JP2006044579A - Air conditioner for vehicle - Google Patents

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Taiichi Aikawa
泰一 相川
Hiroshi Oshitani
洋 押谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cold-heat accumulation type air conditioner for a vehicle having a small size fluid pump means with good efficiency. <P>SOLUTION: When an engine 4 (compressor 1) is stopped, condensation action is generated on a driving coolant by mixing a driving coolant flowing-in from a driving flow route 14 to a nozzle 9a and injected and a coolant sucked from a suction part 9b at a mixing part 9c, a fluid pump mechanism is constituted by obtaining an elevated pressure by speed-reduction of the flow at this time and the delivery coolant is circulated through an evaporator to generate cooling action. Conventionally, the pressure is taken out from motion energy, in contrast thereto, the maximum feature resides in that the elevated pressure is obtained by condensation action of the coolant by utilizing cold heat possessed by a heat generator 11. According to this, since a diffuser 9d part required in a conventional ejector type pump is eliminated or the elevated pressure can be efficiently obtained even if it is sufficiently made small, the cold-heat accumulation type air conditioner for the vehicle having a small size fluid pump means with good efficiency can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、停車時などに圧縮機の駆動源である車両エンジンを一時的に停止させる車両に適用される蓄冷式の車両用空調装置に関するものである。   The present invention relates to a cold storage type vehicle air conditioner that is applied to a vehicle that temporarily stops a vehicle engine that is a drive source of a compressor when the vehicle is stopped.

近年、環境保護や車両エンジンの燃費向上などを目的として、信号待ちなどの停車時に車両エンジンを自動的に停止する車両（ハイブリッド車などのエコラン車）が実用化されており、今後、停車時に車両エンジンを停止する車両が増加する傾向にある。ところで、車両用空調装置においては、冷凍サイクルの圧縮機を車両エンジンにより駆動しているため、上記エコラン車においては信号待ちなどで停車して車両エンジンが停止されるたびに圧縮機も停止し、冷房用蒸発器の温度が上昇して車室内への吹出空気温度が上昇するため、乗員の冷房フィーリングが悪化するという不具合が発生する。   In recent years, vehicles (eco-run vehicles such as hybrid vehicles) that automatically stop the vehicle engine when stopping, such as waiting for traffic lights, have been put to practical use for the purpose of environmental protection and improved fuel efficiency of the vehicle engine. The number of vehicles that stop the engine tends to increase. By the way, in the vehicle air conditioner, since the compressor of the refrigeration cycle is driven by the vehicle engine, the eco-run vehicle stops at the signal and stops the compressor whenever the vehicle engine is stopped. Since the temperature of the cooling evaporator rises and the temperature of the air blown into the passenger compartment rises, there arises a problem that the cooling feeling of the occupant deteriorates.

そこで、車両エンジン（圧縮機）の稼働時に蓄冷される蓄冷手段を備え、車両エンジン（圧縮機）が停止して蒸発器の冷却作用が停止したときには蓄冷手段の蓄冷熱量を使用して車室内への吹出空気を冷却できる蓄冷式の車両用空調装置の必要性が高まっている。この種の蓄冷式の車両用空調装置として、本発明者らは先に特願２００４−５４６６７号に示すものを出願している。   In view of this, a cold storage means for storing cold when the vehicle engine (compressor) is operated is provided, and when the vehicle engine (compressor) is stopped and the cooling action of the evaporator is stopped, the cold storage amount of the cold storage means is used to enter the vehicle interior. There is an increasing need for a regenerative vehicle air conditioner that can cool the blown air. As this type of regenerative type vehicle air conditioner, the present inventors have previously filed an application shown in Japanese Patent Application No. 2004-54667.

