Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Dampfkompressionskältekreislauf,
der mit einer Vielzahl von parallel angeordneten Kältemitteldekompressionsabschnitten
versehen ist, um jeweils Dekompressionszustände von Kältemittel,
das an eine Vielzahl von Kältemittelverdampfern zugeführt
wird, einzustellen.The
The present invention relates to a vapor compression refrigeration cycle,
the one having a plurality of parallel refrigerant decompression sections
is provided to each decompression conditions of refrigerant,
fed to a variety of refrigerant evaporators
is set to.
Als
ein bisheriger Stand der Technik ist eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung
in JP 2007-78339
A beschrieben. In der Kältekreislaufvorrichtung
ist ein erster Verdampfer, auf einer kältemittelstromabwärtigen
Seite eines Ejektors angeordnet, der als ein Kältemitteldekompressionsabschnitt
und eine Kältemittelzirkulationseinrichtung in einem Kältemittelkreislaufdurchgang
wirkt. Ein anderer Dekompressionsabschnitt und ein zweiter Verdampfer
befinden sich in einem Kältemittelverzweigungsdurchgang,
der von dem Kältemittelkreislaufdurchgang an einem stromabwärtigen
Abschnitt des Ejektors verzweigt ist und mit einer Kältemittelsaugöffnung
des Ejektors verbunden ist. Außerdem sind der erste Verdampfer
und der zweite Verdampfer, die sich voneinander in den Kältemittelverdampfungstemperaturen unterscheiden,
in einer Luftströmungsrichtung angeordnet.As a prior art, a vapor compression refrigeration cycle device is known in JP 2007-78339 A described. In the refrigeration cycle device, a first evaporator is disposed on a refrigerant downstream side of an ejector that acts as a refrigerant decompression section and a refrigerant circulating device in a refrigerant cycle passage. Another decompression portion and a second evaporator are located in a refrigerant branch passage that is branched from the refrigerant cycle passage at a downstream portion of the ejector and connected to a refrigerant suction port of the ejector. In addition, the first evaporator and the second evaporator, which are different from each other in the refrigerant evaporating temperatures, are arranged in an air flow direction.
In
der Kältekreislaufvorrichtung ist jeweils ein Düsenabschnitt
als ein Dekompressionsabschnitt des Ejektors, ein Dekompressionsabschnitt,
der auf einer stromaufwärtigen Seite des Düsenabschnitts bereitgestellt
ist, oder der Dekompressionsabschnitt, der in dem Verzweigungsabschnitt
bereitgestellt ist, aus einem Typ mit variablem Dekompressionsbetrag hergestellt.
Durch Einstellen eines Verhältnisses zwischen einer aus
dem Düsenabschnitt ausgestoßenen Kältemittelströmungsmenge
und einer von der Kältemittelsaugöffnung gesaugten
Kältemittelströmungsmenge kann die Wärmeaufnahmekapazität sowohl
in dem ersten Verdampfer als auch dem zweiten Verdampfer wirksam
erhalten werden.In
the refrigeration cycle device is in each case a nozzle section
as a decompression section of the ejector, a decompression section,
provided on an upstream side of the nozzle portion
or the decompressing section located in the branching section
is made of a variable decompression amount type.
By setting a ratio between one
the refrigerant flow amount discharged from the nozzle portion
and one sucked from the refrigerant suction port
Refrigerant flow rate can increase the heat absorption capacity
effective in the first evaporator as well as the second evaporator
to be obtained.
Die
Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben Details in Bezug auf die
Kältekreislaufvorrichtung untersucht, in der die mehreren
Dekompressionsabschnitte parallel angeordnet sind, um jeweils Kältemittelzustände
einzustellen, die an die mehreren Verdampfer zugeführt
werden. Als ein Ergebnis wurde herausgefunden, dass der Kreislaufwirkungsgrad
wirksamer verbessert werden kann, indem der Kältemittelzustand
in dem Kreislauf geeignet eingestellt wird, während sowohl
der in dem Kreislaufdurchgang bereitgestellte Dekompressionsabschnitt als
auch der in dem Verzweigungsdurchgang bereitgestellte Dekompressionsabschnitt
vom Typ mit variablem Dekompressionsbetrag gemacht werden.The
Inventors of the present application have details regarding the
Refrigerated circuit device examined in which the several
Decompression sections are arranged in parallel to each refrigerant conditions
adjust, which fed to the multiple evaporators
become. As a result, it was found that the circulation efficiency
can be more effectively improved by the refrigerant condition
is adjusted in the circuit suitable while both
the decompression section provided in the cycle passage as
also the decompression section provided in the branch passage
of the variable decompression amount type.
Angesichts
der vorangehenden Punkte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Kältemittelkreislaufvorrichtung bereitzustellen, in
der eine Vielzahl von variablen Dekompressionsabschnitten bereitgestellt
sind, um die Kältemitteldekompressionsbeträge
zu steuern, um den Kreislaufwirkungsgrad wirksam zu verbessern.in view of
It is an object of the present invention to
to provide a refrigerant cycle device, in
providing a plurality of variable decompression sections
are the refrigerant decompression amounts
to control the circulation efficiency effectively.
Um
die vorstehende Aufgabe zu lösen, umfasst die Kältekreislaufvorrichtung
gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung:
einen Kompressor (11), der aufgebaut ist, um Kältemittel
anzusaugen, zu komprimieren und auszustoßen; einen Strahler (12),
der aufgebaut ist, um die Wärmeabstrahlung des von dem
Kompressor (11) ausgestoßenen Kältemittels
durchzuführen; einen ersten Dekompressionsabschnitt (13a)
mit variablem Dekompressionsbetrag, der aufgebaut ist, um das aus
dem Strahler (12) strömende Kältemittel
zu dekomprimieren und expandieren; einen ersten Verdampfer (14),
der angeordnet ist, um das in dem ersten Dekompressionsabschnitt
(13a) dekomprimierte Kältemittel zu verdampfen;
einen Kreislaufdurchgang (10), durch den der Kompressor
(11), der Strahler (12), der erste Dekompressionsabschnitt
(13a) und der erste Verdampfer (14) in einem Kreis
verbunden sind, so dass das in dem ersten Verdampfer (14)
verdampfte Kältemittel in den Kompressor (11)
gesaugt wird; einen Verzweigungsdurchgang (20), der bereitgestellt
ist, um von dem Kreislaufdurchgang (10) an einer Position zwischen
dem Strahler (12) und dem ersten Dekompressionsabschnitt
(13a) verzweigt zu werden, so dass ein Teil des aus dem
Strahler (12) strömenden Kältemittels
den ersten Dekompressionsabschnitt (13a) umgeht und sich
mit dem aus dem ersten Dekompressionsabschnitt (13a) in
Richtung des Kompressors (11) strömenden Kältemittel
vereinigt; einen zweiten Dekompressionsabschnitt (23) mit
variablem Dekompressionsbetrag, der sich in dem Verzweigungsabschnitt
(20) befindet, um das aus dem Strahler (12) strömende
Kältemittel zu dekomprimieren und zu expandieren; einen
zweiten Verdampfer (24), der sich in dem Verzweigungsdurchgang
(20) befindet, um das in dem zweiten Dekompressionsabschnitt
(23) dekomprimierte Kältemittel zu verdampfen;
und einen Steuerabschnitt (100) zum Steuern der Dekompressionsbeträge
des ersten Dekompressionsabschnitts (13a) und des zweiten
Dekompressionsabschnitts (23). Der erste Verdampfer (14)
und der zweite Verdampfer (24) sind derart angeordnet, dass
ein äußeres Fluid nach dem Durchlaufen des ersten
Verdampfers (14) durch den zweiten Verdampfer (24)
strömt. Außerdem steuert der Steuerabschnitt (100)
den Dekompressionsbetrag des ersten Dekompressionsabschnitts (13a)
oder des zweiten Dekompressionsabschnitts (23) basierend
auf einem Druck oder einer Temperatur des aus dem Kompressor (11)
ausgestoßenen Kältemittels, bevor es von den ersten
und zweiten Dekompressionsabschnitten (13a, 23)
dekomprimiert wird, und der Steuerabschnitt (100) steuert
den Dekompressionsbetrag des anderen des ersten Dekompressionsabschnitts (13a)
oder des zweiten Dekompressionsabschnitts (23) basierend
auf einer Druckdifferenz zwischen dem Kältemittel in dem
ersten Verdampfer (14) und dem Kältemittel in
dem zweiten Verdampfer (24) oder basierend auf einer physikalischen
Größe, die für die Druckdifferenz maßgeblich
ist.In order to achieve the above object, the refrigeration cycle device according to one aspect of the present invention comprises: a compressor ( 11 ) configured to suck, compress and expel refrigerant; a spotlight ( 12 ), which is designed to absorb the heat radiation from the compressor ( 11 ) to discharge discharged refrigerant; a first decompression section ( 13a ) with variable decompression amount, which is constructed to the from the radiator ( 12 ) decompressing and expanding refrigerant; a first evaporator ( 14 ) arranged to be in the first decompression section (FIG. 13a ) to vaporize decompressed refrigerant; a cycle ( 10 ) through which the compressor ( 11 ), the spotlight ( 12 ), the first decompression section ( 13a ) and the first evaporator ( 14 ) are connected in a circle, so that in the first evaporator ( 14 ) vaporized refrigerant into the compressor ( 11 ) is sucked; a branch passage ( 20 ) provided to prevent the circulation ( 10 ) at a position between the radiator ( 12 ) and the first decompression section ( 13a ) to be branched so that part of the radiator ( 12 ) flowing refrigerant the first decompression section ( 13a ) and with the one from the first decompression section ( 13a ) in the direction of the compressor ( 11 ) flowing refrigerant combined; a second decompression section ( 23 ) with variable decompression amount located in the branching section ( 20 ) to the from the spotlight ( 12 ) decompressing and expanding refrigerant; a second evaporator ( 24 ) located in the branch passage ( 20 ) in the second decompression section (FIG. 23 ) to vaporize decompressed refrigerant; and a control section ( 100 ) for controlling the decompression amounts of the first decompression section ( 13a ) and the second decompression section ( 23 ). The first evaporator ( 14 ) and the second evaporator ( 24 ) are arranged such that an external fluid after passing through the first evaporator ( 14 ) through the second evaporator ( 24 ) flows. In addition, the control section ( 100 ) the decompression amount of the first decompression section ( 13a ) or the second decompression section ( 23 ) based on a pressure or a temperature of the compressor ( 11 ) discharged refrigerant before it from the first and second decompression sections ( 13a . 23 ) is decompressed, and the control erabschnitt ( 100 ) controls the decompression amount of the other of the first decompression section (FIG. 13a ) or the second decompression section ( 23 ) based on a pressure difference between the refrigerant in the first evaporator ( 14 ) and the refrigerant in the second evaporator ( 24 ) or based on a physical quantity that is relevant to the pressure difference.
Folglich
kann der aus dem Kompressor (11) ausgestoßene
Kältemittelzustand vor dem Dekomprimieren durch die ersten
und zweiten Dekompressionsabschnitte (13a, 23),
das heißt, der Kältemittelzustand auf der Hochdruckseite,
auf eine Kältemittelbedingung festgelegt werden, in welcher
der Wirkungsgrad der Wärmeabstrahlung in dem Strahler (12)
optimal wird. Außerdem kann die Temperaturdifferenz zwischen
dem Kältemittel in dem ersten Verdampfer (14)
und dem Kältemittel in dem zweiten Verdampfer (24)
auf eine passende Temperaturdifferenz festgelegt werden, wodurch
die Erzeugung von Frost auf dem ersten Verdampfer (14)
und dem zweiten Verdampfer (24), die in einer Strömungsrichtung
(AA) eines äußeren Fluids angeordnet sind, beschränkt werden
kann und der Wärmeaufnahmewirkungsgrad in den ersten und
zweiten Verdampfern (14, 24) verbessert wird.
Folglich kann der Wirkungsgrad der Kältekreislaufvorrichtung
weiter verbessert werden.Consequently, the from the compressor ( 11 ) before decompression by the first and second decompression sections (FIG. 13a . 23 ), that is, the high-pressure-side refrigerant state, are set to a refrigerant condition in which the heat-radiation efficiency in the radiator (FIG. 12 ) becomes optimal. In addition, the temperature difference between the refrigerant in the first evaporator ( 14 ) and the refrigerant in the second evaporator ( 24 ) are set to a suitable temperature difference, whereby the generation of frost on the first evaporator ( 14 ) and the second evaporator ( 24 ), which are arranged in a flow direction (AA) of an external fluid, can be restricted, and the heat absorption efficiency in the first and second evaporators (FIG. 14 . 24 ) is improved. Consequently, the efficiency of the refrigeration cycle device can be further improved.
Zum
Beispiel kann die Kältekreislaufvorrichtung mit einem Ejektor
(13) versehen sein, der einen Düsenabschnitt (13a)
hat, der das aus dem Strahler (12) strömende Kältemittel
durch Umwandeln der Druckenergie des Kältemittels in dessen
Geschwindigkeitsenergie dekomprimiert und expandiert, einer Kältemittelsaugöffnung
(13b), von der Kältemittel durch einen aus dem
Düsenabschnitt (13a) ausgestoßenen Kältemittelstrom
gesaugt wird, und einem Druckerhöhungsabschnitt (13c, 13d),
in dem der Druck des Kältemittels durch Umwandeln der Geschwindigkeitsenergie
in die Druckenergie erhöht wird, während das aus
dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßene
Kältemittel und das von der Kältemittelsaugöffnung
(13b) gesaugte Kältemittel vermischt werden. In
diesem Fall ist der erste Dekompressionsabschnitt (13a)
der Düsenabschnitt (13a), und der Verzweigungsabschnitt
(20) hat ein stromabwärtiges Ende, das mit der
Kältemittelsaugöffnung (13b) verbunden
ist, so dass das in dem zweiten Verdampfer (24) verdampfte
Kältemittel in die Kältemittelsaugöffnung
(13b) strömt.For example, the refrigeration cycle device may be equipped with an ejector ( 13 ), which has a nozzle section ( 13a ), that from the spotlight ( 12 ) refrigerant is decompressed and expanded by converting the pressure energy of the refrigerant into its velocity energy, a refrigerant suction port ( 13b ), from the refrigerant through one of the nozzle section ( 13a ) is sucked, and a pressure increasing portion ( 13c . 13d ), in which the pressure of the refrigerant is increased by converting the velocity energy into the pressure energy, while that from the nozzle portion ( 13a ) discharged refrigerant and that of the refrigerant suction ( 13b ) sucked refrigerants are mixed. In this case, the first decompression section ( 13a ) the nozzle section ( 13a ), and the branching section ( 20 ) has a downstream end that communicates with the refrigerant suction port ( 13b ), so that in the second evaporator ( 24 ) vaporized refrigerant into the refrigerant suction port ( 13b ) flows.
