質上停止状態となるから、本実施形態では、第1、第2蒸発器18、21に送風する電動送風機22を圧縮機停止と連動して停止するようにしている。ただ、冷却対象空間23内の温度分布を特に均一化したいというニーズが高い場合は、圧縮機停止時にも電動送風機22の作動を継続するようにしてもよい。
Since the cooling action of the first and
また、圧縮機停止に連動して開閉弁16が閉弁する際に、開閉弁16がもし非圧縮性の液相冷媒の流れを急遮断すると、開閉弁上流側の冷媒圧が急上昇してウォータハンマリング現象が発生し、それにより、異音が生じることが懸念される。しかし、本実施形態においては開閉弁16の上流部に絞り機構15を配置し、この絞り機構15で減圧された後の気液2相状態の中間圧冷媒の流れを開閉弁16で遮断するから、開閉弁16は圧縮性の気相冷媒を含む冷媒流れを遮断することになる。
Further, when the on-off
その結果、開閉弁16の閉弁時に開閉弁上流側の冷媒圧が急上昇することを抑制できるので、ウォータハンマリング現象を回避して、同現象による異音の発生を防止できる。
As a result, it is possible to suppress a sudden rise in the refrigerant pressure upstream of the on-off
そして、開閉弁16は第1所定時間t1の間、閉状態を維持した後、開状態に復帰する。このとき、エジェクタ17の通路開閉機構17eは依然として閉状態を維持しているので、開閉弁16を通過した冷媒は分岐通路19側のみを通過して第1蒸発器18→エジェクタ17→第2蒸発器21の順に流れる。
The on-off
これにより、サイクルの高圧圧力と低圧圧力とを均一化する、いわゆる圧力バランスが行われる。具体的には、開閉弁16の開弁によって高圧側冷媒が低圧側流路に流入することによって、高圧圧力は図4の下段部に示すように開閉弁16の閉弁時の値から更に一段と低い値まで低下する。これに伴って、低圧圧力は開閉弁16の閉弁時の値から一段と高い値まで上昇する。
As a result, a so-called pressure balance is made to equalize the high pressure and low pressure of the cycle. Specifically, when the on-off
この圧力バランスは、開閉弁16の開弁から圧縮機11が再起動するまでの間(時間t3)行われる。この時間t3が圧力バランスの期間となる。なお、図4の下段部における高圧圧力および低圧圧力の破線b、cは、開閉弁16を破線dのごとく開閉制御しない場合における圧力バランスを示しており、高圧圧力と低圧圧力とが中間の同一圧力値に完全に圧力バランスした場合を示す。
This pressure balance is performed from the opening of the on-off
これに対し、本実施形態では圧縮機11の停止期間中、後半の一部の期間t3のみで圧力バランスを行うので、高圧圧力と低圧圧力は中間の同一圧力値となる以前に圧力バランスを終了する。その結果、圧力バランスの終了時点(圧縮機11の再起動時点)でも高圧圧力と低圧圧力との間に所定の圧力差が存在する。
On the other hand, in the present embodiment, during the stop period of the
しかし、上記圧力バランスの実施によって高低圧差を縮小できるので、大きな高低圧差を維持したまま圧縮機11を再起動する場合に比較して圧縮機11の起動動力を大幅に低減できる。
However, since the high / low pressure difference can be reduced by performing the pressure balance, the starting power of the
また、この圧力バランス期間t3のうち大部分の期間t2では、エジェクタ17の通路開閉機構17eを閉状態に維持しているので、エジェクタ17のノズル部17aにおける冷媒流動音の発生を防止できる。
Further, during most of the pressure balance period t3, the passage opening /
なお、図4では、エジェクタ17の通路開閉機構17eの開状態への復帰を圧縮機11の再起動時点よりも若干の時間先行しているが、これは、圧縮機11の再起動の前に通路開閉機構17eを確実に開状態にするためであって、通路開閉機構17eが極短時間で開状態に移行できるものであるときは、圧縮機11の再起動と同時に通路開閉機構17eを開状態へ復帰させるようにしてもよい。
In FIG. 4, the return of the passage opening /
また、図4では圧縮機11の停止と同時に、開閉弁16と通路開閉機構17eの両方を同時に閉状態にしているが、開閉弁16の閉状態によってエジェクタ17への冷媒流入を阻止できるから、通路開閉機構17eは図4の破線aに示すように、開閉弁16の閉時点から所定時間遅れて閉状態にしてもよい。
In FIG. 4, both the on-off
ところで、前述の制御(2)のごとく、開閉弁16の閉弁時間(第1所定時間t1)を制御装置25のタイマー機能により設定する場合の好ましい具体例を説明すると、サイクル熱負荷が小さいときほど、圧縮機停止期間における庫内温度の上昇度合いが小さくなって、圧縮機停止期間が長くなるという相関がある。
By the way, a preferable specific example in which the valve closing time (first predetermined time t1) of the on-off
そこで、図5(b)に示すように、開閉弁16の閉弁時間t1を外気温度に応じて決定するようにしてもよい。具体的には、外気温度が第1所定温度Ta以下の低温域であるときは閉弁時間t1=A分と決定し、外気温度が第1所定温度Taを超えて第2所定温度Tb以下の中間温度域であるときは閉弁時間t1=B分と決定し、そして、外気温度が第2所定温度Tbを超える高温域であるときは閉弁時間t1=C分と決定する。
Therefore, as shown in FIG. 5B, the valve closing time t1 of the on-off
ここで、A分>B分>C分の関係にあり、外気温度の低下(すなわち、サイクル熱負荷の低下)に応じて開閉弁16の閉弁時間t1を順次長くするように決定する。これにより、熱負荷条件に対応した適切な時間に開閉弁16の閉弁時間t1を決定できる。
Here, there is a relationship of A minute> B minute> C minute, and the valve closing time t <b> 1 of the on-off
なお、図4では、庫内温度Trの変化に基づいて圧縮機11の作動が断続される場合について説明したが、操作パネル27に装備されているサイクル作動スイッチを乗員がマニュアル操作して、圧縮機11の作動を断続した場合にも、各種機器の作動を図4に示すように制御すればよい。
In addition, although FIG. 4 demonstrated the case where the operation | movement of the
(第2実施形態)