これは、液冷媒循環手段（流体ポンプ手段）としてエジェクタ９を用いるものであり、走行時に蓄冷熱交換器１１に冷熱を溜め、停車時は蓄冷熱交換器１１で冷媒を凝縮させて一旦冷媒に冷熱を取り出し、更にエジェクタ９の吸引部９ｂに冷媒を導き、エジェクタ９の主としてディフューザ９ｄで得られる昇圧作用により蒸発器８に冷媒を送出することで車両エンジン４（圧縮機１）停止時の車室内冷房運転を実現するものである。   This uses an ejector 9 as a liquid refrigerant circulation means (fluid pump means), and accumulates cold heat in the cold storage heat exchanger 11 during traveling, condenses the refrigerant in the cold storage heat exchanger 11 when the vehicle stops, and temporarily condenses the refrigerant. The vehicle at the time when the vehicle engine 4 (compressor 1) is stopped is obtained by taking out the cold heat, further guiding the refrigerant to the suction portion 9b of the ejector 9, and sending the refrigerant to the evaporator 8 by the pressure increasing action obtained mainly by the diffuser 9d of the ejector 9. This realizes indoor cooling operation.

ちなみに、図１３は従来のエジェクタ９の構造概要を示す断面図である。エジェクタ９は、駆動流経路から流入する高圧冷媒の圧力エネルギー（圧力ヘッド）を速度エネルギー（速度ヘッド）に変換して冷媒を減圧膨張させるノズル９ａと、そのノズル９ａから噴射する高い速度の冷媒流により低圧側に接続した経路から冷媒を吸引する吸引部９ｂと、その吸引した冷媒とノズル９ａから噴射する冷媒とを混合させる混合部９ｃと、速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させるディフューザ９ｄとを有している。   Incidentally, FIG. 13 is a sectional view showing an outline of the structure of a conventional ejector 9. The ejector 9 converts a pressure energy (pressure head) of high-pressure refrigerant flowing from the drive flow path into velocity energy (speed head) to decompress and expand the refrigerant, and a high-speed refrigerant flow ejected from the nozzle 9a. The suction unit 9b that sucks the refrigerant from the path connected to the low pressure side, the mixing unit 9c that mixes the sucked refrigerant and the refrigerant injected from the nozzle 9a, and converts the velocity energy into pressure energy to change the pressure of the refrigerant. And a diffuser 9d for boosting the pressure.

しかしながら、上記従来技術は液冷媒循環手段（流体ポンプ手段）としてエジェクタ９を用いている。この場合、流体ポンプの昇圧作用はエジェクタ９のディフューザ９ｄで混合部９ｃの流体の持つ運動エネルギーが圧力に変換されることで得られる。このディフューザ９ｄで効率の良い昇圧特性を得るためには流れの剥離を防止する必要があり、拡がり角をあまり大きく取ることができない。従って、流れ方向の長さを大きく取る必要があり、エジェクタ９自体の寸法が大きくなるという問題点がある。   However, the above prior art uses the ejector 9 as the liquid refrigerant circulating means (fluid pump means). In this case, the pressurizing action of the fluid pump is obtained by converting the kinetic energy of the fluid in the mixing portion 9c into pressure by the diffuser 9d of the ejector 9. In order to obtain an efficient step-up characteristic with the diffuser 9d, it is necessary to prevent separation of the flow, and the divergence angle cannot be made very large. Therefore, it is necessary to increase the length in the flow direction, and there is a problem that the size of the ejector 9 itself is increased.

本発明は、上記技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、より効率が良くて小型な流体ポンプ手段を有する蓄冷式の車両用空調装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the problems of the above-described technology, and an object thereof is to provide a regenerative vehicle air conditioner having a more efficient and small fluid pump unit.