Folglich
kann die Druckdifferenz zwischen dem Kältemittel in dem
ersten Verdampfer (14) und dem Kältemittel in
dem zweiten Verdampfer 24 durch den Wärmeübertragungswirkungsgrad
mit dem Druckerhöhungswirkungsgrad des Ejektors (13)
passend eingestellt werden.Consequently, the pressure difference between the refrigerant in the first evaporator ( 14 ) and the refrigerant in the second evaporator 24 by the heat transfer efficiency with the pressure increasing efficiency of the ejector ( 13 ) are adjusted appropriately.
Die
Kältekreislaufvorrichtung kann mit einem Druckerfassungsabschnitt
(92) versehen sein, der angeordnet ist, um den Druck des
aus dem Kompressor (11) ausgestoßenen Kältemittels
vor dem Dekomprimieren durch die ersten und zweiten Dekompressionsabschnitte
(13a, 23) zu erfassen. In diesem Fall steuert
der Steuerabschnitt (100) den Dekompressionsbetrag des
einen ersten Dekompressionsabschnitts (13a) oder des zweiten
Dekompressionsabschnitts (23) basierend auf dem von dem
Druckerfassungsabschnitt (92) erfassten Druck.The refrigeration cycle device may be provided with a pressure sensing section ( 92 ), which is arranged to control the pressure of the compressor ( 11 ) discharged before decompression by the first and second decompression sections ( 13a . 23 ) capture. In this case, the control section ( 100 ) the decompression amount of the first decompression section ( 13a ) or the second decompression section ( 23 ) based on that of the pressure sensing section ( 92 ) detected pressure.
Der
Druck des aus dem Kompressor (11) ausgestoßenen
Kältemittels vor dem Dekomprimieren durch die ersten und
zweiten Dekompressionsabschnitte (13a, 23), das
heißt, der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite,
wird als ein Steuerfaktor verwendet. Daher kann der Kältemitteldruck
auf einen Kältemittelzustand erhöht werden, in
dem der Wärmeabstrahlungswirkungsgrad in dem Strahler (12) ungeachtet
des in den Kompressor (11) gesaugten Kältemittelzustands
passend gemacht werden kann.The pressure of the compressor ( 11 ) discharged before decompression by the first and second decompression sections ( 13a . 23 ), that is, the refrigerant pressure on the high pressure side is used as a control factor. Therefore, the refrigerant pressure can be increased to a refrigerant state in which the heat radiation efficiency in the radiator (FIG. 12 ) regardless of the compressor ( 11 ) sucked refrigerant condition can be made suitable.
Die
Kältekreislaufvorrichtung kann mit einem Ausstoßkältemitteltemperaturerfassungsabschnitt (91)
versehen sein, der angeordnet ist, um die Temperatur des aus dem
Kompressor (11) ausgestoßenen Kältemittels
zu erfassen. In diesem Fall steuert der Steuerabschnitt (100)
den Dekompressionsbetrag des einen ersten Dekompressionsabschnitts (13a)
oder zweiten Dekompressionsabschnitts (23) basierend auf
der von dem Ausstoßkältemitteltemperaturerfassungsabschnitt
(91) erfassten Kältemitteltemperatur.The refrigeration cycle device may be equipped with an ejection refrigerant temperature detecting portion (FIG. 91 ), which is arranged to control the temperature of the compressor ( 11 ) to detect discharged refrigerant. In this case, the control section ( 100 ) the decompression amount of the first decompression section ( 13a ) or second decompression section ( 23 ) based on the output from the discharge refrigerant temperature detecting portion (FIG. 91 ) detected refrigerant temperature.
Da
die Kältemitteltemperatur an der Ausstoßöffnung
des Kompressors (11) als der Steuerfaktor verwendet wird,
kann der Kompressor (11) betrieben werden, ohne die Wärmebeständigkeitstemperatur
des Kompressors (11) zu überschreiten, wodurch eine
Lebensdauerverringerung in dem Kompressor (11) beschränkt
wird.Since the refrigerant temperature at the discharge port of the compressor ( 11 ) is used as the control factor, the compressor ( 11 ) without the heat resistance temperature of the compressor ( 11 ), whereby a lifetime reduction in the compressor ( 11 ) is limited.
Die
Kältekreislaufvorrichtung kann mit einem ersten Verdampferkältemitteldruckerfassungsabschnitt
versehen sein, der angeordnet ist, um den Druck des in den ersten
Verdampfer (14) strömenden Kältemittels
zu erfassen, und einem zweiten Verdampferkältemitteldruckerfassungsabschnitt,
der angeordnet ist, um den Druck des in den zweiten Verdampfer (24)
strömenden Kältemittels zu erfassen. In diesem
Fall steuert der Steuerabschnitt (100) den Dekompressionsbetrag
des anderen des ersten Dekompressionsabschnitts (13a) und
des zweiten Dekompressionsabschnitts (23) basierend auf
einer Differenz zwischen dem Kältemitteldruck, der von
dem ersten Verdampferkältemitteldruckerfassungsabschnitt
erfasst wird, und dem Kältemitteldruck, der von dem zweiten
Verdampferkältemitteldruckerfassungsabschnitt erfasst wird.The refrigeration cycle device may be provided with a first evaporator refrigerant pressure detecting section arranged to regulate the pressure of the first evaporator ( 14 ) and a second evaporator refrigerant pressure detecting section arranged to control the pressure of the second evaporator ( 24 ) to detect flowing refrigerant. In this case, the control section ( 100 ) the decompression amount of the other of the first decompression section ( 13a ) and the second decompression section ( 23 ) based on a difference between the refrigerant pressure detected by the first evaporator refrigerant pressure detecting portion and the refrigerant pressure detected by the second evaporator refrigerant pressure detecting portion.
Folglich
können der Kältemitteldruck in dem ersten Verdampfer
(14) und der Kältemitteldruck in dem zweiten Verdampfer
(24) direkt erfasst werden, und der Dekompressionsbetrag
des anderen des ersten Dekompressionsabschnitts (13a) und
des zweiten Dekompressionsabschnitts (23) kann basierend
auf der tatsächlichen Kältemitteldruckdifferenz gesteuert
werden.Consequently, the refrigerant pressure in the first evaporator ( 14 ) and the refrigerant pressure in the second evaporator ( 24 ) and the decompression amount of the other of the first decompression section ( 13a ) and the second decompression section ( 23 ) can be controlled based on the actual refrigerant pressure difference.
Die
Kältekreislaufvorrichtung kann mit einem ersten Verdampferkältemitteltemperaturerfassungsabschnitt
(93) versehen sein, der angeordnet ist, um die Temperatur
des in den ersten Verdampfer (14) strömenden Kältemittels
zu erfassen, und einem zweiten Verdampferkältemitteltemperaturerfassungsabschnitt
(94), der angeordnet ist, um die Temperatur des in den
zweiten Verdampfer (24) strömenden Kältemittels
zu erfassen. In diesem Fall steuert der Steuerabschnitt (100)
den Dekompressionsbetrag des anderen des ersten Dekompressionsabschnitts
(13a) und des zweiten Dekompressionsabschnitts (23)
unter Verwendung einer Differenz zwischen der Kältemitteltemperatur,
die von dem ersten Verdampferkältemitteltemperaturerfassungsabschnitt
(93) erfasst wird, und der Kältemitteltemperatur,
die von dem zweiten Verdampferkältemitteltemperaturerfassungsabschnitt
(94) erfasst wird, als eine physikalische Größe,
die für die Druckdifferenz maßgeblich ist.The refrigeration cycle device may be provided with a first evaporator refrigerant temperature detecting portion (FIG. 93 ), which is arranged to increase the temperature of the first evaporator ( 14 ) and a second evaporator refrigerant temperature detecting portion (FIGS. 94 ), which is arranged to increase the temperature of the second evaporator ( 24 ) to detect flowing refrigerant. In this case, the control section ( 100 ) the decompression amount of the other of the first decompression section ( 13a ) and the second decompression section ( 23 ) using a difference between the refrigerant temperature detected by the first evaporator refrigerant temperature detecting portion (FIG. 93 ), and the refrigerant temperature detected by the second evaporator refrigerant temperature detecting portion (FIG. 94 ) is detected as a physical quantity that is relevant to the pressure difference.
Folglich
kann die Kältemitteltemperaturdifferenz, die für
die Druckdifferenz maßgeblich ist, relativ leicht erfasst
werden, wodurch der Dekompressionsbetrag des anderen des ersten
Dekompressionsabschnitts (13a) und des zweiten Dekompressionsabschnitts
(23) gesteuert wird.Consequently, the refrigerant temperature difference, which is relevant to the pressure difference, can be detected relatively easily, whereby the decompression amount of the other of the first decompression portion (FIG. 13a ) and the second decompression section ( 23 ) is controlled.
Der
Steuerabschnitt (100) kann den Dekompressionsbetrag des
anderen des ersten Dekompressionsabschnitts (13a) und des
zweiten Dekompressionsabschnitts (23) steuern, so dass
eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemittel in dem ersten Verdampfer
(14) und dem Kältemittel in dem zweiten Verdampfer
(24) oder eine physikalische Größe, die für
die Druckdifferenz maßgeblich ist, einem Zielwert entspricht.
In diesem Fall ändert der Steuerabschnitt (100)
den Zielwert entsprechend einer Umgebungsbedingung des Strahlers
(12) und/oder des ersten Verdampfers (14) und/oder
des zweiten Verdampfers (24).The control section ( 100 ) may be the decompression amount of the other of the first decompression section ( 13a ) and the second decompression section ( 23 ), so that a pressure difference between the refrigerant in the first evaporator ( 14 ) and the refrigerant in the second evaporator ( 24 ) or a physical quantity relevant to the pressure difference corresponds to a target value. In this case, the control section ( 100 ) the target value according to an ambient condition of the radiator ( 12 ) and / or the first evaporator ( 14 ) and / or the second evaporator ( 24 ).
Selbst
wenn die Umgebungsbedingung, wie etwa die Temperatur des äußeren
Fluids des Strahlers (12), des ersten Verdampfers (14)
und des zweiten Verdampfers (24), der Gefrierzustand des
ersten Verdampfers (14) und des zweiten Verdampfers (24) und ähnliches,
geändert wird, kann der Kreislaufbetrieb durchgeführt
werden, während die Druckdifferenz zwischen dem Kältemittel
in dem ersten Verdampfer (14) und dem Kältemittel
in dem zweiten Verdampfer (24) erhalten werden kann.Even if the ambient condition, such as the temperature of the outer fluid of the radiator ( 12 ), the first evaporator ( 14 ) and the second evaporator ( 24 ), the freezing state of the first evaporator ( 14 ) and the second evaporator ( 24 ) and the like, the circulation operation may be performed while the pressure difference between the refrigerant in the first evaporator (FIG. 14 ) and the refrigerant in the second evaporator ( 24 ) can be obtained.
Alternativ
kann der Steuerabschnitt (100) den Zielwert gemäß einer äußeren
Oberflächentemperatur des ersten Verdampfers (14)
und/oder des zweiten Verdampfers (24) ändern.Alternatively, the control section ( 100 ) the target value according to an outer surface temperature of the first evaporator ( 14 ) and / or the second evaporator ( 24 ) to change.
Folglich
wird die Druckdifferenz zwischen dem Kältemittel in dem
ersten Verdampfer (14) und dem Kältemittel in
dem zweiten Verdampfer (24) in einem Fall vergrößert,
in dem Frost auf dem ersten Verdampfer (14) und dem zweiten
Verdampfer (24) beginnt und die Temperatur auf der äußeren
Oberfläche des ersten Verdampfers (14) und des
zweiten Verdampfers (24) verringert ist, das heißt,
einem Fall, in dem Frost leicht zunimmt. Folglich kann die Temperaturdifferenz
zwischen den zwei Verdampfern (14, 24) groß gemacht
werden, so dass die Temperatur des ersten Verdampfers (14)
im Vergleich zu dem zweiten Verdampfer (24) erhöht
wird, wodurch Frost beschränkt wird.Consequently, the pressure difference between the refrigerant in the first evaporator ( 14 ) and the refrigerant in the second evaporator ( 24 ) in a case where frost on the first evaporator ( 14 ) and the second evaporator ( 24 ) and the temperature on the outer surface of the first evaporator ( 14 ) and the second evaporator ( 24 ), that is, a case where frost increases slightly. Consequently, the temperature difference between the two evaporators ( 14 . 24 ) are made large so that the temperature of the first evaporator ( 14 ) compared to the second evaporator ( 24 ), which limits frost.
Alternativ
kann der Steuerabschnitt (100) zu einer Zeit direkt nach
einem Betriebsstart des Kompressors (11) den Dekompressionsbetrag
des ersten Dekompressionsabschnitts (13a) und den Dekompressionsbetrag
des zweiten Dekompressionsabschnitts (23) basierend auf
einem Druck oder einer Temperatur des aus dem Kompressor (11)
ausgestoßenen Kältemittels vor dem Dekomprimieren
durch die ersten und zweiten Dekompressionsabschnitte (13a, 23)
steuern. Dann, nachdem der Druck oder die Temperatur des aus dem
Kompressor ausgestoßenen Kältemittels vor dem
Dekomprimieren durch die ersten und zweiten Dekompressionsabschnitte
(13a, 23) einen vorgegebenen Wert erreicht hat,
kann der Steuerabschnitt (100) den Dekompressionsbetrag des
einen ersten Dekompressionsabschnitts (13a) oder des zweiten Dekompressionsabschnitts
(23) basierend auf dem Druck oder der Temperatur des aus dem
Kompressor (11) ausgestoßenen Kältemittels vor
dem Dekomprimieren durch die ersten und zweiten Dekompressionsabschnitte
(13a, 23) steuern, und der Steuerabschnitt (100)
kann den Dekompressionsbetrag des anderen des ersten Dekompressionsabschnitts
(13a) und des zweiten Dekompressionsabschnitts (23)
basierend auf einer Druckdifferenz zwischen dem Kältemittel
in dem ersten Verdampfer (14) und dem Kältemittel
in dem zweiten Verdampfer (24) oder basierend auf einer
physikalischen Größe, die für die Druckdifferenz
maßgeblich ist, steuern.Alternatively, the control section ( 100 ) at a time immediately after a start of operation of the compressor ( 11 ) the decompression amount of the first decompression section ( 13a ) and the decompression amount of the second decompression section ( 23 ) based on a pressure or a temperature of the compressor ( 11 ) discharged before decompression by the first and second decompression sections ( 13a . 23 ) Taxes. Then, after the pressure or the temperature of the refrigerant discharged from the compressor is decompressed by the first and second decompression portions (FIG. 13a . 23 ) has reached a predetermined value, the control section ( 100 ) the decompression amount of the first decompression section ( 13a ) or the second decompression section ( 23 ) based on the pressure or temperature of the compressor ( 11 ) discharged before decompression by the first and second decompression sections ( 13a . 23 ), and the control section ( 100 ) may be the decompression amount of the other of the first decompression section ( 13a ) and the second decompression section ( 23 ) based on a pressure difference between the refrigerant in the first evaporator ( 14 ) and the refrigerant in the second evaporator ( 24 ) or based on a physical quantity that governs the pressure difference.