第1実施形態では、圧縮機11の停止に連動して開閉弁16を閉弁しているが、第2実施形態では、図6に示すように庫内温度Trが下限設定温度Toffまで低下すると、圧縮機11の停止に先行して開閉弁16をまず閉弁する。これにより、分岐点Zの上流通路を遮断したまま、所定時間t4の間圧縮機11の作動を続行し、この所定時間t4経過後に圧縮機11を停止する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the on-off
ここで、所定時間t4は、圧縮機11がサイクル低圧側の冷媒を吸入して高圧側へ移動させ、高圧側に保持するポンプダウン運転の期間である。このポンプダウン運転を実行することにより、圧縮機停止期間の間に第1、第2蒸発器18、21に溜まる冷媒量を第1実施形態に比して、より一層低減できる。従って、次回の圧縮機再起動時における液冷媒戻り、液圧縮の危険をより一層効果的に防止できる。
Here, the predetermined time t4 is a period of pump-down operation in which the
なお、ポンプダウンの時間t4は具体的に図7に示すように外気温度に応じて決定することが好ましい。すなわち、外気温度が第1所定温度Ta以下の低温域であるときはポンプダウン時間t4=G分と決定し、外気温度が第1所定温度Taを超えて第2所定温度Tb以下の中間温度域であるときはポンプダウン時間t4=H分と決定し、そして、外気温度が第2所定温度Tbを超える高温域であるときはポンプダウン時間t4=I分と決定する。 The pump down time t4 is preferably determined according to the outside air temperature as shown in FIG. That is, when the outside air temperature is in the low temperature range below the first predetermined temperature Ta, the pump down time t4 = G minutes is determined, and the outside temperature exceeds the first predetermined temperature Ta and is the intermediate temperature range below the second predetermined temperature Tb. Is determined as the pump down time t4 = H minutes, and when the outside air temperature is in the high temperature range exceeding the second predetermined temperature Tb, the pump down time t4 = I minutes is determined.
ここで、G>H>Iの関係にあり、外気温度の低下(すなわち、サイクル熱負荷の低下)に応じてポンプダウン時間t4を順次長くするように決定する。これにより、熱負荷条件に対応した適切な時間にポンプダウン時間t4を決定できる。 Here, G> H> I, and the pump down time t4 is determined to be sequentially increased in accordance with a decrease in the outside air temperature (that is, a decrease in the cycle heat load). Thereby, the pump down time t4 can be determined at an appropriate time corresponding to the heat load condition.
(第3実施形態)
第1実施形態では、エジェクタ17上流部の分岐点Zよりも更に上流側に絞り機構15と開閉弁16を配置しているが、第3実施形態では、図8に示すように、このエジェクタ17上流側の絞り機構15と開閉弁16を廃止し、その代わりに、分岐通路19の絞り機構20の下流側と第1蒸発器18の上流側との間に開閉弁16を配置している。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the
従って、第3実施形態によると、開閉弁16は分岐通路19側の通路遮断のみを行うことになる。このことから、第3実施形態では、圧縮機11の停止に連動して、開閉弁16とエジェクタ17の通路開閉機構17eの両方を同時に閉状態に移行させる。これにより、圧縮機停止時にエジェクタ17側の流路は通路開閉機構17eにて遮断することができる。
Therefore, according to the third embodiment, the on-off
図9は第3実施形態による圧縮機作動の断続に連動する各種機器の作動を示すもので、エジェクタ17の通路開閉機構17eを必ず圧縮機11の停止と同時に閉状態にすること以外は前述の図4と同じでよい。なお、図9において、t5は圧縮機停止時におけるエジェクタ17の通路開閉機構17eの閉時間を示す。
FIG. 9 shows the operation of various devices linked to the intermittent operation of the compressor according to the third embodiment. Except that the passage opening /
図10(a)は、第3実施形態において圧縮機停止時に開閉弁16およびエジェクタ17の通路開閉機構17eの開閉を庫内温度Trに基づいて決定する場合の制御例であり、前述の図5(a)と同様の考え方であるので、具体的説明を省略する。
FIG. 10A shows a control example in the case where the opening / closing of the opening / closing
図10(b)は、第3実施形態において圧縮機停止時における開閉弁16の閉時間t1およびエジェクタ17の通路開閉機構17eの閉時間t5をタイマー機能により決定する場合の制御例であり、前述の図5(b)と同様の考え方である。すなわち、圧縮機停止時における開閉弁16の閉時間t1を外気温度が低くなるに従って長くなるように決定する。図中、A>B>Cの関係になっている。また、圧縮機停止時におけるエジェクタ17の通路開閉機構17eの閉時間t5も外気温度が低くなるに従って長くなるように決定する。図中、D>E>Fの関係になっている。
FIG. 10B is a control example in the case where the closing time t1 of the on-off
(第4実施形態)
第4実施形態は、上記第3実施形態(図8のサイクル構成)に前述の図6(第2実施形態)と同様のポンプダウン制御を組み合わせるものである。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, the same pump down control as that in FIG. 6 (second embodiment) is combined with the third embodiment (cycle configuration in FIG. 8).