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項１４に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、少なくとも停車時に車両エンジン（４）を停止する制御を行う車両に搭載され、車両エンジン（４）により駆動される圧縮機（１）と、圧縮機（１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う高圧側熱交換器（６）と、高圧側熱交換器（６）を通過した冷媒を減圧する減圧手段（７）と、減圧手段（７）により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器（８）とを備えた車両用空調装置において、
減圧手段（７）の高圧側から分岐した駆動流経路（１４）と、駆動流経路（１４）から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル（９ａ）、ノズル（９ａ）から噴射する高い速度の駆動冷媒流により冷媒を吸引する吸引部（９ｂ）、および吸引部（９ｂ）から吸引した冷媒とノズル（９ａ）から噴射する駆動冷媒とを混合させる混合部（９ｃ）とを有すると共に、蒸発器（８）の上流側に設けられて圧縮機（１）の稼働時に低圧冷媒により冷却される蓄冷材（１１ａ）を有する蓄冷熱交換器（１１）と、蒸発器（８）の冷媒流出側から吸引部（９ｂ）側へ冷媒をバイパスさせ、逆止手段（１３）を有するバイパス経路（１２）とを設け、車両エンジン（４）が停止して圧縮機（１）が停止したときに、駆動流経路（１４）からノズル（９ａ）へ流入して噴射される駆動冷媒と、吸引部（９ｂ）から吸引した冷媒とを混合部（９ｃ）にて混合することにより駆動冷媒に凝縮作用を生じさせ、そのときの流れの減速により昇圧を得て流体ポンプ機構を構成し、その吐出冷媒が蒸発器（８）を流通して冷却作用を生じるようにしたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention employs technical means described in claims 1 to 14. That is, according to the first aspect of the present invention, a compressor (1) mounted on a vehicle that controls to stop the vehicle engine (4) at least when the vehicle is stopped, and driven by the vehicle engine (4), and the compressor (1 The high-pressure side heat exchanger (6) that radiates the high-pressure refrigerant discharged from the high-pressure refrigerant, the decompression means (7) that decompresses the refrigerant that has passed through the high-pressure side heat exchanger (6), and the decompression means (7) An air conditioner for a vehicle comprising an evaporator (8) for evaporating the low-pressure refrigerant and cooling the air blown into the passenger compartment,
A driving flow path (14) branched from the high-pressure side of the decompression means (7), and a nozzle (9a) for converting the pressure energy of the high-pressure refrigerant flowing in from the driving flow path (14) into velocity energy to decompress and expand the refrigerant, A suction unit (9b) that sucks refrigerant by a high-speed driving refrigerant flow ejected from the nozzle (9a), and a mixing unit that mixes the refrigerant sucked from the suction unit (9b) and the driving refrigerant ejected from the nozzle (9a) A regenerator heat exchanger (11) having a regenerator material (11a) provided on the upstream side of the evaporator (8) and cooled by a low-pressure refrigerant when the compressor (1) is operated, The refrigerant is bypassed from the refrigerant outflow side of the evaporator (8) to the suction part (9b) side, a bypass path (12) having a check means (13) is provided, and the vehicle engine (4) is stopped and the compressor (1) stops Sometimes, the driving refrigerant flowing into the nozzle (9a) from the driving flow path (14) and injected and the refrigerant sucked from the suction part (9b) are mixed in the mixing part (9c) to become the driving refrigerant. It is characterized in that a condensing action is generated, a pressure increase is obtained by slowing down the flow at that time to form a fluid pump mechanism, and the discharged refrigerant flows through the evaporator (8) to produce a cooling action.

従来のエジェクタ式ポンプでは運動エネルギーから圧力を取り出していたのに対して、本発明は蓄冷熱交換器（１１）の持つ冷熱を利用して冷媒の凝縮作用により昇圧を得る点が最大の特徴である。この請求項１に記載の発明によれば、従来のエジェクタ式ポンプで必要だったディフューザ（９ｄ）部分を無くすか、もしくは充分小さくしても効率良く昇圧を得ることができるため、より効率が良くて小型な流体ポンプ手段を有する蓄冷式の車両用空調装置とすることができる。   Whereas conventional ejector pumps extract pressure from kinetic energy, the present invention is characterized in that the pressure is increased by the refrigerant condensing action using the cold heat of the cold storage heat exchanger (11). is there. According to the first aspect of the present invention, the booster can be efficiently obtained even if the diffuser (9d) portion required in the conventional ejector-type pump is eliminated or sufficiently reduced. It can be set as the cool storage type vehicle air conditioner which has a small fluid pump means.