Bis
der Druck oder die Temperatur des aus dem Kompressor (11)
ausgestoßenen Kältemittels vor dem Dekomprimieren
durch die ersten und zweiten Dekompressionsabschnitte (13a, 23),
das heißt, der Druck oder die Temperatur auf der Hochdruckseite,
den vorgegebenen Wert erreicht hat, kann folglich die Zunahmegeschwindigkeit
des Kältemitteldrucks auf der Hochdruckseite unter Verwendung
des Kältemitteldrucks oder der Kältemitteltemperatur
auf der Hochdruckseite als der Steuerfaktor der zwei Dekompressionsabschnitte
(13a, 23) erhöht werden, und dadurch
ist es möglich, den Kreislaufbetrieb schnell in den Betriebszustand
mit einem hohen Wirkungsgrad zu versetzen.Until the pressure or the temperature of the compressor ( 11 ) discharged before decompression by the first and second decompression sections ( 13a . 23 ), that is, the pressure or the temperature on the high-pressure side has reached the predetermined value, therefore, the increase rate of the refrigerant pressure on the high pressure side using the refrigerant pressure or the refrigerant temperature on the high pressure side as the control factor of the two decompression sections ( 13a . 23 ), and thereby it is possible to quickly put the cycle operation in the operating state with a high efficiency.
Alternativ
kann der Steuerabschnitt (100) den Druck oder die Temperatur
des aus dem Kompressor (11) ausgestoßenen Kältemittels
vor dem Dekomprimieren durch die ersten und zweiten Dekompressionsabschnitte
(13a, 23) gemäß einer Umgebungsbedingung
des Strahlers (12) und/oder des ersten Verdampfers (14)
und/oder des zweiten Verdampfers (24) ändern.
Bis der Druck oder die Temperatur des aus dem Kompressor (11)
ausgestoßenen Kältemittels vor dem Dekomprimieren
durch die ersten und zweiten Dekompressionsabschnitte (13a, 23) einen
vorgegebenen Wert erreicht, kann der Steuerabschnitt (100)
in diesem Fall den Dekompressionsbetrag des ersten Dekompressionsabschnitts
(13a) und den Dekompressionsbetrag des zweiten Dekompressionsabschnitts
(23) basierend auf dem Druck oder der Temperatur des aus
dem Kompressor (11) ausgestoßenen Kältemittels
vor dem Dekomprimieren durch die ersten und zweiten Dekompressionsabschnitte
(13a, 23) steuern. Nachdem der Druck oder die
Temperatur des aus dem Kompressor (11) ausgestoßenen
Kältemittels vor dem Dekomprimieren durch die ersten und
zweiten Dekompressionsabschnitte (13a, 23) den
vorgegebenen Wert erreicht hat, kann der Steuerabschnitt (100)
außerdem den Dekompressionsbetrag des einen des ersten
Dekompressionsabschnitts (13a) oder des zweiten Kompressionsabschnitts
(23) basierend auf dem Druck oder der Temperatur des aus
dem Kompressor (11) ausgestoßenen Kältemittels
vor dem Dekomprimieren durch die ersten und zweiten Dekompressionsabschnitte
(13a, 23) steuern, und der Steuerabschnitt (100)
kann den Dekompressionsbetrag des anderen des ersten Dekompressionsabschnitts
(13a) und des zweiten Dekompressionsabschnitts (23)
basierend auf einer Druckdifferenz zwischen dem Kältemittel
in dem ersten Verdampfer (14) und dem Kältemittel
in dem zweiten Verdampfer (24) oder basierend auf einer
physikalischen Größe, die für die Druckdifferenz
maßgeblich ist, steuern.Alternatively, the control section ( 100 ) the pressure or the temperature of the compressor ( 11 ) discharged before decompression by the first and second decompression sections ( 13a . 23 ) according to an ambient condition of the radiator ( 12 ) and / or the first evaporator ( 14 ) and / or the second evaporator ( 24 ) to change. Until the pressure or the temperature of the compressor ( 11 ) discharged before decompression by the first and second decompression sections ( 13a . 23 ) reaches a predetermined value, the control section ( 100 ) in this case the decompression amount of the first decompression section ( 13a ) and the decompression amount of the second decompression section ( 23 ) based on the pressure or temperature of the compressor ( 11 ) discharged before decompression by the first and second decompression sections ( 13a . 23 ) Taxes. After the pressure or the temperature of the compressor ( 11 ) discharged before decompression by the first and second decompression sections ( 13a . 23 ) has reached the predetermined value, the control section ( 100 ) also the decompression amount of the one of the first decompression section ( 13a ) or the second compression section ( 23 ) based on the pressure or temperature of the compressor ( 11 ) discharged before decompression by the first and second decompression sections ( 13a . 23 ), and the control section ( 100 ) may be the decompression amount of the other of the first decompression section ( 13a ) and the second decompression section ( 23 ) based on a pressure difference between the refrigerant in the first evaporator ( 14 ) and the refrigerant in the second evaporator ( 24 ) or based on a physical quantity that governs the pressure difference.
Folglich
wird in einem Fall, in dem der Kältemitteldruck oder die
Kältemitteltemperatur auf der Hochdruckseite entsprechend
einer Änderung der Umgebungsbedingung des Strahlers (12)
und/oder des ersten Verdampfers (14) und/oder des zweiten Verdampfers
(24) geändert wird, der Kältemitteldruck oder
die Kältemitteltemperatur auf der Hochdruckseite als der
Steuerfaktor der zwei Dekompressionsabschnitte (13a, 23)
verwendet, bis der Kältemitteldruck oder die Kältemitteltemperatur
auf der Hochdruckseite den vorgegebenen Wert erreicht hat. Daher
kann die Zeit eines Übergangszustands verkürzt
werden, und dadurch ist es möglich, dass der Kreislaufbetrieb schnell
in den Betriebszustand mit einem hohen Wirkungsgrad versetzt wird.Consequently, in a case where the refrigerant pressure or the refrigerant temperature on the high-pressure side is changed in accordance with a change in the ambient condition of the radiator (FIG. 12 ) and / or the first evaporator ( 14 ) and / or the second evaporator ( 24 ), the refrigerant pressure or the refrigerant temperature on the high pressure side as the control factor of the two decompression portions (FIG. 13a . 23 ) is used until the refrigerant pressure or the refrigerant temperature on the high pressure side reaches the preset value. Therefore, the time of a transient state can be shortened, and thereby it is possible that the cycle operation is quickly put into the operating state with high efficiency.
Zusätzliche
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter
aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen,
wenn sie zusammen mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird,
offensichtlich.additional
Objects and advantages of the present invention will become easier
from the following detailed description of preferred embodiments,
if taken together with the accompanying drawings,
obviously.
1 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform zeigt, in der die vorliegende Erfindung
angewendet ist; 1 Fig. 10 is a schematic diagram showing a vapor compression refrigerating cycle apparatus according to a first embodiment to which the present invention is applied;
2 ist
ein Flussdiagramm, das einen schematischen Steuerbetrieb einer Steuervorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; 2 FIG. 10 is a flowchart showing a schematic control operation of a control apparatus according to the first embodiment; FIG.
3 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für die Beziehung zwischen
einer Außenlufttemperatur und einer Verdampfungstemperaturdifferenz
zeigt; und 3 Fig. 12 is a diagram showing an example of the relationship between an outside air temperature and an evaporating temperature difference; and
4 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform zeigt, in der die vorliegende Erfindung
angewendet ist. 4 Fig. 10 is a schematic diagram showing a vapor compression refrigerating cycle apparatus according to a second embodiment to which the present invention is applied.
Als
nächstes werden Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.When
Next, embodiments of the present
Invention described with reference to the accompanying drawings.
(Erste Ausführungsform)First Embodiment
1 ist
ein schematisches Strukturdiagramm, das eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt,
in der die vorliegende Erfindung angewendet ist. In der vorliegenden
Ausführungsform ist die Kältekreislaufvorrichtung 1 ein
Beispiel, das auf eine Wärmepumpenwasserheizung angewendet
ist. 1 FIG. 10 is a schematic structural diagram showing a vapor compression refrigerating cycle apparatus according to a first embodiment to which the present invention is applied. In the present embodiment, the refrigeration cycle device is 1 an example applied to a heat pump water heater.
In
der Kältekreislaufvorrichtung 1 der vorliegenden
Erfindung befindet sich ein Strahler 12 auf einer Kältemittelausstoßseite
eines Kompressors 11 zum Ansaugen und Komprimieren von
Kältemittel. Der Strahler 12 der vorliegenden
Ausführungsform ist ein Wasser- und Kältemittel-Wärmetauscher,
der mit einem Kältemitteldurchgang 12a, in dem
aus dem Kompressor 11 ausgestoßenes Hochdruckkältemittel strömt,
und einem Wasserdurchgang 12b, in dem Wasser strömt,
versehen ist. Das Hochdruckkältemittel und Wasser (äußeres
Fluid des Strahlers) tauschen in dem Strahler 12 Wärme
aus, so dass das Hochdruckkältemittel gekühlt
wird und Wasser geheizt wird, um aufgekocht zu werden.In the refrigeration cycle device 1 The present invention is a radiator 12 on a refrigerant discharge side of a compressor 11 for sucking and compressing refrigerant. The spotlight 12 In the present embodiment, a water and refrigerant heat exchanger provided with a refrigerant passage 12a in which out of the compressor 11 discharged high-pressure refrigerant flows, and a water passage 12b , in which water flows, is provided. The high-pressure refrigerant and water (outer fluid of the radiator) exchange in the radiator 12 Heat so that the high pressure refrigerant is cooled and water is heated to be boiled.
Als
das Kältemittel der Kältemittelkreislaufvorrichtung 1 kann
ein übliches Freon-basiertes Kältemittel verwendet
werden. In diesem Fall wird die Kältekreislaufvorrichtung 1 ein
unterkritischer Kreislauf, in dem der Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite nicht höher als der kritische Druck
des Kältemittels ist, und dadurch wirkt der Strahler 12 als
ein Kondensator zum Kühlen und Kondensieren des Kältemittels.
Wenn der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite andererseits
höher als der kritische Druck in der Kältekreislaufvorrichtung 1 ist,
wie etwa in einem Fall, in dem das Kohlendioxid (CO2) als das Kältemittel
verwendet wird, wird die Kältekreislaufvorrichtung 1 ein überkritischer
Kreislauf, und dadurch kommt das Kältemittel in einen überkritischen
Zustand, ohne in dem Strahler 12 kondensiert zu werden.As the refrigerant the refrigerant circuit contraption 1 For example, a conventional Freon-based refrigerant can be used. In this case, the refrigeration cycle device becomes 1 a subcritical cycle in which the refrigerant pressure on the high-pressure side is not higher than the critical pressure of the refrigerant, and thereby the radiator acts 12 as a condenser for cooling and condensing the refrigerant. On the other hand, when the refrigerant pressure on the high pressure side is higher than the critical pressure in the refrigeration cycle device 1 That is, as in a case where the carbon dioxide (CO2) is used as the refrigerant, the refrigeration cycle device becomes 1 a supercritical cycle, and thereby the refrigerant enters a supercritical state without being in the radiator 12 to be condensed.
Ein
Ejektor 13 ist in einem Kältemittelstrom an einer
stromabwärtigen Position des Kältemittelstrahlers 12 angeordnet.
Der Ejektor 13 wird als ein Dekompressionsabschnitt zum
Dekomprimieren des Kältemittels verwendet und wird auch
als eine Kältemittelzirkulationseinrichtung (kinetische
Bewegungspumpe) zum Durchführen der Kältemittelzirkulation unter
Verwendung der Saugwirkung (damit verbundene Wirkung) eines mit
einer hohen Geschwindigkeit ausgestoßenen Kältemittelstroms
verwendet.An ejector 13 is in a refrigerant flow at a downstream position of the refrigerant radiator 12 arranged. The ejector 13 is used as a decompression section for decompressing the refrigerant, and is also used as a refrigerant circulation device (kinetic motion pump) for performing the refrigerant circulation using the suction (associated effect) of a refrigerant flow discharged at a high speed.
Der
Ejektor 13 ist mit einem Düsenabschnitt 13a und
einer Kältemittelsaugöffnung 13b versehen. Eine
Durchgangsschnittfläche des Düsenabschnitts 13a ist
gedrosselt, so dass das von dem Strahler 12 strömende
Hochdruckkältemittel isentrop dekomprimiert und expandiert
wird. In dem Ejektor 13 ist die Kältemittelsaugöffnung 13b,
durch die Gaskältemittel von dem zweiten Verdampfer 24 gesaugt
wird, in dem gleichen Druckraum bereitgestellt wie eine Kältemittelausstoßöffnung
des Düsenabschnitts 13a.The ejector 13 is with a nozzle section 13a and a refrigerant suction port 13b Mistake. A passage sectional area of the nozzle portion 13a is throttled, so that of the spotlight 12 flowing high-pressure refrigerant isentropically decompressed and expanded. In the ejector 13 is the refrigerant suction port 13b , through the gas refrigerant from the second evaporator 24 is sucked, provided in the same pressure space as a refrigerant discharge port of the nozzle portion 13a ,
In
der vorliegenden Ausführungsform ist der Düsenabschnitt 13a des
Ejektors 13 eine variable Düse, in welcher der
Düsenöffnungsgrad variabel ist, um einen Kältemitteldekompressionsbetrag
einzustellen. Der Düsenöffnungsgrad des Düsenabschnitts 13a kann
eingestellt werden indem ein Nadelventil oder ähnliches
eingestellt wird, wobei eine Antriebseinrichtung, wie etwa ein Schrittmotor
oder ähnliches, verwendet wird. Der Düsenabschnitt 13a ist
ein erster Dekompressionsabschnitt in der zweiten Ausführungsform.In the present embodiment, the nozzle portion is 13a of the ejector 13 a variable nozzle in which the nozzle opening degree is variable to set a refrigerant decompression amount. The nozzle opening degree of the nozzle section 13a can be adjusted by adjusting a needle valve or the like using a driving means such as a stepping motor or the like. The nozzle section 13a is a first decompression section in the second embodiment.