図11は第4実施形態による圧縮機作動の断続に連動する各種機器の作動を示すもので、庫内温度Trが下限設定温度Toffまで低下すると、圧縮機11の停止に先行して開閉弁16およびエジェクタ17の通路開閉機構17eの両方を同時に閉状態に移行させる。
FIG. 11 shows the operation of various devices linked to the intermittent operation of the compressor according to the fourth embodiment. When the internal temperature Tr decreases to the lower limit set temperature Toff, the on-off
これにより、分岐通路19の第1蒸発器18の上流部を遮断できるとともに、エジェクタ17の入口部を遮断できる。そして、この通路遮断状態を維持したまま、所定時間t4の間、圧縮機11の作動を続行し、この所定時間t4経過後に圧縮機11を停止する。
Thereby, while being able to interrupt | block the upstream part of the
従って、圧縮機11は所定時間t4の間、サイクル低圧側の冷媒を吸入して高圧側へ移動させるポンプダウン運転を実行する。これにより、圧縮機停止期間の間に第1、第2蒸発器18、21に溜まる冷媒量をより一層効果的に低減できる。
Therefore, the
なお、第4実施形態においても、ポンプダウン運転の時間t4は、前述の図7に示すように外気温度の低下(すなわち、サイクル熱負荷の低下)に応じて順次長くなるように決定することが好ましい。 Also in the fourth embodiment, the pump-down operation time t4 is determined so as to increase sequentially in accordance with the decrease in the outside air temperature (that is, the decrease in the cycle heat load) as shown in FIG. preferable.
(第5実施形態)
図12は第5実施形態を示すもので、第1実施形態のサイクル構成を一部変更したものに相当する。すなわち、第5実施形態では、分岐通路19のうち、第1蒸発器18の下流部に流路切替機構30を設置している。
(Fifth embodiment)
FIG. 12 shows a fifth embodiment, which corresponds to a partly modified cycle configuration of the first embodiment. That is, in the fifth embodiment, the flow
この流路切替機構30は具体的には三方電磁弁により構成されるものであって、第1蒸発器18の下流部を直接、第2蒸発器21の下流側(圧縮機11の吸入側)に接続する第1状態と、第1蒸発器18の下流部を冷媒吸引口17b側に接続する第2状態とを切り替えるものである。
Specifically, the flow
第1実施形態では、第1、第2蒸発器18、21を一体に構成して、第1、第2蒸発器18、21に共通の送風機22により空気を送風し、第1、第2蒸発器18、21にて共通の冷却対象空間23を冷却しているが、第5実施形態ではこの点も変更している。
In the first embodiment, the first and
すなわち、第5実施形態では第1、第2蒸発器18、21をそれぞれ別体で構成し、この第1、第2蒸発器18、21をそれぞれ別の冷却対象空間23a、23b内に配置している。そのため、第1、第2蒸発器18、21に対してそれぞれ別の送風機22a、22bにより空気を送風し、それぞれ別の冷却対象空間23a、23bを冷却するようになっている。
That is, in the fifth embodiment, the first and
ここで、第2蒸発器21よりも第1蒸発器18の冷媒蒸発温度が低いので、第2蒸発器21により冷却される第2冷却対象空間23bの庫内温度よりも、第1蒸発器18により冷却される第1冷却対象空間23aの庫内温度の方が低くなる。このため、第2冷却対象空間23bを例えば、冷蔵室として用い、第1冷却対象空間23aは例えば、冷凍室として用いる。
Here, since the refrigerant | coolant evaporation temperature of the
2つの冷却対象空間23a、23bには、それぞれの庫内温度Tr1、Tr2を検出する温度センサ24a、24bが設けられている。この2つの温度センサ24a、24bの検出信号は制御装置25(図2)に入力され、この制御装置25の制御出力によって流路切替機構30の切替作動、および他の機器(圧縮機11、エジェクタ通路開閉機構17e、開閉弁16等)の作動が制御される。
The two
図13は第5実施形態の作動説明図で、第1温度センサ24aにより検出される第1冷却対象空間23aの庫内温度Tr1、および第2温度センサ24bにより検出される第2冷却対象空間23bの庫内温度Tr2に対して、それぞれ下限設定温度Toff1、Toff2および上限設定温度Ton1、Ton2を設定する。
FIG. 13 is an operation explanatory diagram of the fifth embodiment, and the internal temperature Tr1 of the first
そして、第2庫内温度Tr2が時刻t10で下限設定温度Toff2まで低下すると、制御装置25は流路切替機構30を第2状態から第1状態に切り替える。従って、第1蒸発器18の下流部が直接、第2蒸発器21の下流側(圧縮機11の吸入側)に接続される。また、これと同時に、制御装置25はエジェクタ17の通路開閉機構17eを閉状態にするので、エジェクタ17を通過する冷媒流れが遮断され、第2蒸発器21への冷媒流入が阻止される。
When the second internal temperature Tr2 decreases to the lower limit set temperature Toff2 at time t10, the
これにより、第2蒸発器21の冷却作用が停止され、第2冷却対象空間23bの庫内温度Tr2が上昇し始める。一方、第1蒸発器18には冷媒が流れ続け、第1冷却対象空間23aの庫内温度Tr1は時刻t10後も更に低下する。
Thereby, the cooling action of the
そして、時刻t11において第1冷却対象空間23aの庫内温度Tr1が下限設定温度Toff1まで低下すると、制御装置25は圧縮機11を停止状態にし、これと同時に、開閉弁16を閉弁状態とする。この開閉弁16の閉弁状態は、時間t1の間継続され、第1蒸発器18と第2蒸発器21への冷媒流入が阻止される。従って、第1冷却対象空間23aの庫内温度Tr1は時刻t11から上昇し始める。
When the internal temperature Tr1 of the first
そして、開閉弁16は、時間t1経過後に開弁状態に復帰する。このとき、圧縮機11は停止状態を継続しているので、開閉弁16の開弁によりサイクルの高低圧が均圧方向へ変化してサイクルの圧力バランスが行われる。この圧力バランスは圧縮機11が再起動するまでの時間t3の間行われる。一方、エジェクタ17の通路開閉機構17eは、開閉弁16が開弁状態に復帰してから、時間t2経過後に開状態に復帰する(時間t2<時間t3)。