Ein
Mischabschnitt 13c, in dem der von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßene
Hochgeschwindigkeitskältemittelstrom und das Ansaugkältemittel der
Kältemittelsaugöffnung 13b vermischt
werden, ist in dem Ejektor 13 auf einer stromabwärtigen
Seite des Düsenabschnitts 13a und der Kältemittelsaugöffnung 13b in
dem Kältemittelstrom bereitgestellt.A mixing section 13c in which of the nozzle section 13a ejected high-speed refrigerant flow and the suction refrigerant of the refrigerant suction port 13b is in the ejector 13 on a downstream side of the nozzle portion 13a and the refrigerant suction port 13b provided in the refrigerant flow.
Ein
Diffusorabschnitt 13d ist in dem Ejektor 13 auf
einer kältemittelstromabwärtigen Seite des Mischabschnitts 13c bereitgestellt.
Der Diffusorabschnitt 13d ist derart ausgebildet, dass
er eine Kältemitteldurchgangsschnittfläche hat,
die allmählich zunimmt, so dass der Kältemittelstrom
verlangsamt und unter Druck gesetzt wird und die Kältemittelgeschwindigkeitsenergie
in dem Diffusorabschnitt 13d in die Druckenergie umgewandelt
wird.A diffuser section 13d is in the ejector 13 on a refrigerant downstream side of the mixing section 13c provided. The diffuser section 13d is formed to have a refrigerant passage sectional area gradually increasing, so that the refrigerant flow is slowed down and pressurized, and the refrigerant-speed energy in the diffuser section 13d is converted into the pressure energy.
In
dem Ejektor 13 der vorliegenden Ausführungsform
kann die Kältemitteldurchgangsschnittfläche des
Mischabschnitts 13c auch derart ausgebildet sein, dass
sie allmählich zunimmt. Daher wird in dem Ejektor 13 der
vorliegenden Ausführungsform ein Druckerhöhungsabschnitt
mit dem Mischabschnitt 13c und dem Diffusorabschnitt 13d aufgebaut.In the ejector 13 According to the present embodiment, the refrigerant passage sectional area of the mixing portion 13c also be designed so that it gradually increases. Therefore, in the ejector 13 In the present embodiment, a pressure increasing portion with the mixing portion 13c and the diffuser section 13d built up.
Ein
erster Verdampfer 14 ist mit einer stromabwärtigen
Seite des Diffusorabschnitts 13d des Ejektors 13 verbunden,
und eine kältemittelstromabwärtige Seite des ersten
Verdampfers 14 ist mit einer Kältemittelansaugseite
des Kompressors 11 verbunden. Der Kompressor 11,
der Strahler 12, der Ejektor 13 und der erste
Verdampfer 14 sind durch einen Kältemittelkreislaufdurchgang 10,
der einem Kreislaufdurchgang entspricht, in einem Kreislauf verbunden.A first evaporator 14 is with a downstream side of the diffuser section 13d of the ejector 13 connected, and a refrigerant downstream side of the first evaporator 14 is with a refrigerant suction side of the compressor 11 connected. The compressor 11 , the spotlight 12 , the ejector 13 and the first evaporator 14 are through a refrigerant cycle passage 10 , which corresponds to a circulation passage, connected in a circuit.
Ein
Kältemittelverzweigungsdurchgang (entspricht dem Verzweigungsdurchgang) 20 ist
von einem Verzweigungspunkt ZZ verzweigt, der auf einer kältemittelstromabwärtigen
Seite des Strahlers 12 und einer kältemittelstromaufwärtigen
Seite des Ejektors 13 verzweigt ist, und ein stromabwärtiges Ende
des Kältemittelverzweigungsdurchgangs 20 ist mit
der Kältemittelsaugöffnung 13b des Ejektors 13 verbunden.A refrigerant branch passage (corresponds to the branch passage) 20 is branched from a branch point ZZ, which is on a refrigerant downstream side of the radiator 12 and a refrigerant upstream side of the ejector 13 is branched, and a downstream end of the refrigerant branch passage 20 is with the refrigerant suction port 13b of the ejector 13 connected.
Ein
Expansionsventil 23, das ein zweiter Dekompressionsabschnitt
ist, befindet sich in dem Kältemittelverzweigungsdurchgang 20 auf
einer stromabwärtigen Seite des Verzweigungsabschnitts
ZZ, und ein zweiter Verdampfer 24 befindet sich in dem Kältemittelverzweigungsdurchgang 20 auf
einer kältemittelstromabwärtigen Seite des Expansionsventils 23.
Zum Beispiel ist das Expansionsventil 23 in der vorliegenden
Ausführungsform ein elektronisches Expansionsventil, in
dem ein Ventilöffnungsgrad eingestellt wird, um einen Kältemitteldekompressionsbetrag
einzustellen.An expansion valve 23 , which is a second decompression section, is located in the refrigerant branch passage 20 on a downstream side of the branch portion ZZ, and a second evaporator 24 is located in the refrigerant branch passage 20 on a refrigerant downstream side of the expansion valve 23 , For example, the expansion valve 23 in the present embodiment, an electronic expansion valve in which a valve opening degree is set to set a refrigerant decompressing amount.
In
der vorliegenden Ausführungsform sind die zwei Verdampfer 14, 24 integral
kombiniert, und die zwei Verdampfer 14, 24 sind
integral in einem einzigen Außenkasten aufgenommen. Luft
wird, wie durch den Pfeil AA gezeigt, unter Verwendung eines nicht
gezeigten gewöhnlichen Gebläses (z. B. elektrisches
Gebläse) in einen Luftdurchgang in dem Außenkasten
geblasen, so dass das Kältemittel in den zwei Verdampfern 14, 24 Wärme
aus Luft aufnimmt, welche die zwei Verdampfer 14, 24 durchläuft.In the present embodiment, the two evaporators 14 . 24 integrally combined, and the two evaporators 14 . 24 are integrally housed in a single outer box. Air is blown into an air passage in the outer box, as shown by the arrow AA, using an ordinary blower (not shown) (eg, electric blower), so that the refrigerant in the two evaporators 14 . 24 Heat from air absorbs which the two evaporators 14 . 24 passes.
Unter
den zwei Verdampfern 14, 24 ist der erste Verdampfer 14,
der sich in dem Kältemittelkreislaufdurchgang 10 auf
einer stromabwärtigen Seite des Ejektors 13 befindet,
in dem Luftstrom AA stromaufwärtig angeordnet, und der
zweite Verdampfer 24, der mit der Kältemittelsaugöffnung 13b des Ejektors 13 verbunden
ist, ist in dem Luftstrom AA stromabwärtig angeordnet.Under the two evaporators 14 . 24 is the first evaporator 14 located in the refrigerant cycle passage 10 on a downstream side of the ejector 13 located upstream in the airflow AA, and the second evaporator 24 with the refrigerant suction port 13b of the ejector 13 is connected, is disposed downstream in the air flow AA.
Ein
Ausstoßtemperatursensor 91 als ein Ausstoßkältemitteltemperaturerfassungsabschnitt
ist in dem Kältemittelkreislaufdurchgang 10 an
einem Abschnitt stromabwärtig von dem Kompressor 11 und
stromaufwärtig von dem Strahler 12 bereitgestellt,
um die Temperatur des aus dem Kompressor 11 ausgestoßenen
Kältemittels zu erfassen. Außerdem befindet sich
ein Drucksensor 92 als ein Druckerfassungsabschnitt in
dem Kältemittelkreislaufdurchgang 10 an einem
Abschnitt stromabwärtig von dem Strahler 12 und
stromaufwärtig von dem Ejektor 13 (z. B. in der
vorliegenden Ausführungsform stromaufwärtig von
dem Verzweigungspunkt ZZ), um einen Kältemitteldruck auf
einer Hochdruckseite in der Kältekreislaufvorrichtung 1 zu
erfassen.An ejection temperature sensor 91 as an ejection refrigerant temperature detecting portion is in the refrigerant cycle passage 10 at a portion downstream of the compressor 11 and upstream of the radiator 12 provided to the temperature of the compressor 11 to detect discharged refrigerant. There is also a pressure sensor 92 as a pressure detecting portion in the refrigerant cycle passage 10 at a portion downstream of the radiator 12 and upstream of the ejector 13 (For example, in the present embodiment, upstream of the branch point ZZ), a refrigerant pressure on a high-pressure side in the refrigeration cycle device 1 capture.
Ein
erster Verdampfertemperatursensor 93 als ein erster Verdampferkältemitteltemperaturerfassungsabschnitt
befindet sich in dem Kältemittelkreislaufdurchgang 10 an
einem Abschnitt stromabwärtig von dem Ejektor 13 und
stromaufwärtig von dem ersten Verdampfer 14 (d.
h. einer Kältemitteleinlassseite des ersten Verdampfers 14),
um die Temperatur des in den ersten Verdampfer 14 strömenden
Kältemittels zu erfassen. Außerdem befindet sich
ein zweiter Verdampfertemperatursensor 94 als ein zweiter Verdampferkältemitteltemperaturerfassungsabschnitt
in dem Kältemittelverzweigungsdurchgang 20 an
einem Abschnitt stromabwärtig von dem Expansionsventil 23 und
stromaufwärtig von dem zweiten Verdampfer 24 (d.
h. einer Kältemitteleinlassseite des zweiten Verdampfers 24),
um die Temperatur des in den zweiten Verdampfer 24 strömenden
Kältemittels zu erfassen.A first evaporator temperature sensor 93 as a first evaporator refrigerant temperature detecting portion is in the refrigerant cycle passage 10 at a portion downstream of the ejector 13 and upstream of the first evaporator 14 (ie, a refrigerant inlet side of the first evaporator 14 ) to the temperature of the first evaporator 14 to detect flowing refrigerant. There is also a second evaporator temperature sensor 94 as a second evaporator refrigerant temperature detecting portion in the refrigerant branch passage 20 at a portion downstream of the expansion valve 23 and upstream of the second evaporator 24 (ie, a refrigerant inlet side of the second evaporator 24 ) to the temperature of the second evaporator 24 to detect flowing refrigerant.
Die
durch die Bezugsnummer 100 in 1 angezeigte
Struktur zeigt eine Steuervorrichtung der Wärmepumpenvorrichtung,
und die Steuervorrichtung 100 ist in der vorliegenden Ausführungsform
ein Steuerabschnitt.The by the reference number 100 in 1 The displayed structure shows a control device of the heat pump device, and the control device 100 is a control section in the present embodiment.
Die
Steuervorrichtung 100 ist aufgebaut, um den Betrieb des
Kompressors 11, des Düsenabschnitts 13a des
Ejektors 13, des Expansionsventils 23, des Gebläses
und etc. basierend auf Temperaturinformationen von den jeweiligen
Temperatursensoren 91, 92, 93, den Druckinformationen
von dem Drucksensor 92, einer Leitungswassertemperatur, die
eine Außenfluideinströmtemperatur (Temperatur vor
dem Wärmetausch) des Strahlers 12 ist, einer geheizten
Temperatur, die eine Außenfluidausströmtemperatur
(Temperatur nach dem Wärmetausch) des Strahlers 12 ist,
einer Außenlufttemperatur, die eine Außenfluideinströmtemperatur
(Temperatur vor dem Wärmetausch) beider Verdampfer 14, 24 ist, und
Signalen von Schaltern, die auf einem (nicht gezeigten) Bedienfeld
bereitgestellt sind, zu steuern.The control device 100 is built to operate the compressor 11 , the nozzle section 13a of the ejector 13 , the expansion valve 23 , the blower and etc. based on temperature information from the respective temperature sensors 91 . 92 . 93 , the pressure information from the pressure sensor 92 , a tap water temperature, which is a Außenfluideinströmtemperatur (temperature before the heat exchange) of the radiator 12 is, a heated temperature, the Außenfluidausströmtemperatur (temperature after the heat exchange) of the radiator 12 is, an outside air temperature, the outside fluid inflow temperature (temperature before the heat exchange) of both evaporators 14 . 24 to control signals from switches provided on a control panel (not shown).
Als
nächstes wird der Betrieb der Kältekreislaufvorrichtung 1 mit
der vorstehenden Struktur gemäß der vorliegenden
Ausführungsform beschrieben.Next, the operation of the refrigeration cycle device 1 with the above structure according to the present embodiment.
2 ist
ein Flussdiagramm, das einen schematischen Steuerbetrieb der Steuervorrichtung 100 zeigt. 2 FIG. 11 is a flowchart illustrating a schematic control operation of the control device. FIG 100 shows.
Die
Steuervorrichtung 100 ist aufgebaut, um den Betrieb des
Kompressors 11 mit einer Kältemittelausstoßmenge
zu starten, die zuerst basierend auf einer Außenlufttemperatur
bestimmt wird. Dann wird der Öffnungsgrad (d. h. der Kompressionsbetrag) des
Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 eingestellt (Schritt 110),
und der Öffnungsgrad (d. h. der Dekompressionsbetrag) des
Expansionsventils 23 wird eingestellt (Schritt 120),
so dass der von dem Drucksensor 92 erfasste hochdruckseitige
Kältemitteldruck sich einem Zieldruckwert annähert,
der basierend auf einer Leitungswassertemperatur, etc. bestimmt
wird.The control device 100 is built to operate the compressor 11 to start with a refrigerant discharge amount that is first determined based on an outside air temperature. Then, the opening degree (ie, the amount of compression) of the nozzle portion becomes 13a of the ejector 13 set (step 110 ), and the degree of opening (ie, the amount of decompression) of the expansion valve 23 is set (step 120 ), so that of the pressure sensor 92 detected high-pressure side refrigerant pressure approaches a target pressure value, which is determined based on a tap water temperature, etc.
Dann
wird bestimmt, ob der von dem Drucksensor 92 erfasste hochdruckseitige
Kältemitteldruck einen vorgegebenen Wert erreicht hat (Schritt 130), und
die Steuerungsverarbeitung kehrt zu Schritt 110 zurück,
wenn der von dem Drucksensor 92 erfasste hochdruckseitige
Kältemitteldruck den vorgegebenen Wert nicht erreicht hat.
Zum Beispiel beträgt der vorgegebene Wert, der als der
Bestimmungswert verwendet wird, 9,5 MPa, das sind 95% des Druckzielwerts,
wenn der Druckzielwert 10 MPa ist.Then it is determined whether that of the pressure sensor 92 detected high-pressure side refrigerant pressure has reached a predetermined value (step 130 ), and the control processing returns to step 110 back when the of the pressure sensor 92 detected high-pressure side refrigerant pressure has not reached the predetermined value. For example, the predetermined value used as the determination value is 9.5 MPa, which is 95% of the pressure target value when the pressure target value is 10 MPa.