The on-off
そして、時刻t12において、第2冷却対象空間23bの庫内温度Tr2が上限設定温度Ton2まで上昇すると、制御装置25は圧縮機11を再起動し、かつ、流路切替機構30を第1状態から第2状態に切り替える。従って、第1蒸発器18の下流部はエジェクタ17の冷媒吸引口17b側に接続される。
Then, at time t12, when the internal temperature Tr2 of the second
以後、上記のような作動が繰り返されて、第1冷却対象空間23aの庫内温度Tr1および第2冷却対象空間23bの庫内温度Tr2をそれぞれ下限設定温度Toff1、Toff2と上限設定温度Ton1、Ton2との間の所定温度域に制御できる。これと同時に、圧縮機11の停止時における第1、第2蒸発器18、21内への液冷媒の溜まり込み防止等の作用効果を第1実施形態と同様に発揮できる。
Thereafter, the operation as described above is repeated, and the internal temperature Tr1 of the first
ところで、上記作動説明では、第1冷却対象空間23aの庫内温度Tr1が下限設定温度Toff1まで低下すると圧縮機11を停止する旨述べたが、より具体的には、第1冷却対象空間(一方の冷却対象空間)23aの庫内温度Tr1が下限設定温度Toff1まで低下し、かつ、第2冷却対象空間(他方の冷却対象空間)23bの庫内温度Tr2が上限設定温度Ton2まで上昇していないというAND条件を満足したときに圧縮機11を停止する。このAND条件の成立により、第1、第2蒸発器18、21の両方の冷却作用を中断してよい状態を判定できるからである。
In the above description of the operation, it has been described that the
要するに、2つの冷却対象空間23a、23bのいずれか一方の庫内温度が下限設定温度まで低下したときに、他方の空間の庫内温度が上限設定温度まで上昇していない場合に、圧縮機11を停止すればよい。
In short, when the internal temperature of one of the two
また、図13では、第2冷却対象空間23bの庫内温度Tr2が上限設定温度Ton2まで上昇して、圧縮機11を再起動する例を図示しているが、第2冷却対象空間23bの庫内温度Tr2よりも第1冷却対象空間23aの庫内温度Tr1の方が先に上限設定温度Ton1まで上昇した場合は、その時点で圧縮機11を再起動させればよい。
FIG. 13 illustrates an example in which the internal temperature Tr2 of the second
要は、第1冷却対象空間23aの庫内温度Tr1および第2冷却対象空間23bの庫内温度Tr2がいずれも上限設定温度Ton1、Ton2まで上昇していない間は圧縮機11の停止状態を続行し、そして、第1冷却対象空間23aの庫内温度Tr1および第2冷却対象空間23bの庫内温度Tr2のうち、いずれか一方が上限設定温度Ton1、Ton2まで上昇した時点で圧縮機11を再起動させればよい。
In short, the
なお、第1、第2冷却対象空間23a、23bの送風機22a、22bの作動は対応する各蒸発器18、21への冷媒流れ断続に連動して制御すればよい。つまり、第1冷却対象空間23aの送風機22aは第1蒸発器18への冷媒流れ遮断に連動して停止し、圧縮機11の再起動に連動して送風機22aも再起動すればよい。同様に、第2冷却対象空間23bの送風機22bも第2蒸発器21への冷媒流れ遮断に連動して停止し、圧縮機11の再起動に連動して送風機22bも再起動すればよい。
In addition, what is necessary is just to control the action | operation of the
(第6実施形態)
図14は第6実施形態を示すもので、上記第5実施形態の変形である。第6実施形態では、第2蒸発器21のバイパス通路31を設けるとともに、このバイパス通路31と第2蒸発器21との分岐点に流路切替機構30を配置している。
(Sixth embodiment)
FIG. 14 shows a sixth embodiment, which is a modification of the fifth embodiment. In the sixth embodiment, a
この流路切替機構30も具体的には三方電磁弁により構成され、エジェクタ17の下流部をバイパス通路31に接続する第1状態と、エジェクタ17の下流部を第2蒸発器21に接続する第2状態とを切り替える。
The flow
第6実施形態の作動は基本的には前述の図13と同様に行えばよい。ただ、第6実施形態では図13の時刻t10において、流路切替機構30を第2状態から第1状態へ切り替えると、第2蒸発器21への冷媒流入が遮断されるので、この時点では、エジェクタ17の通路開閉機構17eを閉状態とする必要がなく、通路開閉機構17eの開状態を続行する。
The operation of the sixth embodiment may be basically performed in the same manner as in FIG. However, in the sixth embodiment, when the flow
そして、図13の時刻t11において圧縮機11を停止し、かつ、開閉弁16を閉弁する時に、エジェクタ17の通路開閉機構17eを閉状態にすればよい。第6実施形態のエジェクタ17の開閉作動を除く他の作動は第5実施形態と同じでよい。
Then, when the
(第7実施形態)
図15は第7実施形態を示すもので、第7実施形態では、第1〜第6実施形態の分岐通路19に相当する第1分岐通路19とは別に第2分岐通路32を設けている。
(Seventh embodiment)
FIG. 15 shows a seventh embodiment. In the seventh embodiment, a
この第2分岐通路32は開閉弁16の下流部と圧縮機11の吸入側との間に設けられるもので、この第2分岐通路32の分岐位置に流路切替機構30を設けている。この流路切替機構30も、具体的には三方電磁弁により構成され、開閉弁16の下流部をエジェクタ17上流部の分岐点Z側に接続する第1状態と、開閉弁16の下流部を第2分岐通路32側に接続する第2状態とを切り替える。
The
第2分岐通路32のうち上流側には絞り機構33を設け、この絞り機構33の下流側に第3蒸発器34を設けている。
A
なお、第7実施形態では、第1、第2蒸発器18、21を一体に構成して、送風機22aおよび温度センサ24aとともに第1冷却対象空間23aに配置している。また、第3蒸発器34、送風機22bおよび温度センサ24bを第2冷却対象空間23bに配置している。
In the seventh embodiment, the first and
図16は第7実施形態の作動説明図であり、第2冷却対象空間23bの庫内温度Tr2が下限設定温度Toff2まで低下すると、流路切替機構30は開閉弁16の下流部をエジェクタ17上流部の分岐点Z側に接続する第1状態に切り替わる。また、庫内温度Tr2が上限設定温度Ton2まで上昇すると、流路切替機構30は開閉弁16の下流部を第2分岐通路32側に接続する第2状態に切り替わる。
FIG. 16 is an operation explanatory diagram of the seventh embodiment. When the internal temperature Tr2 of the second