Wenn
bei Schritt 130 bestimmt wird, dass der von dem Drucksensor 92 erfasste
hochdruckseitige Kältemitteldruck den vorgegebenen Wert
erreicht hat, wird der Öffnungsgrad des Düsenabschnitts 13a des
Ejektors 13 eingestellt (Schritt 140), so dass
der von dem Drucksensor 92 erfasste hochdruckseitige Kältemitteldruck
sich dem Druckzielwert nähert, und der Öffnungsgrad
des Expansionsventils 23 wird derart eingestellt (Schritt 150),
dass eine Differenz zwischen einer von dem ersten Verdampferkältemitteltemperatursensor 93 erfassten
Kältemitteltemperatur und einer von dem zweiten Verdampferkältemitteltemperatursensor 94 erfassten
Kältemitteltemperatur sich einem Temperaturdifferenzzielwert
nähert, der basierend auf der Außenlufttemperatur
und ähnlichem bestimmt wird.If at step 130 it is determined that of the pressure sensor 92 detected high-pressure side refrigerant pressure has reached the predetermined value, the opening degree of the nozzle portion 13a of the ejector 13 set (step 140 ), so that of the pressure sensor 92 detected high-pressure side refrigerant pressure approaches the pressure target value, and the opening degree of the expansion valve 23 is set in this way (step 150 ) that a difference between one of the first evaporator refrigerant temperature sensor 93 detected refrigerant temperature and one of the second evaporator refrigerant temperature sensor 94 detected refrigerant temperature approaches a temperature difference target value, which is determined based on the outside air temperature and the like.
Das
heißt, bis der hochdruckseitige Kältemitteldruck
von einer Zeit direkt nach dem Betriebsstart des Kompressors 11 den
vorgegebenen Wert erreicht, werden die Dekompressionsbeträge
sowohl des Düsenabschnitts 13a als auch des Expansionsventils 23 basierend
auf dem hochdruckseitigen Kältemitteldruck gesteuert. Nachdem
der hochdruckseitige Kältemitteldruck den vorgegebenen
Wert erreicht hat, wird der Dekompressionsbetrag des Düsenabschnitts 13a,
der einer der zwei Dekompressionsabschnitte ist, ebenfalls basierend
auf dem hochdruckseitigen Kältemitteldruck gesteuert, während
der Dekompressionsbetrag des Expansionsabschnitts 23, welcher
der andere der zwei Dekompressionsabschnitte ist, basierend auf
der Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel in dem
ersten Verdampfer 14 und dem Kältemittel in dem
zweiten Verdampfer 24 gesteuert wird. Dann wird die vorstehende
Steuerung fortgesetzt, bis der Kompressorbetrieb beendet wird.That is, until the high-pressure side refrigerant pressure of a time right after the start of operation of the compressor 11 the default value he ranges, the decompression amounts of both the nozzle portion become 13a as well as the expansion valve 23 controlled based on the high-pressure side refrigerant pressure. After the high-pressure side refrigerant pressure reaches the predetermined value, the decompression amount of the nozzle portion becomes 13a which is one of the two decompression sections also controlled based on the high-pressure side refrigerant pressure, while the decompression amount of the expansion section 23 which is the other of the two decompression sections based on the temperature difference between the refrigerant in the first evaporator 14 and the refrigerant in the second evaporator 24 is controlled. Then, the above control is continued until the compressor operation is ended.
Wenn
die Kältekreislaufvorrichtung 1 durch den Steuerbetrieb
der Steuervorrichtung 100 betrieben wird, wird das gasähnliche
Kältemittel, das aus dem in 1 gezeigten
ersten Verdampfer 14 strömt, in den Kompressor 11 gesaugt
und komprimiert.When the refrigeration cycle device 1 by the control operation of the control device 100 is operated, the gas-like refrigerant, which consists of the in 1 shown first evaporator 14 flows into the compressor 11 sucked and compressed.
Das
Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel, das in dem Kompressor 11 komprimiert
und aus diesem ausgestoßen wird, strömt in den
Strahler 12. In dem Strahler 12 wird das Hochtemperatur-
und Hochdruckkältemittel durch den Wärmeaustausch mit
Wasser gekühlt. Das aus dem Strahler 12 strömende
Hochdruckkältemittel wird an dem Verzweigungspunkt ZZ verzweigt,
um in Richtung des Ejektors 13 und des Expansionsventils 23 zu
strömen.The high temperature and high pressure refrigerant used in the compressor 11 compressed and expelled from it, flows into the radiator 12 , In the spotlight 12 The high-temperature and high-pressure refrigerant is cooled by the heat exchange with water. That from the spotlight 12 High-pressure refrigerant flowing is branched at the branch point ZZ to move in the direction of the ejector 13 and the expansion valve 23 to stream.
Ein
Teil des aus dem Strahler 12 strömenden Kältemittels
wird in dem Expansionsventil 23 dekomprimiert, um ein Niederdruckkältemittel
zu werden, und das Niederdruckkältemittel strömt
in den zweiten Verdampfer 24. In dem zweiten Verdampfer 24 wird das
Kältemittel durch Aufnehmen von Wärme aus Luft,
die außen in der Pfeilrichtung AA strömt, verdampft.Part of the radiator 12 flowing refrigerant is in the expansion valve 23 decompressed to become a low-pressure refrigerant, and the low-pressure refrigerant flows into the second evaporator 24 , In the second evaporator 24 The refrigerant is evaporated by absorbing heat from air flowing outside in the arrow direction AA.
Das
von dem Strahler 12 in den Ejektor 13 strömende
Kältemittel wird in dem Düsenabschnitt 13a dekomprimiert
und expandiert. Auf diese Weise wird die Druckenergie des Kältemittels
an dem Düsenabschnitt 13a in die Geschwindigkeitsenergie
des Kältemittels umgewandelt, und dadurch wird der Hochgeschwindigkeitskältemittelfluss
aus der Ausstoßöffnung des Düsenabschnitts 13a ausgestoßen. Wenn
der Hochgeschwindigkeitskältemittelfluss aus der Ausstoßöffnung
des Düsenabschnitts 13a ausgestoßen wird,
wird der Kältemitteldruck gesenkt, so dass Kältemittel
nach dem Durchlaufen des zweiten Verdampfers 24 des Kältemittelverzweigungsdurchgangs 20 von
der Kältemittelsaugöffnung 13b in den Ejektor 13 gesaugt
wird.That of the spotlight 12 into the ejector 13 flowing refrigerant is in the nozzle section 13a decompresses and expands. In this way, the pressure energy of the refrigerant at the nozzle portion becomes 13a is converted into the velocity energy of the refrigerant, and thereby the high-speed refrigerant flow from the discharge port of the nozzle portion 13a pushed out. When the high-speed refrigerant flow from the discharge port of the nozzle portion 13a is discharged, the refrigerant pressure is lowered, so that refrigerant after passing through the second evaporator 24 the refrigerant branch passage 20 from the refrigerant suction port 13b into the ejector 13 is sucked.
Das
aus dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßene
Kältemittel und das von der Kältemittelsaugöffnung 13b gesaugte
Kältemittel werden in dem Mischabschnitt 13c stromabwärtig
von dem Düsenabschnitt 13a vermischt, um in den
Diffusorabschnitt 13d zu strömen. Da die Durchgangsschnittfläche
in dem Diffusorabschnitt 13d vergrößert
ist, wird die Geschwindigkeitsenergie (Expansionsenergie) des Kältemittels
in dessen Druckenergie umgewandelt, wodurch der Druck des Kältemittels
in dem Diffusorabschnitt 13d erhöht wird.That from the nozzle section 13a discharged refrigerant and that of the refrigerant suction port 13b sucked refrigerants are in the mixing section 13c downstream of the nozzle portion 13a mixed to enter the diffuser section 13d to stream. Since the passage sectional area in the diffuser section 13d is increased, the speed energy (expansion energy) of the refrigerant is converted into its pressure energy, whereby the pressure of the refrigerant in the diffuser section 13d is increased.
Das
aus dem Diffusorabschnitt 13d des Ejektors 13 strömende
Kältemittel strömt in den ersten Verdampfer 14.
Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel, das in den
ersten Verdampfer 14 strömt, wird durch Aufnehmen
von Wärme aus Luft, die in die Pfeilrichtung AA strömt,
verdampft. Gaskältemittel wird, nachdem es in dem ersten
Verdampfer 14 verdampft ist, wieder in den Kompressor 11 gesaugt
und komprimiert.That from the diffuser section 13d of the ejector 13 flowing refrigerant flows into the first evaporator 14 , Low-temperature and low-pressure refrigerant in the first evaporator 14 is vaporized by absorbing heat from air flowing in the arrow direction AA. Gas refrigerant will, after it is in the first evaporator 14 evaporated, back into the compressor 11 sucked and compressed.
Da
der Kältemitteldruck in dem Druckerhöhungsabschnitt
des Ejektors 13 unter Druck gesetzt wird, kann der Kältemittelverdampfungsdruck
(die Kältemittelverdampfungstemperatur) in dem zweiten Verdampfer 24 niedriger
als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) in
dem ersten Verdampfer 14 gemacht werden.Since the refrigerant pressure in the pressure increasing portion of the ejector 13 is pressurized, the refrigerant evaporation pressure (the refrigerant evaporation temperature) in the second evaporator 24 lower than the refrigerant evaporation pressure (the refrigerant evaporation temperature) in the first evaporator 14 be made.
Der
erste Verdampfer 14 mit einer relativ hohen Kältemittelverdampfungstemperatur
befindet sich in der Strömungsrichtung AA von geblasener Luft
auf einer stromaufwärtigen Seite, und der zweite Verdampfer 24 mit
einer relativ niedrigen Kältemittelverdampfungstemperatur
befindet sich in der Strömungsrichtung AA von geblasener
Luft auf einer stromabwärtigen Seite. Daher kann sowohl
die Temperaturdifferenz zwischen der Kältemittelverdampfungstemperatur
und Luft in dem ersten Verdampfer 14 als auch die Temperaturdifferenz
zwischen der Kältemittelverdampfungstemperatur und Luft
in dem zweiten Verdampfer erzielt werden.The first evaporator 14 with a relatively high refrigerant evaporation temperature is in the flow direction AA of blown air on an upstream side, and the second evaporator 24 with a relatively low refrigerant evaporation temperature, there is AA of blown air on a downstream side in the flow direction. Therefore, both the temperature difference between the refrigerant evaporation temperature and air in the first evaporator 14 and the temperature difference between the refrigerant evaporation temperature and air in the second evaporator can be achieved.
Daher
kann die Wärmeaufnahmeleistung sowohl in dem ersten als
auch zweiten Verdampfer 14 und 24 wirksam erreicht
werden. Außerdem kann der Ansaugdruck des Kompressors 11 durch
die druckerhöhende Wirkung in dem Mischabschnitt 13c und dem
Diffusorabschnitt 13d erhöht werden, wodurch die
Antriebsleistung in dem Kompressor 11 verringert wird.Therefore, the heat absorption performance in both the first and second evaporators 14 and 24 be achieved effectively. In addition, the suction pressure of the compressor 11 by the pressure-increasing effect in the mixing section 13c and the diffuser section 13d be increased, reducing the drive power in the compressor 11 is reduced.
Gemäß der
vorstehenden Struktur und dem Betrieb steuert die Steuervorrichtung 100 den
Dekompressionsbetrag des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 basierend
auf dem hochdruckseitigen Kältemitteldruck und steuert den
Dekompressionsbetrag des Expansionsventils 23 basierend
auf der Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel des ersten
Verdampfers 14 und dem Kältemittel des zweiten
Verdampfers 24, nachdem der Betrieb des Kompressors 11 beginnt,
und der hochdruckseitige Kältemitteldruck den vorgegebenen
Druck erreicht hat.According to the above structure and operation, the control device controls 100 the decompression amount of the nozzle portion 13a of the ejector 13 based on the high-pressure side refrigerant pressure and controls the decompression amount of the expansion valve 23 based on the temperature difference between the refrigerant of the first evaporator 14 and the refrigerant of the two th evaporator 24 after the operation of the compressor 11 begins, and the high-pressure side refrigerant pressure has reached the predetermined pressure.
Folglich
kann der Kältemittelzustand, wie etwa der Druck des Kältemittels
oder die Temperatur des Kältemittels oder ähnlichem,
das von dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, aber
vor dem Dekomprimieren in dem Düsenabschnitt 13a und
dem Expansionsventil 23, das heißt, der hochdruckseitige Kältemittelzustand
(z. B. die Kältemitteltemperatur an der Ausstoßöffnung
des Kompressors 11, der Kältemitteldruck stromabwärtig
von dem Strahler 12) auf einen Kältemittelzustand
eingestellt werden, in dem der Wärmestrahlungswirkungsgrad
des Strahlers 12 auf einen optimalen Wert festgelegt werden
kann. Außerdem kann die Temperaturdifferenz zwischen dem
Kältemittel in dem ersten Verdampfer 14 und dem
Kältemittel in dem zweiten Verdampfer 24 auf eine
passende Temperaturdifferenz festgelegt werden, so dass Frost auf
dem ersten Verdampfer 14 und dem zweiten Verdampfer 24,
die in der Luftströmungsrichtung AA angeordnet sind, beschränkt
werden kann, und die Wärmeaufnahmekapazität zum Aufnehmen
von Wärme aus dem äußeren Fluid sowohl
in dem ersten Verdampfer 14 als auch dem zweiten Verdampfer 24 wirksam
erfüllt werden kann. Außerdem kann die Druckdifferenz
zwischen dem Kältemittel in dem ersten Verdampfer 14 und
dem Kältemittel in dem zweiten Verdampfer 24 derart
eingestellt werden, dass der Wärmeübertragungswirkungsgrad
aufgrund der drucksteigernden Wirkung des Ejektors 13 optimal
gemacht werden kann.Consequently, the refrigerant state, such as the pressure of the refrigerant or the temperature of the refrigerant or the like, that of the compressor 11 is ejected but before decompressing in the nozzle section 13a and the expansion valve 23 that is, the high-pressure side refrigerant state (eg, the refrigerant temperature at the discharge port of the compressor 11 , the refrigerant pressure downstream of the radiator 12 ) are set to a refrigerant state in which the heat radiation efficiency of the radiator 12 can be set to an optimal value. In addition, the temperature difference between the refrigerant in the first evaporator 14 and the refrigerant in the second evaporator 24 be set to a suitable temperature difference, leaving frost on the first evaporator 14 and the second evaporator 24 , which are arranged in the air flow direction AA, can be restricted, and the heat absorption capacity for absorbing heat from the outer fluid in both the first evaporator 14 as well as the second evaporator 24 can be effectively fulfilled. In addition, the pressure difference between the refrigerant in the first evaporator 14 and the refrigerant in the second evaporator 24 be set so that the heat transfer efficiency due to the pressure increasing effect of the ejector 13 can be made optimally.
In
der Kältekreislaufvorrichtung 1 der vorliegenden
Ausführungsform kann der Ansaugdruck des Kompressors 11 auf
einen zu dem ersten Verdampfer 14 ähnlichen Pegel
festgelegt werden, wenn der Ejektor 13 verwendet wird.
Daher kann die Last des Kompressors 11 verringert werden,
um den Betriebswirkungsgrad des Kompressors 11 zu verbessern, während
die Wärmeaufnahmekapazitäten der ersten und zweiten
Verdampfer 14, 24 aufrechterhalten werden können.In the refrigeration cycle device 1 In the present embodiment, the suction pressure of the compressor 11 on one to the first evaporator 14 similar level when the ejector 13 is used. Therefore, the load of the compressor 11 be reduced to the operating efficiency of the compressor 11 improve, while the heat capacity of the first and second evaporators 14 . 24 can be maintained.
Der
Druck des in dem Ejektor 13 unter Druck gesetzten Kältemittelflusses,
das heißt, der Druckerhöhungsbetrag in dem Ejektor 13,
wird entsprechend der Strömungsmenge des Antriebsstroms
des Ejektors 13 (d. h. der Kältemittelströmungsmenge,
die den Düsenabschnitt 13a durchläuft)
oder/und entsprechend dem Kältemittelzustand, der in die
Kältemittelansaugöffnung 13b gesaugt
wird, geändert.The pressure of the ejector 13 pressurized refrigerant flow, that is, the pressure increasing amount in the ejector 13 , According to the flow rate of the drive current of the ejector 13 (ie, the refrigerant flow amount, which is the nozzle portion 13a passes through) and / or according to the refrigerant condition entering the refrigerant suction port 13b is sucked, changed.
In
einem Zustand, in dem die Verdampfungstemperatur hoch ist, das heißt,
in einem Zustand, in dem die Temperatur von Luft, die in den zweiten
Verdampfer 24 strömt, hoch ist, wird das Kältemittel
an dem Kältemittelauslass des zweiten Verdampfers 24 vollständig
zu Dampf, und dadurch wird die Dichte des Kältemittels
an dem Kältemittelauslass des zweiten Verdampfers 24 kleiner,
und der Druckerhöhungsbetrag in dem Ejektor 13 wird
relativ hoch. In einem Zustand, in dem die Verdampfungstemperatur andererseits
niedrig ist, das heißt, in einem Zustand, in dem die Temperatur
von Luft, die in den zweiten Verdampfer 24 strömt,
niedrig ist, kommt das Kältemittel an dem Kältemittelauslass
des zweiten Verdampfers 24 in einen Durchfeuchtungszustand
(d. h. einen Zustand, der flüssiges Kältemittel
enthält), und dadurch wird die Dichte des Kältemittels
an dem Kältemittelauslass des zweiten Verdampfers 24 größer, und
der Druckerhöhungsbetrag in dem Ejektor 13 wird
relativ klein. Auf diese Weise kann der Druckerhöhungsbetrag
aufgrund des Ejektors 13 basierend auf den verschiedenen
Bedingungen eingestellt werden, so dass der Kreislaufbetrieb in
einen Zustand mit der höchsten Effizienz kommt.In a state in which the evaporation temperature is high, that is, in a state in which the temperature of air entering the second evaporator 24 is high, the refrigerant is at the refrigerant outlet of the second evaporator 24 completely to steam, and thereby the density of the refrigerant at the refrigerant outlet of the second evaporator 24 smaller, and the pressure increasing amount in the ejector 13 gets relatively high. On the other hand, in a state where the evaporation temperature is low, that is, in a state where the temperature of air flowing into the second evaporator 24 flows, is low, the refrigerant comes at the refrigerant outlet of the second evaporator 24 in a wet-out state (ie, a state containing liquid refrigerant), and thereby the density of the refrigerant at the refrigerant outlet of the second evaporator becomes 24 greater, and the pressure increase amount in the ejector 13 becomes relatively small. In this way, the pressure increase amount due to the ejector 13 be adjusted based on the various conditions, so that the circulation operation comes in a state with the highest efficiency.
Da
die Verdampfungstemperaturdifferenz zwischen dem ersten Verdampfer 14 und
dem zweiten Verdampfer 24 in der in 1 gezeigten
Kreislaufstruktur ungefähr eine proportionale Beziehung zu
dem Druckerhöhungsbetrag hat, kann ein optimaler Druckerhöhungsbetrag
erzielt werden, indem die Verdampfertemperaturdifferenz eingestellt
wird.Since the evaporation temperature difference between the first evaporator 14 and the second evaporator 24 in the in 1 For example, as shown in FIG. 1, the circulating structure is approximately proportional to the pressurizing amount, an optimum pressurizing amount can be obtained by adjusting the evaporator temperature difference.
Dann
wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform
der hochdruckseitige Kältemittelzustand als der Steuerfaktor
der Öffnungsgradsteuerung des Düsenabschnitts 13a des
Ejektors 13 verwendet, und die Verdampfertemperaturdifferenz
wird als der Steuerfaktor für den Öffnungsgrad
des Expansionsventils 23 verwendet. Daher kann der hochdruckseitige
Kältemittelzustand (z. B. die Kältemitteltemperatur
an der Ausstoßöffnung des Kompressors, der Kältemitteldruck
stromabwärtig von dem Strahler) derart eingestellt werden,
dass die Wärmestrahlungsleistung des Strahlers 12 wirksam
maximal erhöht werden kann und die Verdampfertemperaturpegel
der ersten und zweiten Verdampfer 14, 24 auf einen
gewünschten Zustand eingestellt werden können.
Das heißt, die druckerhöhende Wirkung des Ejektors 13 kann auf
einen Zustand eingestellt werden, um den höchsten Wirkungsgrad
zu haben. Als ein Ergebnis kann der Wirkungsgrad der Kältekreislaufvorrichtung 1 wirksam
verbessert werden.Then, according to the present embodiment, the high-pressure side refrigerant state becomes the control factor of the opening degree control of the nozzle portion 13a of the ejector 13 is used, and the evaporator temperature difference is used as the control factor for the opening degree of the expansion valve 23 used. Therefore, the high-pressure side refrigerant state (eg, the refrigerant temperature at the discharge port of the compressor, the refrigerant pressure downstream of the radiator) can be set such that the heat radiation performance of the radiator 12 can be maximally increased and the evaporator temperature level of the first and second evaporators 14 . 24 can be set to a desired state. That is, the pressure-increasing effect of the ejector 13 can be set to a state to have the highest efficiency. As a result, the efficiency of the refrigeration cycle device 1 be effectively improved.
Wenn
die Steuerverarbeitung bei Schritt 150 in der vorstehend
beschriebenen ersten Ausführungsform durchgeführt
wird, kann der Zielwert der Verdampfertemperaturdifferenz entsprechend
der Betriebsumgebungsbedingung, zum Beispiel gemäß der
Betriebsumgebungsbedingung des Strahlers 12 und/oder des
ersten Verdampfers 14 und/oder des zweiten Verdampfers 24 geändert
werden. Zum Beispiel kann der Zielwert der Verdampfertemperaturdifferenz
entsprechend der Außenlufttemperatur (d. h. der Temperatur
eines äußeren Fluids, das in die ersten und zweiten
Verdampfer strömt) oder der Leitungswassertemperatur (d.
h. der Temperatur eines äußeren Fluids, das in
den Strahler strömt) oder ähnlichem geändert
werden. 3 zeigt ein Beispiel, in dem
die Zielverdampfertemperaturdifferenz (d. h. der Zielwert der Verdampfertemperaturdifferenz)
entsprechend der Außenlufttemperatur geändert
wird.When the control processing at step 150 In the above-described first embodiment, the target value of the evaporator temperature difference may be set according to the operating environment condition, for example, according to the operating environment condition of the radiator 12 and / or the first evaporator 14 and / or the second evaporator 24 be changed. For example, the target value of the evaporator temperature difference may correspond to the outside air temperature (ie, the temperature of an external fluid flowing into the first and second evaporators) or the lei water temperature (ie, the temperature of an external fluid flowing into the radiator) or the like. 3 FIG. 15 shows an example in which the target evaporator temperature difference (ie, the target value of the evaporator temperature difference) is changed according to the outside air temperature.
Gemäß dem
Beispiel von 2 kann der Kreislauf betrieben
werden, während die Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel
in dem ersten Verdampfer 14 und dem Kältemittel
in dem zweiten Verdampfer 24 erzielt werden kann, selbst
wenn die Umgebungsbedingung, wie etwa die Temperaturen von äußeren
Fluiden des Strahlers 12, des ersten Verdampfers 14 und
des zweiten Verdampfers 24 oder die Umgebungsbedingung,
wie etwa Gefrierzustände des ersten Verdampfer 14 und
des zweiten Verdampfers 24, geändert werden.According to the example of 2 the cycle can be operated while the temperature difference between the refrigerant in the first evaporator 14 and the refrigerant in the second evaporator 24 can be achieved, even if the environmental condition, such as the temperatures of external fluids of the radiator 12 , the first evaporator 14 and the second evaporator 24 or the environmental condition, such as freezing conditions of the first evaporator 14 and the second evaporator 24 to be changed.
Der
Zielwert der Verdampfertemperaturdifferenz kann entsprechend einer äußeren
Oberflächentemperatur des ersten Verdampfers 14 und/oder
des zweiten Verdampfers 24 geändert werden. Wenn
in diesem Fall die Bildung von Frost auf dem ersten Verdampfer 14 oder
dem zweiten Verdampfer 24 beginnt, das heißt,
wenn die Umgebungsbedingung die Bedingung ist, in welcher leicht
der Frost bewirkt wird, kann die Kältemitteltemperaturdifferenz
zwischen dem ersten Verdampfer 14 und dem zweiten Verdampfer 24 vergrößert
sein, und dadurch wird die Temperaturdifferenz zwischen den zwei
Verdampfern 14, 24 größer gemacht,
so dass die Temperatur des ersten Verdampfers 14 höher
als des zweiten Verdampfers 24 wird. Folglich kann das
Bewirken von Frost auf den Verdampfern 14, 24 beschränkt
werden.The target value of the evaporator temperature difference may correspond to an outer surface temperature of the first evaporator 14 and / or the second evaporator 24 be changed. If in this case the formation of frost on the first evaporator 14 or the second evaporator 24 that is, when the ambient condition is the condition in which the frost is easily caused, the refrigerant temperature difference between the first evaporator 14 and the second evaporator 24 be enlarged, and thereby the temperature difference between the two evaporators 14 . 24 made bigger, so the temperature of the first evaporator 14 higher than the second evaporator 24 becomes. Consequently, causing frost on the evaporators 14 . 24 be limited.
Die
Steuervorrichtung 100 führt die Schritte 110 und 120 durch,
bis der hochdruckseitige Kältemitteldruck den vorgegebenen
Druck nach dem Start des Kreislaufbetriebs erreicht hat, so dass
der Dekompressionsbetrag des Düsenabschnitts 13a des Ejektors
und der Dekompressionsbetrag des Expansionsventils 23 basierend
auf dem hochdruckseitigen Kältemitteldruck gesteuert werden
können. Bis der hochdruckseitige Kältemitteldruck
den vorgegebenen Wert erreicht hat, wird folglich der Druck des hochdruckseitigen
Kältemittels als der Steuerfaktor für beide Dekompressionsabschnitte 13a, 23 verwendet,
so dass die Zunahmegeschwindigkeit des hochdruckseitigen Kältemitteldrucks
gefördert werden kann, und dadurch ist es für
den Kreislaufbetrieb aufgrund des Steuerbetriebs der Schritte 140, 150 möglich,
schnell in den hocheffizienten Betriebszustand überzugehen.The control device 100 leads the steps 110 and 120 until the high-pressure side refrigerant pressure has reached the predetermined pressure after the start of the cycle operation, so that the decompression amount of the nozzle portion 13a of the ejector and the decompression amount of the expansion valve 23 can be controlled based on the high-pressure side refrigerant pressure. Consequently, until the high-pressure side refrigerant pressure reaches the predetermined value, the pressure of the high-pressure side refrigerant becomes the control factor for both decompression sections 13a . 23 is used, so that the increasing speed of the high-pressure side refrigerant pressure can be promoted, and thereby it is for the circulation operation due to the control operation of the steps 140 . 150 possible to quickly switch to the highly efficient operating state.
Die Änderungsgeschwindigkeit
des Kältemittelzustands auf der Verdampferseite ist später
als die Änderungsgeschwindigkeit des Kältemittelzustands auf
der Hochdruckseite. Wenn folglich in einem Fall, in dem der Kältemittelzustand
auf der Hochdruckseite in hohem Maße geändert
werden muss, die Verdampfertemperaturdifferenz als der Steuerfaktor
verwendet wird, kommt das Änderungsverhältnis
des Öffnungsgrads des Expansionsventils 23 später,
und die Zunahme des Kältemitteldrucks auf der Hochdruckseite
wird beschränkt. Daher ist eine lange Zeit notwendig, bis
der Öffnungsgrad des Expansionsventils 23 den Öffnungsgrad
in einem stabilen Zustand erreicht.The rate of change of the refrigerant state on the evaporator side is later than the rate of change of the refrigerant state on the high pressure side. Accordingly, in a case where the high-pressure-side refrigerant state has to be greatly changed, the evaporator temperature difference is used as the control factor, the change ratio of the opening degree of the expansion valve comes 23 later, and the increase of the refrigerant pressure on the high pressure side is restricted. Therefore, a long time is necessary until the opening degree of the expansion valve 23 reaches the opening degree in a stable state.
Während
der Betriebssteuerung beider Dekompressionsabschnitte von dem Betriebsstart
bis zu einem Zustand, in dem der Kältemitteldruck auf der
Hochdruckseite den vorgegebenen Druck erreicht, kann der Kältemitteldruck
auf der Hochruckseite als ein Hauptsteuerfaktor verwendet werden, und
eine Verdampfertemperaturdifferenz oder ähnliches kann
bei dem Steuerfaktor hinzugefügt werden, ohne nur auf den
Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite als den Steuerfaktor
beschränkt zu sein.While
the operation control of both decompression sections from the start of operation
to a state where the refrigerant pressure on the
High pressure side reaches the predetermined pressure, the refrigerant pressure
be used as a main control factor on the high pressure side, and
an evaporator temperature difference or the like
be added to the control factor without just the
Refrigerant pressure on the high pressure side as the control factor
to be limited.
Wie
vorstehend beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform
zur Betriebsstartzeit die Betriebssteuerung beider Dekompressionsabschnitte
basierend auf dem Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite
verwendet. In einem Fall, in dem der Kältemitteldruck oder
die Kältemitteltemperatur auf der Hochdruckseite entsprechend
den Änderungen in der Umgebungsbedingung des Strahlers 12 und/oder des
ersten Verdampfers 14 und/oder des zweiten Verdampfers 24 geändert
wird, das heißt, in einem Übergangszustand der
Betriebszustandsänderung, kann, ähnlich der Betriebsstartzeit,
die Betriebssteuerung beider Dekompressionsabschnitte basierend auf
dem Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite verwendet werden.