これに対し、圧縮機11の作動の断続は、第1、第2冷却対象空間23a、23bの両方の庫内温度Tr1、Tr2に基づいて決定される。具体的には、図16の時刻t13のように、第1冷却対象空間23aの庫内温度Tr1が下限設定温度Toff1まで低下したときに、第2冷却対象空間23bの庫内温度Tr2が上限設定温度Ton2まで上昇していない場合に圧縮機11を停止する。
In contrast, the intermittent operation of the
この圧縮機11の停止に連動して、エジェクタ17の通路開閉機構17eおよび開閉弁16を閉状態にする。圧縮機11の停止後における開閉弁16の閉弁時間t1、圧力バランスの時間t3、圧力バランスの時間t3におけるエジェクタ17の閉時間t2等は第1〜第6実施形態と同じ考え方で決めればよい。
In conjunction with the stop of the
(第8実施形態)
図17は第8実施形態を示すもので、第2蒸発器21の下流側に第3蒸発器34と、この第3蒸発器34のバイパス通路35とを並列に設けている。この並列回路の分岐位置に流路切替機構30を設けている。
(Eighth embodiment)
FIG. 17 shows an eighth embodiment, and a
この流路切替機構30も具体的には三方電磁弁により構成され、第2蒸発器21の下流部をバイパス通路35側に接続する第1状態と、第2蒸発器21の下流部を第3蒸発器34側に接続する第2状態とを切り替える。
This flow
なお、第8実施形態においても、第1、第2蒸発器18、21を一体に構成して、送風機22aおよび温度センサ24aとともに第1冷却対象空間23aに配置している。また、第3蒸発器34、送風機22bおよび温度センサ24bを第2冷却対象空間23bに配置している。
Also in the eighth embodiment, the first and
図18は第8実施形態の作動説明図であり、第7実施形態の作動(図16)と同様の考え方で流路切替機構30の流路切替、圧縮機11の作動断続、開閉弁16およびエジェクタ17の開閉を行う。
FIG. 18 is an operation explanatory view of the eighth embodiment, and the flow switching of the
(第9実施形態)
図19は第9実施形態を示すもので、第2蒸発器21と並列に第3蒸発器34を設けたものである。そして、第1蒸発器18、第2蒸発器21および第3蒸発器34をそれぞれ別の冷却対象空間23a、23b、23cに配置している。各冷却対象空間23a、23b、23cにはそれぞれ送風機22a、22b、22cおよび温度センサ24a、24b、24cが個別に配置されている。
(Ninth embodiment)
FIG. 19 shows a ninth embodiment, in which a
第9実施形態においても、各温度センサ24a、24b、24cの検出する庫内温度Tr1、Tr2、Tr3にそれぞれ対応して下限設定温度Toff1、Toff2、Toff3および上限設定温度Ton1、Ton2、Ton3を設定する。
Also in the ninth embodiment, the lower limit set temperatures Toff1, Toff2, Toff3 and the upper limit set temperatures Ton1, Ton2, Ton3 are set corresponding to the internal temperatures Tr1, Tr2, Tr3 detected by the
第9実施形態おける圧縮機11の作動の断続は、温度センサ24a、24b、24cにより検出される庫内温度Tr1、Tr2、Tr3に基づいて次のように行えばよい。すなわち、第1〜第3冷却対象空間23a、23b、23cの庫内温度Tr1、Tr2、Tr3のうち、いずれか1つの庫内温度が下限設定温度まで低下したときに、他の2つの庫内温度がいずれも上限設定温度まで上昇していないときに、圧縮機11を停止する。
The intermittent operation of the
そして、圧縮機11の停止後に、第1〜第3冷却対象空間23a、23b、23cの庫内温度Tr1、Tr2、Tr3がいずれも上限設定温度まで上昇していない間は圧縮機11の停止状態を続行し、庫内温度Tr1、Tr2、Tr3のいずれか1つが上限設定温度まで上昇すると圧縮機1を再起動させればよい。なお、開閉弁16およびエジェクタ17の開閉は他の実施形態と同様の考え方で行えばよい。
Then, after the
(第10実施形態)
上記第9実施形態では、第2蒸発器21と並列に第3蒸発器34を設けているが、第10実施形態では、図20に示すようにエジェクタ17および第2蒸発器21の直列回路と並列に第2分岐通路32を設け、この第2分岐通路32の上流側に絞り機構33を設け、この絞り機構33の下流側に第3蒸発器34を設けている。
(10th Embodiment)
In the ninth embodiment, the
そして、第1蒸発器18、第2蒸発器21および第3蒸発器34をそれぞれ別の冷却対象空間23a、23b、23cに配置している。この点は第9実施形態と同じである。従って、圧縮機11の作動の断続は第9実施形態と同様に行えばよい。
And the
なお、第5〜第10実施形態のサイクル構成(図12、図14、図15、図17、図19、図20)では、いずれも、開閉弁16の上流部に第1実施形態の絞り機構15を設けない例を示しているが、第5〜第10実施形態においても、第1実施形態と同様に、開閉弁16の上流部に絞り機構15を設けることにより、ウォータハンマーリング現象の抑制効果を発揮できることはもちろんである。
In all of the cycle configurations (FIGS. 12, 14, 15, 17, 19, and 20) of the fifth to tenth embodiments, the throttle mechanism of the first embodiment is disposed upstream of the on-off
(第11実施形態)
第1実施形態では、分岐点Zの上流側に開閉弁16を設けているが、第11実施形態では図21に示すように分岐点Zの位置に三方弁タイプの開閉弁16を設けている。
(Eleventh embodiment)
In the first embodiment, the on-off
この三方弁タイプの開閉弁16も具体的には電磁弁により構成される。この開閉弁16は受液器14の下流部(高圧通路部)をエジェクタ17の上流側通路および分岐通路19に同時に連通する開弁状態と、受液器14の下流部(高圧通路部)とエジェクタ17の上流側通路および分岐通路19との間を遮断する閉弁状態とを切り替えるものである。
The three-way valve type on-off
これによると、圧縮機11の停止に連動して、開閉弁16を上記閉弁状態に切り替えることにより、冷媒流動音の発生防止、圧縮機起動時の液冷媒戻り防止等の作用効果を発揮できる。
According to this, by switching the on-off
なお、第11実施形態において、開閉弁16の上流部に絞り機構15を配置して、開閉弁16の閉弁時におけるウォータハンマーリング現象を抑制できるようにしてもよい。
In the eleventh embodiment, the
(第12実施形態)