Selbst in einem Fall, in dem der Betriebszustand der Kältekreislaufvorrichtung 1 zum Beispiel
in hohem Maße geändert wird, indem die Wasserzuflusstemperatur
(Einströmtemperatur des äußeren Fluids
des Strahlers 12) und/oder die geheizte Temperatur (Ausströmtemperatur
des äußeren Fluids des Strahlers 12)
und/oder die Außenlufttemperatur (Einströmtemperatur
des äußeren Fluids der ersten und zweiten Verdampfer 14, 24)
und/oder die Außenluftfeuchtigkeit (Einströmfeuchtigkeit
des äußeren Fluids der ersten und zweiten Verdampfer 14, 24)
geändert wird/werden, kann, ähnlich der Betriebsstartzeit,
die Betriebssteuerung beider Dekompressionsabschnitte basierend
auf dem Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite verwendet
werden.As described above, in the present embodiment, at the operation start time, the operation control of both decompression sections based on the refrigerant pressure on the high pressure side is used. In a case where the refrigerant pressure or the refrigerant temperature on the high-pressure side corresponding to the changes in the environmental condition of the radiator 12 and / or the first evaporator 14 and / or the second evaporator 24 is changed, that is, in a transition state of the operating state change, similar to the operation start time, the operation control of both decompression sections based on the refrigerant pressure on the high pressure side can be used. Even in a case where the operating state of the refrigeration cycle device 1 For example, by changing the water inflow temperature (inflow temperature of the outer fluid of the radiator 12 ) and / or the heated temperature (outflow temperature of the outer fluid of the radiator 12 ) and / or the outside air temperature (inflow temperature of the outer fluid of the first and second evaporators 14 . 24 ) and / or the outside air humidity (inflow moisture of the outer fluid of the first and second evaporators 14 . 24 ), similar to the operation start time, the operation control of both decompression sections may be used based on the refrigerant pressure on the high pressure side.
Entsprechend
kann in einem Fall, in dem der Kältemitteldruck oder die
Kältemitteltemperatur auf der Hochdruckseite entsprechend
einer Änderung in der Umgebungsbedingung des Strahlers 12 und/oder des
ersten Verdampfers 14 und/oder des zweiten Verdampfers 24 geändert
wird, der Kältemitteldruck oder die Kältemitteltemperatur
auf der Hochdruckseite als der Steuerfaktor der Dekompressionsabschnitte 13a, 23 verwendet
werden. Entsprechend kann die Zeit des Übergangszustands
verkürzt werden, wodurch die Versetzung in den Betriebszustand
mit dem hohen Wirkungsgrad schnell erfolgt.Accordingly, in a case where the refrigerant pressure or the refrigerant temperature on the high pressure side corresponding to a change in the ambient condition of the radiator 12 and / or the first evaporator 14 and / or the second evaporator 24 is changed, the refrigerant pressure or the refrigerant temperature on the high pressure side as the control factor of Dekompressionsabschnit th 13a . 23 be used. Accordingly, the time of the transient state can be shortened, whereby the shift to the high-efficiency operation state is quick.
Die
Steuervorrichtung 100 steuert den Dekompressionsbetrag
des Düsenabschnitts 13a basierend auf dem von
dem Drucksensor 92 erfassten hochdruckseitigen Kältemitteldruck.
Da, wie vorstehend beschrieben, der Kältemitteldruck auf
der Hochdruckseite als der Steuerfaktor verwendet wird, kann der
Kältemitteldruck auf den Kältemittelzustand erhöht
werden, bei dem die Wärmeabstrahlung wegen des Strahlers 12 ungeachtet
des in den Kompressor 11 gesaugten Kältemittelzustands
optimal wird.The control device 100 controls the decompression amount of the nozzle portion 13a based on that of the pressure sensor 92 detected high pressure side refrigerant pressure. As described above, since the refrigerant pressure on the high pressure side is used as the control factor, the refrigerant pressure can be increased to the refrigerant state in which the heat radiation due to the radiator 12 regardless of the compressor 11 sucked refrigerant condition is optimal.
Dann
steuert die Steuervorrichtung 100 den Dekompressionsbetrag
des Expansionsventil 23 basierend auf der Differenz zwischen
der von dem ersten Verdampferkältemitteltemperatursensor 93 erfassten
Kältemitteltemperatur und der von dem zweiten Verdampferkältemitteltemperatursensor 94 erfassten
Kältemitteltemperatur. Entsprechend kann die Kältemitteltemperaturdifferenz
der ersten und zweiten Verdampfer 14, 24 unter
Verwendung relativ kostengünstiger Einrichtungen erfasst
werden.Then the control device controls 100 the decompression amount of the expansion valve 23 based on the difference between that of the first evaporator refrigerant temperature sensor 93 detected refrigerant temperature and that of the second evaporator refrigerant temperature sensor 94 detected refrigerant temperature. Accordingly, the refrigerant temperature difference of the first and second evaporators 14 . 24 be detected using relatively inexpensive facilities.
(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment
Als
nächstes wird eine zweite Ausführungsform unter
Bezug auf 4 beschrieben.Next, a second embodiment will be described with reference to FIG 4 described.
In
der zweiten Ausführungsform sind die beiden Dekompressionsabschnitte
Expansionsventile, und der stromabwärtige Verbindungsabschnitt
des Kältemittelverzweigungsdurchgangs ist im Vergleich zu
der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ein
Punkt stromabwärtig von dem ersten Verdampfer. Hier sind
die Abschnitte, die denen der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ähnlich
sind, mit den gleichen Bezugsnummern angezeigt, und ihre detaillierte
Erklärung wird weggelassen.In
In the second embodiment, the two decompression sections
Expansion valves, and the downstream connection section
of the refrigerant branch passage is compared to
the first embodiment described above
Point downstream of the first evaporator. Here are
the portions similar to those of the first embodiment described above
are, with the same reference numbers displayed, and their detailed
Explanation is omitted.
Wie
in 4 gezeigt, ist in der vorliegenden Ausführungsform
ein Kältemittelverzweigungsdurchgang 20A (entspricht
dem Verzweigungsdurchgang) derart ausgebildet, dass ein stromabwärtiges
Ende des Kältemittelverzweigungsdurchgangs 20A in
einem Kältemittelstrom an einer Position stromabwärtig
von dem ersten Verdampfer 14 und stromaufwärtig
von dem Kompressor 11 mit dem Kältekreislaufdurchgang 10 vereinigt
wird. Ein Expansionsventil 113 befindet sich als ein erster
Dekompressionsabschnitt in dem Kältemittelkreislaufdurchgang 10.
Das Expansionsventil 113 ist auch ein elektronisches Expansionsventil,
und ein Kältemitteldekompressionsbetrag des Expansionsventils 113 kann
durch Einstellen seines Öffnungsgrads eingestellt werden.As in 4 is a refrigerant branch passage in the present embodiment 20A (corresponding to the branch passage) is formed such that a downstream end of the refrigerant branch passage 20A in a refrigerant flow at a position downstream of the first evaporator 14 and upstream of the compressor 11 with the refrigeration cycle passage 10 is united. An expansion valve 113 is located as a first decompression section in the refrigerant cycle passage 10 , The expansion valve 113 is also an electronic expansion valve, and a refrigerant decompression amount of the expansion valve 113 can be adjusted by adjusting its opening degree.
Eine
Steuervorrichtung ist in 4 weggelassen. Ähnlich
der ersten Ausführungsform steuert die Steuervorrichtung
jedoch den Dekompressionsbetrag des Expansionsventils 113 und
den Dekompressionsbetrag des Expansionsventils 23 basierend auf
dem Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite. Dann, nachdem
der Kältemitteldruck auf der Hochruckseite nach dem Betriebsstart
den vorgegebenen Druck erreicht hat, wird der Dekompressionsbetrag des
Expansionsventils 113 basierend auf dem Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite gesteuert, und der Dekompressionsbetrag des
Expansionsventils 23 wird basierend auf der Temperaturdifferenz
zwischen dem Kältemittel in dem ersten Verdampfer 14 und
dem Kältemittel in dem zweiten Verdampfer 24 gesteuert.A control device is in 4 omitted. However, similar to the first embodiment, the control device controls the decompression amount of the expansion valve 113 and the decompression amount of the expansion valve 23 based on the refrigerant pressure on the high pressure side. Then, after the refrigerant pressure on the high pressure side after the start of operation has reached the predetermined pressure, the decompression amount of the expansion valve becomes 113 controlled based on the refrigerant pressure on the high pressure side, and the decompression amount of the expansion valve 23 is based on the temperature difference between the refrigerant in the first evaporator 14 and the refrigerant in the second evaporator 24 controlled.
Bis
der hochdruckseitige Kältemitteldruck den vorgegebenen
Wert erreicht hat, wird folglich der Kältemitteldruck auf
der Hochdruckseite als der Steuerfaktor beider Dekompressionsabschnitte 113, 23 verwendet,
so dass die Zunahmegeschwindigkeit des hochdruckseitigen Kältemitteldrucks
gefördert werden kann, und dadurch ist es möglich,
dass der Kreislaufbetrieb schnell in den hocheffizienten Betriebszustand übergeht.
Nachdem der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite den
vorgegebenen Druck erreicht hat, kann außerdem der Kältemittelzustand,
wie etwa der von dem Kompressor 11 ausgestoßene
Kältemitteldruck oder die Kältemitteltemperatur,
jedoch vor dem Dekomprimieren durch das Expansionsventil 113 und
das Expansionsventil 23, auf einen Kältemittelzustand
festgelegt werden, in dem der Wärmeabstrahlungswirkungsgrad
in dem Strahler 12 optimal wird. Das heißt, nachdem
der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite den vorgegebenen Druck
erreicht hat, kann der Kältemittelzustand auf der Hochdruckseite
(z. B. die Kältemitteltemperatur an der Ausstoßöffnung
des Kompressors 11, der Kältemitteldruck auf der
stromabwärtigen Seite des Strahlers 12) auf den
Kältemittelzustand festgelegt werden, in dem der Wärmeabstrahlungswirkungsgrad
in dem Strahler 12 optimal wird.Consequently, until the high-pressure side refrigerant pressure reaches the predetermined value, the refrigerant pressure on the high-pressure side becomes the control factor of both decompression sections 113 . 23 is used, so that the increase speed of the high-pressure side refrigerant pressure can be promoted, and thereby it is possible that the cycle operation quickly goes into the high-efficiency operating state. In addition, after the refrigerant pressure on the high pressure side has reached the predetermined pressure, the refrigerant state such as that of the compressor may be increased 11 ejected refrigerant pressure or the refrigerant temperature, but before decompression through the expansion valve 113 and the expansion valve 23 be set to a refrigerant state in which the heat radiation efficiency in the radiator 12 becomes optimal. That is, after the refrigerant pressure on the high-pressure side has reached the predetermined pressure, the refrigerant state on the high-pressure side (eg, the refrigerant temperature at the discharge port of the compressor 11 , the refrigerant pressure on the downstream side of the radiator 12 ) are set to the refrigerant state in which the heat radiation efficiency in the radiator 12 becomes optimal.
Außerdem
kann die Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel in
dem ersten Verdampfer 14 und dem Kältemittel in
dem zweiten Verdampfer 24 auf eine passende Temperaturdifferenz
festgelegt werden, so dass Frost des ersten Verdampfers 4 und des
zweiten Verdampfers 24, die in der Luftströmungsrichtung
AA angeordnet sind, beschränkt und die wärmeaufnehmende
Wirkung von dem äußeren Fluid in dem ersten Verdampfer 14 und
dem zweiten Verdampfer 24 wirksam verbessert werden kann.In addition, the temperature difference between the refrigerant in the first evaporator 14 and the refrigerant in the second evaporator 24 be set to a suitable temperature difference, allowing frost of the first evaporator 4 and the second evaporator 24 , which are arranged in the air flow direction AA, limited and the heat-absorbing effect of the outer fluid in the first evaporator 14 and the second evaporator 24 can be effectively improved.
In
der Kältekreislaufvorrichtung mit der in 4 gezeigten
Struktur sind die zwei Verdampfer unabhängig stromabwärtig
von den jeweiligen Dekompressionsabschnitten angeordnet. Daher können durch
Einstellen der Öffnungsflächen der jeweiligen Dekompressionsabschnitte
die Kältemittelverdampfungstemperaturen in den jeweiligen
Verdampfern frei festgelegt werden. Zum Beispiel wird die Kältemittelverdampfungstemperatur
auf der luftstromaufwärtigen Seite höher gemacht,
und die Kältemittelverdampfungstemperatur auf der luftstromabwärtigen
Seite wird niedriger gemacht. In diesem Fall ist es möglich,
dass der Frost auf jedem der Verdampfer gleichmäßig
verteilt wird, wodurch die Häufigkeit der Entfrostungsmale
verringert wird.In the refrigeration cycle device with the in 4 As shown, the two evaporators are arranged independently downstream of the respective decompression portions. Therefore, by adjusting the opening areas of the respective ones Decompression sections, the refrigerant evaporation temperatures are set freely in the respective evaporators. For example, the refrigerant evaporation temperature on the upstream air side is made higher, and the refrigerant evaporation temperature on the downstream air side is made lower. In this case, it is possible for the frost to be evenly distributed on each of the evaporators, thereby reducing the frequency of defrosting times.
In
der vorliegenden Ausführungsform wird der hochdruckseitige
Kältemittelzustand von der Ausstoßöffnung
des Kompressors 11 zu den Expansionsventilen 113, 23 als
der Steuerfaktor eines der zwei variablen Expansionsventile 113, 23 verwendet, und
die Verdampfertemperaturdifferenz wird als der Steuerfaktor für
das andere der zwei variablen Expansionsventile 113, 23 verwendet.
Daher kann der hochdruckseitige Kältemittelzustand eingestellt
werden, so dass die Wärmestrahlungsleistung des Strahlers
12 wirksam maximal erhöht werden kann und die Verdampfertemperaturpegel
der ersten und zweiten Verdampfer 14, 24 auf einen
gewünschten Zustand eingestellt werden können.
Zum Beispiel kann die Kältemittelverdampfungstemperatur
auf der luftstromaufwärtigen Seite unter einer Bedingung leichten
Gefrierens höher gemacht werden, und die Kältemittelverdampfungstemperatur
auf der luftstromabwärtigen Seite kann niedriger gemacht
werden.In the present embodiment, the high-pressure side refrigerant state becomes from the discharge port of the compressor 11 to the expansion valves 113 . 23 as the control factor of one of the two variable expansion valves 113 . 23 and the evaporator temperature difference is used as the control factor for the other of the two variable expansion valves 113 . 23 used. Therefore, the high-pressure side refrigerant state can be adjusted so that the heat radiation performance of the radiator 12 can be effectively maximally increased, and the evaporator temperature levels of the first and second evaporators 14 . 24 can be set to a desired state. For example, the refrigerant evaporation temperature on the upstream air side may be made higher under a light freezing condition, and the refrigerant evaporation temperature on the downstream air side may be made lower.