図8に示す第3実施形態では、分岐通路19において絞り機構20の下流側に開閉弁16を配置しているが、第12実施形態では、図22に示すように、分岐通路19に第1、第2絞り機構20a、20bを直列に設け、この第1、第2絞り機構20a、20bの中間に開閉弁16を配置している。このようにしても、第3実施形態と同様の作用効果を発揮できる。
(Twelfth embodiment)
In the third embodiment shown in FIG. 8, the on-off
(第13実施形態)
図23は第13実施形態であり、分岐通路19の絞り機構20の上流側に開閉弁16を配置している。
(13th Embodiment)
FIG. 23 shows a thirteenth embodiment, in which the on-off
第13実施形態によると、開閉弁16が絞り機構15の上流側に位置しているので、開閉弁16の閉弁時におけるウォータハンマーリング現象の抑制効果を期待できないが、第13実施形態においても、圧縮機停止時に開閉弁16を閉弁することにより、冷媒流動音の発生防止、圧縮機起動時の液冷媒戻り防止等の効果は同様に発揮できる。
According to the thirteenth embodiment, since the on-off
(第14実施形態)
図24は第14実施形態であり、サイクル構成の組み付け構造に関する。第14実施形態では第1実施形態と同じサイクル構成になっている。
(14th Embodiment)
FIG. 24 is a fourteenth embodiment and relates to an assembly structure having a cycle configuration. The fourteenth embodiment has the same cycle configuration as the first embodiment.
そして、絞り機構15、開閉弁16、エジェクタ17および分岐通路19の絞り機構20を1つの一体化ユニット40として組み付けている。ここで、一体化ユニット40は、これら複数の部品15、16、17、20を予め一体構造物として組み付けた集合組み付け体である。従って、この一体化ユニット40全体を1部品として取り扱うことができる。
The
第1、第2蒸発器18、21も前述のごとくろう付け等により一体構造物になっており、一体化ユニット41を構成する。
The first and
従って、エジェクタ17等の一体化ユニット40を第1、第2蒸発器18、21の一体化ユニット41に一体に組み付けることにより、この両一体化ユニット40、41を更に一体化できる。
Therefore, by integrating the
このような一体化により両一体化ユニット40、41全体の体格を小型化でき、車両等への搭載スペースを縮小できる。更に、この両一体化ユニット40、41を1つの装置として一度に搭載作業を行うことができるので、車両等への搭載作業を効率化できる。
Such integration makes it possible to reduce the overall size of the
また、両一体化ユニット40、41全体として1つの冷媒入口部42と1つの冷媒出口部43を設定するだけでよいので、ユニット外部との冷媒配管接続も簡単に行うことができる。
Moreover, since only one
(第15実施形態)
第1〜第14実施形態では、放熱器13の下流側に受液器14を配置するサイクル構成について説明したが、第15実施形態では、図25に示すように、受液器14を廃止し、その代わりに、圧縮機11の吸入側に、冷媒の気液を分離して、気相冷媒を導出する気液分離器であるアキュムレータ44を配置している。このようなアキュムレータ44付きのサイクル構成において、本発明を実施してもよい。
(Fifteenth embodiment)
In the first to fourteenth embodiments, the cycle configuration in which the
なお、冷媒として二酸化炭素(CO2)のように高圧圧力が臨界圧力を超える冷媒を用いる場合はエジェクタを用いたサイクル10が超臨界サイクルとなるので、高圧側冷媒は超臨界状態のまま放熱するだけで、凝縮しない。従って、このような超臨界サイクルでは、放熱器13の下流側に受液器14を配置する意味がないので、第15実施形態のようなアキュムレータ44付きのサイクル構成を採用するのがよい。
When a refrigerant whose high pressure exceeds the critical pressure, such as carbon dioxide (CO2), is used as the refrigerant, the
(第16実施形態)
第1〜第15実施形態では、いずれも、複数の蒸発器18、21、34を備えるサイクル構成について説明したが、第16実施形態は図26に示すように1つの蒸発器18のみを備えるサイクル構成に関する。
(Sixteenth embodiment)
In each of the first to fifteenth embodiments, the cycle configuration including the plurality of
エジェクタ17の下流側に気液分離器であるアキュムレータ44を配置し、このアキュムレータ44にて冷媒の気液を分離して、気相冷媒を圧縮機11の吸入側に導出する。そして、アキュムレータ44の液相冷媒出口部をエジェクタ17の冷媒吸引口17bに接続する分岐通路45を設け、この分岐通路45に蒸発器18を配置している。
An
この蒸発器18は冷媒吸引口17bの上流部に位置しているから、第1〜第15実施形態の第1蒸発器18に相当する。一方、エジェクタ17の上流側に開閉弁16を配置している。
Since this
第16実施形態においても、圧縮機11の停止時に開閉弁16を閉弁することにより、第1実施形態等と同様の作用効果を発揮できる。なお、第16実施形態では、エジェクタ17に通路開閉機構17eを設けていないが、必要に応じて通路開閉機構17eを設けてもよい。
Also in the sixteenth embodiment, by closing the on-off
(第17実施形態)
第17実施形態は第16実施形態の変形であり、図27に示すように開閉弁16を廃止して、その代わりに、エジェクタ17に通路開閉機構17eを設け、圧縮機11の停止時に通路開閉機構17eを閉状態にすることにより、第1実施形態等と同様の作用効果を発揮できる。
(17th Embodiment)
The seventeenth embodiment is a modification of the sixteenth embodiment, and as shown in FIG. 27, the opening / closing
なお、第16、第17実施形態では、第1実施形態の絞り機構15を廃止した例を示しているが、第16、第17実施形態においても、開閉弁16の上流部、あるいは通路開閉機構17eの上流部に絞り機構15を設けてもよいことはもちろんである。
In the sixteenth and seventeenth embodiments, the example in which the
(他の実施形態)
なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下述べるごとく種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made as described below.