In
der Kältekreislaufvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform
kann eine Drosseleinrichtung, wie etwa eine Verengung, etc., an
einer Position in dem Kältekreislaufdurchgang 10 zwischen
der kältemittelstromabwärtigen Seite des ersten
Verdampfers 14 und dem stromabwärtigen Verbindungsabschnitt
des Kältemittelverzweigungsdurchgangs 20A festgelegt
werden, so dass die Temperaturdifferenz, das heißt, die
Druckdifferenz, zwischen dem Kältemittel in dem ersten
Verdampfer 14 und dem Kältemittel in dem zweiten
Verdampfer 24 festgelegt werden kann.In the refrigeration cycle device of the present embodiment, throttle means, such as a restriction, etc., may be provided at a position in the refrigeration cycle passage 10 between the refrigerant downstream side of the first evaporator 14 and the downstream connecting portion of the refrigerant branch passage 20A be set so that the temperature difference, that is, the pressure difference, between the refrigerant in the first evaporator 14 and the refrigerant in the second evaporator 24 can be determined.
(Andere Ausführungsformen)Other Embodiments
Wenngleich
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen unter
Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, muss bemerkt
werden, dass für Fachleute der Technik vielfältige Änderungen
und Modifikationen offensichtlich werden.Although
the present invention in conjunction with its preferred embodiments below
Has been described with reference to the accompanying drawings must be noted
be that for professionals of the technology varied changes
and modifications will become apparent.
Zum
Beispiel wird in den vorsehend beschriebenen Ausführungsformen,
nachdem der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite den
vorgegebenen Druck erreicht hat, der Düsenabschnitt 13a oder das
Expansionsventil 113 basierend auf dem Kältemitteldruck
auf der Hochdruckseite gesteuert, und das Expansionsventil 23 wird
basierend auf der Kältemitteltemperaturdifferenz zwischen
dem ersten Verdampfer 14 und dem zweiten Verdampfer 24 gesteuert.
Allerdings kann der Steuerfaktor umgekehrt festgelegt werden.For example, in the embodiments described above, after the refrigerant pressure on the high-pressure side has reached the predetermined pressure, the nozzle portion 13a or the expansion valve 113 controlled based on the refrigerant pressure on the high pressure side, and the expansion valve 23 is based on the refrigerant temperature difference between the first evaporator 14 and the second evaporator 24 controlled. However, the tax factor can be set vice versa.
In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der
Düsenabschnitt 13a oder das Expansionsventil 113 unter
Verwendung des Kältemitteldrucks auf der Hochdruckseite
als der Steuerfaktor gesteuert. Der Düsenabschnitt 13a oder
das Expansionsventil 113 kann jedoch unter Verwendung der
Kältemitteltemperatur auf der Hochdruckseite als den Steuerfaktor
gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Dekompressionsbetrag des
Düsenabschnitts 13a oder des Expansionsventils 113 basierend
auf der Kältemitteltemperatur, die von dem Ausstoßtemperatursensor 91 erfasst
wird, der ein Ausstoßkältemittelerfassungsabschnitt
ist, der aufgebaut ist, um die Temperatur des aus dem Kompressor 11 ausgestoßenen
Kältemittels zu erfassen, gesteuert werden.In the above-described embodiments, the nozzle portion becomes 13a or the expansion valve 113 controlled as the control factor using the refrigerant pressure on the high pressure side. The nozzle section 13a or the expansion valve 113 However, it can be controlled using the refrigerant temperature on the high pressure side as the control factor. For example, the decompression amount of the nozzle portion may be 13a or the expansion valve 113 based on the refrigerant temperature received from the discharge temperature sensor 91 is detected, which is an ejection refrigerant detecting portion, which is constructed to the temperature of the out of the compressor 11 To detect discharged refrigerant to be controlled.
Da
die Kältemitteltemperatur an der Ausstoßöffnung
des Kompressors 11 in diesem Fall als der Steuerfaktor
verwendet wird, ist es möglich, dass der Kompressor 11 unter
einer Bedingung betrieben wird, ohne die Wärmebeständigkeitstemperatur
des Kompressors 11 zu übersteigen, und dadurch
ist es möglich, die Lebensdauerverringerung in dem Kompressor
zu beschränken.As the refrigerant temperature at the discharge port of the compressor 11 In this case, as the control factor is used, it is possible that the compressor 11 is operated under a condition without the heat resistance temperature of the compressor 11 to exceed, and thereby it is possible to limit the life reduction in the compressor.
In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der
Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite schnell geändert,
indem der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite als der
Steuerfaktor für die zwei Dekompressionsabschnitte verwendet
wird, bis der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite den vorgegebenen
Wert erreicht hat. Der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite
kann jedoch schnell geändert werden, indem der Kältemitteldruck
oder die Kältemitteltemperatur auf der Hochdruckseite als
die Steuerfaktoren der zwei Dekompressionsabschnitte verwendet werden,
bis die Kältemitteltemperatur auf der Hochdruckseite den
vorgegebenen Wert erreicht hat. Außerdem kann das Umschalten
des Steuerbetriebs basierend auf einer vorgegebenen Zeit bestimmt werden,
die unter Berücksichtigung der Änderung des Kältemitteldrucks
oder der Kältemitteltemperatur auf der Hochdruckseite festgelegt
wird, ohne auf den hochdruckseitigen Kältemitteldruck oder
die hochdruckseitige Kältemitteltemperatur, die direkt
erfasst wird, beschränkt zu sein.In
the embodiments described above is the
Refrigerant pressure on the high pressure side changed quickly,
by the refrigerant pressure on the high pressure side than the
Control factor used for the two decompression sections
is until the refrigerant pressure on the high pressure side of the predetermined
Has achieved value. The refrigerant pressure on the high pressure side
however, can be changed quickly by changing the refrigerant pressure
or the refrigerant temperature on the high pressure side as
the control factors of the two decompression sections are used
until the refrigerant temperature on the high pressure side
has reached predetermined value. In addition, the switching can
of the control operation are determined based on a predetermined time,
taking into account the change in the refrigerant pressure
or the refrigerant temperature on the high pressure side
is, without the high-pressure-side refrigerant pressure or
the high-pressure side refrigerant temperature, the direct
is detected to be limited.
In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die
Kältemitteltemperatur in dem ersten Verdampfer 14 von
dem Temperatursensor 93 erfasst, der sich auf der Kältemitteleinlassseite
des ersten Verdampfers 14 befindet, und die Kältemitteltemperatur
in dem zweiten Verdampfer 24 wird von dem Temperatursensor 94 erfasst,
der sich auf der Kältemitteleinlassseite des zweiten Verdampfers 24 befindet.
Die Temperatursensoren zum Erfassen der Kältemitteltemperaturen
in dem ersten Verdampfer 14 und in dem zweiten Verdampfer 24 können
jedoch jeweils in den Kältemitteldurchgängen der
ersten und zweiten Verdampfer 14, 24 oder an Kältemittelauslassseiten
der ersten und zweiten Verdampfer 14, 24 angeordnet
werden. Alternativ kann der Temperatursensor auf der Oberfläche
eines Kältemitteldurchgangselements, wie etwa einer Kältemittelrohrleitung,
in dem ersten oder zweiten Verdampfer 14, 24 angeordnet
sein oder kann im Inneren des Kältemitteldurchgangselements
angeordnet sein, um die Kältemitteltemperatur in der Kältemittelrohrleitung
direkt zu erfassen.In the embodiments described above, the refrigerant temperature in the first evaporator 14 from the temperature sensor 93 detected on the refrigerant inlet side of the first evaporator 14 and the refrigerant temperature in the second evaporator 24 is from the temperature sensor 94 detected on the refrigerant inlet side of the second evaporator 24 located. The temperature sensors for detecting the refrigerant temperatures in the first evaporator 14 and in the second evaporator 24 however, may each be in the refrigerant passages of the first and second evaporators 14 . 24 or at refrigerant outlet sides of the first and second evaporators 14 . 24 to be ordered. Alternatively, the temperature sensor may be disposed on the surface of a refrigerant passage member such as a refrigerant piping in the first or second evaporator 14 . 24 may be arranged or may be disposed inside the refrigerant passage member to directly detect the refrigerant temperature in the refrigerant piping.
In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird das
Expansionsventil 23 basierend auf der Kältemitteltemperaturdifferenz
zwischen den zwei Verdampfern 14 und 24 gesteuert.
Das Expansionsventil 23 kann jedoch basierend auf einer
physikalischen Größe gesteuert werden, die für
die Kältemitteldruckdifferenz zwischen den zwei Verdampfern 14, 24 maßgeblich
ist. Die Kältemitteltemperaturdifferenz zwischen den zwei
Verdampfern 14 und 24 ist eine physikalische Größe,
die für die Kältemitteldruckdifferenz zwischen
den zwei Verdampfern 14 und 24 maßgeblich
ist.In the embodiments described above, the expansion valve 23 based on the refrigerant temperature difference between the two evaporators 14 and 24 controlled. The expansion valve 23 however, can be controlled based on a physical quantity representative of the refrigerant pressure difference between the two evaporators 14 . 24 is decisive. The refrigerant temperature difference between the two evaporators 14 and 24 is a physical quantity responsible for the refrigerant pressure difference between the two evaporators 14 and 24 is decisive.
Zum
Beispiel können ein erster Verdampferkältemitteldruckerfassungsabschnitt,
der aufgebaut ist, um den Druck des in den ersten Verdampfer 14 strömenden
Kältemittels zu erfassen, und ein zweiter Verdampferkältemitteldruckerfassungsabschnitt,
der aufgebaut ist, um den Druck des in den zweiten Verdampfer 14 strömenden
Kältemittels zu erfassen, bereitgestellt werden. In diesem
Fall kann der Druckdekompressionsbetrag des Expansionsventils 23 basierend
auf einer Differenz zwischen dem von dem ersten Verdampferkältemitteldruckerfassungsabschnitt
erfassten Kältemitteldruck und dem von dem zweiten Verdampferkältemitteldruckerfassungsabschnitt
erfassten Kältemitteldruck gesteuert werden. Entsprechend
können der Kältemitteldruck in dem ersten Verdampfer 14 und
der Kältemitteldruck in dem zweiten Verdampfer 24 direkt
erfasst werden, und der Dekompressionsbetrag des Expansionsventils 23 kann
basierend auf der tatsächlichen Kältemitteldruckdifferenz
gesteuert werden.For example, a first evaporator refrigerant pressure detection section configured to increase the pressure of the first evaporator 14 to detect a flowing refrigerant, and a second evaporator refrigerant pressure detecting portion, which is constructed to the pressure of the second evaporator 14 be detected flowing refrigerant to be provided. In this case, the pressure decompression amount of the expansion valve 23 are controlled based on a difference between the refrigerant pressure detected by the first evaporator refrigerant pressure detecting portion and the refrigerant pressure detected by the second evaporator refrigerant pressure detecting portion. Accordingly, the refrigerant pressure in the first evaporator 14 and the refrigerant pressure in the second evaporator 24 are detected directly, and the decompression amount of the expansion valve 23 can be controlled based on the actual refrigerant pressure difference.
In
den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen
ist der Dekompressionsabschnitt in jedem der zwei verzweigten Kältemitteldurchgänge
angeordnet, das heißt, die zwei Dekompressionsabschnitte
sind einzeln für die zwei verzweigten Kältemitteldurchgänge
angeordnet. Der Dekompressionsabschnitt kann jedoch in jedem von
drei oder mehr als drei verzweigten Kältemitteldurchgängen angeordnet
sein, und die vorliegende Erfindung kann auf wenigstens zwei der
drei oder mehr verzweigten Kältemitteldurchgänge
angewendet werden.In
the respective embodiments described above
is the decompression section in each of the two branched refrigerant passages
arranged, that is, the two decompression sections
are single for the two branched refrigerant passages
arranged. However, the decompression section may be in any of
arranged three or more than three branched refrigerant passages
and the present invention can be applied to at least two of
three or more branched refrigerant passages
be applied.
In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die
vorliegende Erfindung auf die Kältekreislaufvorrichtung
für eine Wasserheizung angewendet, sie kann jedoch für
die andere Verwendung auf eine Kältekreislaufvorrichtung
angewendet werden.In
In the embodiments described above, the
present invention to the refrigeration cycle device
However, it can be used for water heating
the other use on a refrigeration cycle device
be applied.
In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können
beliebige Arten von Kältemitteln für die Kältekreislaufvorrichtung
verwendet werden. Jedes Kältemittel für den überkritischen
Kältemittelkreislauf oder den unterkritischen Kältemittelkreislauf,
wie etwa Freon-basiertes Kältemittel, HC-basierte CFC-Substitute,
Kohlendioxid (CO2) oder ähnliche können verwendet
werden.In
the embodiments described above
Any type of refrigerant for the refrigeration cycle device
be used. Any refrigerant for the supercritical
Refrigerant circuit or the subcritical refrigerant circuit,
such as Freon-based refrigerant, HC-based CFC substitutes,
Carbon dioxide (CO2) or similar can be used
become.
Hier
ist Freon ein generischer Begriff für organische Chemikalien,
die aus Kohlenstoff, Fluor, Chlor und Wasserstoff bestehen. Das
Freon-basierte Kältemittel umfasst HCFC-basiertes Kältemittel
und HFC-basiertes Kältemittel, die allgemein als CFC-Substitut
ohne Ozonverringerung verwendet werden.Here
Freon is a generic term for organic chemicals,
which consist of carbon, fluorine, chlorine and hydrogen. The
Freon based refrigerant includes HCFC based refrigerant
and HFC-based refrigerant commonly referred to as CFC substitute
be used without ozone reduction.
Außerdem
ist das HC-(Kohlenstoff-Wasserstoff-)basierte Kältemittel
ein natürliches Kältemittel, das Wasserstoff und
Kohlenstoff enthält. Zum Beispiel ist das HC-basierte Kältemittel
R600a (Isobuten), R290 (Propan) oder ähnliches.Furthermore
is the HC (carbon-hydrogen) based refrigerant
a natural refrigerant that is hydrogen and
Contains carbon. For example, the HC-based refrigerant
R600a (isobutene), R290 (propane) or similar.
Es
versteht sich, dass derartige Änderungen und Modifikationen
innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, wie er durch
die beigefügten Ansprüche definiert ist, liegen.It
It is understood that such changes and modifications
within the scope of the present invention as defined by
the appended claims are defined.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list
The documents listed by the applicant have been automated
generated and is solely for better information
recorded by the reader. The list is not part of the German
Patent or utility model application. The DPMA takes over
no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
- JP 2007-78339
A [0002] - JP 2007-78339 A [0002]