(1)上述の各実施形態では、各蒸発器18、21、34の冷却対象空間23、23a、23b、23cの温度(庫内温度)を温度センサ24、24a、24b、24cで検出しているが、この庫内温度の代わりに、蒸発器表面温度等のように庫内温度と相関のある温度を検出してもよい。
(1) In each of the above-described embodiments, the temperature (internal temperature) of the
(2)上述の各実施形態では、車両用の冷凍サイクルについて説明したが、車両用に限らず、定置用等の冷凍サイクルに対しても本発明を同様に適用できることはもちろんである。 (2) In each of the above-described embodiments, the refrigeration cycle for the vehicle has been described. However, the present invention is not limited to the vehicle and can be similarly applied to a refrigeration cycle for stationary use.
(3)上述の各実施形態では、冷媒の種類を特定しなかったが、冷媒はフロン系、HC系の代替フロン、二酸化炭素(CO2)など蒸気圧縮式の亜臨界サイクルおよび超臨界サイクルのいずれに適用できるものであってもよい。 (3) In each of the above-described embodiments, the type of the refrigerant was not specified, but the refrigerant is a refrigerant-type subcritical cycle or supercritical cycle such as CFC-based, HC-based alternative CFC, carbon dioxide (CO 2 ), or the like. It may be applicable to any of them.
11…圧縮機、13…放熱器、15、20、33…絞り機構、16…開閉弁(開閉手段)、17…エジェクタ、17a…ノズル部、17b…冷媒吸引口、17c…混合部、
17d…ディフューザ部、17e…通路開閉機構(開閉手段)、18…第1蒸発器、
19…分岐通路、21…第2蒸発器。
DESCRIPTION OF
17d ... Diffuser section, 17e ... Path opening / closing mechanism (opening / closing means), 18 ... First evaporator,
19 ... Branch passage, 21 ... Second evaporator.
Claims (9)
前記圧縮機(11)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(13)と、
前記放熱器(13)下流側の冷媒を減圧膨張させ、この膨張時の高速度の冷媒流により冷媒を内部に吸引する冷媒吸引口(17b)を有し、前記冷媒吸引口(17b)からの吸引冷媒と前記高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ(17)と、
前記冷媒吸引口(17b)に接続される分岐通路(19、45)に設けられる蒸発器(18)と、
前記蒸発器(18)への冷媒流入を阻止可能な開閉手段としての前記冷媒吸引口(17b)側の前記蒸発器(18)の上流側に設けられる開閉弁(16)および前記エジェクタ(17)自体に設けられた通路開閉機構(17e)と、
前記圧縮機(11)の作動を断続制御する制御手段(25)とを備え、
前記制御手段(25)は、前記圧縮機(11)の作動を停止する期間内に前記開閉手段(16、17e)を閉状態として、前記開閉手段(16、17e)上流側の冷媒が前記エジェクタ(17)側の流路へ流入することを阻止し、さらに、前記圧縮機(11)の停止期間内において前記開閉弁(16)をまず閉状態から開状態に復帰させ、サイクル内圧力バランスを実行し、その後、前記通路開閉機構(17e)を遅れて開状態に復帰した後に、前記圧縮機(11)を再起動させることを特徴とするエジェクタを用いたサイクル。 A compressor (11) for sucking and compressing refrigerant;
A radiator (13) that radiates heat of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11);
The radiator (13) has a refrigerant suction port (17b) for decompressing and expanding the refrigerant on the downstream side, and sucking the refrigerant into the interior by the high-speed refrigerant flow at the time of expansion, and from the refrigerant suction port (17b) An ejector (17) for mixing the suction refrigerant and the high-speed refrigerant flow, decelerating the mixed refrigerant flow and increasing the pressure of the refrigerant flow;
An evaporator (18) provided in a branch passage (19, 45) connected to the refrigerant suction port (17b);
On-off valve (16) provided on the upstream side of the evaporator (18) on the side of the refrigerant suction port (17b) and the ejector (17) as an opening / closing means capable of preventing the refrigerant from flowing into the evaporator (18) A passage opening and closing mechanism (17e) provided in itself;
Control means (25) for intermittently controlling the operation of the compressor (11),
The control means (25) closes the opening / closing means (16, 17e) within a period during which the operation of the compressor (11) is stopped, and the refrigerant upstream of the opening / closing means (16, 17e) is transferred to the ejector. (17) is prevented from flowing into the flow path, and the on-off valve (16) is first returned from the closed state to the open state during the stop period of the compressor (11), and the pressure balance in the cycle is A cycle using an ejector, which is executed, and then restarts the compressor (11) after the passage opening / closing mechanism (17e) is returned to the open state with a delay.
前記制御手段(25)は、前記温度検出手段(24、24a、24b)の検出温度に基づいて前記圧縮機(11)の作動を断続制御することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のエジェクタを用いたサイクル。 Temperature detecting means (24, 24a, 24b) for detecting a temperature correlated with the temperature of the cooling target space (23, 23a) of the evaporator (18),
The said control means (25) controls intermittently the action | operation of the said compressor (11) based on the detected temperature of the said temperature detection means (24, 24a, 24b), The one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. A cycle using the ejector according to one.
前記圧縮機(11)から吐出された高圧冷媒の放熱を行う放熱器(13)と、
前記放熱器(13)下流側の冷媒を減圧膨張させ、この膨張時の高速度の冷媒流により冷媒を内部に吸引する冷媒吸引口(17b)を有し、前記冷媒吸引口(17b)からの吸引冷媒と前記高速度の冷媒流とを混合し、この混合した冷媒流を減速して冷媒流の圧力を上昇させるエジェクタ(17)と、
前記エジェクタ(17)から流出した冷媒を蒸発させる第1の蒸発器(21)と、
前記エジェクタ(17)から前記第1の蒸発機(21)へ至る冷媒の流れを分岐する冷媒通路に接続されて、前記エジェクタ(17)から流出した冷媒を蒸発させる第2の蒸発器(34)と、
前記エジェクタ(17)への冷媒流入を阻止可能な開閉手段(16、17e)と、
前記圧縮機(11)の作動を断続制御する制御手段(25)とを備え、
前記制御手段(25)は、前記圧縮機(11)の作動を停止する期間内に前記開閉手段(16、17e)を閉状態として、前記開閉手段(16、17e)上流側の冷媒が前記エジェクタ(17)側の流路へ流入することを阻止することを特徴とするエジェクタを用いたサイクル。 A compressor (11) for sucking and compressing refrigerant;
A radiator (13) that radiates heat of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11);
The radiator (13) has a refrigerant suction port (17b) for decompressing and expanding the refrigerant on the downstream side, and sucking the refrigerant into the interior by the high-speed refrigerant flow at the time of expansion, and from the refrigerant suction port (17b) An ejector (17) for mixing the suction refrigerant and the high-speed refrigerant flow, decelerating the mixed refrigerant flow and increasing the pressure of the refrigerant flow;
A first evaporator (21) for evaporating the refrigerant flowing out of the ejector (17);
A second evaporator (34) connected to a refrigerant passage for branching the refrigerant flow from the ejector (17) to the first evaporator (21) and evaporating the refrigerant flowing out of the ejector (17). When,
Open / close means (16, 17e) capable of preventing refrigerant from flowing into the ejector (17);
Control means (25) for intermittently controlling the operation of the compressor (11),
The control means (25) closes the opening / closing means (16, 17e) within a period during which the operation of the compressor (11) is stopped, and the refrigerant upstream of the opening / closing means (16, 17e) is transferred to the ejector. (17) A cycle using an ejector characterized by preventing the flow into the flow path on the side.
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---|---|---|---|---|
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JP2009054502A (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Honda Motor Co Ltd | Pressure inspection method for fuel cell system and fuel cell system |
JP5570314B2 (en) * | 2010-06-17 | 2014-08-13 | 株式会社不二工機 | 3-way solenoid valve |
JP6387672B2 (en) * | 2014-05-09 | 2018-09-12 | 富士電機株式会社 | Refrigerant circuit device |
JP6323313B2 (en) * | 2014-11-27 | 2018-05-16 | 株式会社デンソー | Evaporator unit |
JP6572745B2 (en) * | 2015-11-09 | 2019-09-11 | 株式会社デンソー | Ejector refrigeration cycle |
JP6323508B2 (en) * | 2016-08-04 | 2018-05-16 | ダイキン工業株式会社 | Refrigeration equipment |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001355954A (en) * | 2001-05-11 | 2001-12-26 | Matsushita Refrig Co Ltd | Refrigerator |
JP2002022295A (en) * | 2000-07-06 | 2002-01-23 | Denso Corp | Ejector cycle |
JP3322263B1 (en) * | 2000-03-15 | 2002-09-09 | 株式会社デンソー | Ejector cycle, gas-liquid separator used therefor, and water heater and heat management system using this ejector cycle |
JP2002318018A (en) * | 2000-03-15 | 2002-10-31 | Denso Corp | Ejector cycle and gas and liquid separator |
JP2003175722A (en) * | 2001-12-11 | 2003-06-24 | Denso Corp | Vehicular air conditioner |
JP2004037057A (en) * | 2002-07-08 | 2004-02-05 | Denso Corp | Ejector cycle |
JP2005055113A (en) * | 2003-08-06 | 2005-03-03 | Denso Corp | Steam compression type refrigerating machine |
JP2005308380A (en) * | 2004-02-18 | 2005-11-04 | Denso Corp | Ejector cycle |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5236354A (en) * | 1975-09-17 | 1977-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Refrigerant circuit |
JPH09318169A (en) * | 1996-03-28 | 1997-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigerating apparatus |
JPH09318165A (en) * | 1996-05-29 | 1997-12-12 | Hitachi Ltd | Electric refrigerator |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3322263B1 (en) * | 2000-03-15 | 2002-09-09 | 株式会社デンソー | Ejector cycle, gas-liquid separator used therefor, and water heater and heat management system using this ejector cycle |
JP2002318018A (en) * | 2000-03-15 | 2002-10-31 | Denso Corp | Ejector cycle and gas and liquid separator |
JP2002022295A (en) * | 2000-07-06 | 2002-01-23 | Denso Corp | Ejector cycle |
JP2001355954A (en) * | 2001-05-11 | 2001-12-26 | Matsushita Refrig Co Ltd | Refrigerator |
JP2003175722A (en) * | 2001-12-11 | 2003-06-24 | Denso Corp | Vehicular air conditioner |
JP2004037057A (en) * | 2002-07-08 | 2004-02-05 | Denso Corp | Ejector cycle |
JP2005055113A (en) * | 2003-08-06 | 2005-03-03 | Denso Corp | Steam compression type refrigerating machine |
JP2005308380A (en) * | 2004-02-18 | 2005-11-04 | Denso Corp | Ejector cycle |
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