また、請求項２に記載の発明では、蓄冷熱交換器（１１）において、冷媒流入口（１１ｂ）を天地方向の天側、冷媒流出口（１１ｃ）を天地方向の地側に配置したことを特徴している。   In the second aspect of the invention, in the regenerative heat exchanger (11), the refrigerant inlet (11b) is arranged on the top side in the vertical direction, and the refrigerant outlet (11c) is arranged on the ground side in the vertical direction. It is characterized.

本発明では流体ポンプとしての昇圧作用を蓄冷熱交換器（１１）で発生させる。その要点は、蓄冷熱交換器（１１）の冷媒流入口（１１ｂ）では冷媒が密度の小さい気相冷媒主体の速い流れであるのが、冷媒流出口（１１ｃ）では密度の大きい液相冷媒主体の遅い流れになることにあるため、蓄冷熱交換器（１１）の構成についても一定の工夫が必要となる。   In this invention, the pressure | voltage rise effect | action as a fluid pump is generated with a cool storage heat exchanger (11). The main point is that the refrigerant inlet (11b) of the cold storage heat exchanger (11) is a fast flow mainly composed of a gas-phase refrigerant having a low density, whereas the refrigerant outlet (11c) is mainly composed of a liquid-phase refrigerant having a high density. Therefore, a certain contrivance is required for the structure of the regenerator heat exchanger (11).

すなわち、この請求項２に記載の発明によれば、蓄冷熱交換器（１１）の冷媒流路断面積が一般配管部に比べて大きくなる場合、液冷媒は重力によって下方に集まることより望ましい状態となる。   That is, according to the second aspect of the present invention, when the refrigerant flow passage cross-sectional area of the regenerator heat exchanger (11) is larger than that of the general piping part, it is more desirable that the liquid refrigerant is gathered downward by gravity. It becomes.

また、請求項３に記載の発明では、蓄冷熱交換器（１１）において、内部の冷媒流路面積の総和よりも冷媒流出口（１１ｃ）の断面積を小さくしたしたことを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、冷媒流出口（１１ｃ）はその断面の大部分が液相冷媒で閉塞されて望ましい状態となる。   Further, the invention described in claim 3 is characterized in that, in the regenerator heat exchanger (11), the cross-sectional area of the refrigerant outlet (11c) is made smaller than the sum of the internal refrigerant flow passage areas. According to the third aspect of the present invention, the refrigerant outlet (11c) is in a desirable state in which most of the cross section is closed with the liquid phase refrigerant.

また、請求項４に記載の発明では、混合部（９ｃ）の冷媒流出側に蓄冷熱交換器（１１）を接続し、冷媒流出口（１１ｃ）の冷媒流入側に蒸発器（８）を接続したことを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、吸引部（９ｂ）にガス冷媒を吸引するように構成したものである。   In the invention according to claim 4, the regenerator heat exchanger (11) is connected to the refrigerant outflow side of the mixing section (9c), and the evaporator (8) is connected to the refrigerant inflow side of the refrigerant outlet (11c). It is characterized by that. According to the fourth aspect of the present invention, the gas refrigerant is sucked into the suction portion (9b).

また、請求項５に記載の発明では、減圧手段（７）の冷媒流出側を冷媒流入口（１１ｂ）に接続したことを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、蓄冷熱交換器（１１）を蒸発器（８）に対して直列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には高圧回路から減圧手段（７）で減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器（１１）に導かれて蓄冷材（１１ａ）を冷却すると共に、その後に蒸発器（８）へ流れて車室内の冷房を行う。   The invention according to claim 5 is characterized in that the refrigerant outlet side of the decompression means (7) is connected to the refrigerant inlet (11b). According to the fifth aspect of the present invention, the cold storage heat exchanger (11) is configured in series with the evaporator (8). For this reason, at the time of cold storage, the low-temperature refrigerant decompressed by the decompression means (7) from the high-pressure circuit is led to the cold storage heat exchanger (11) to cool the cold storage material (11a) and thereafter flows to the evaporator (8). To cool the passenger compartment.

尚、ノズル（９ａ）の径は設計により減圧手段（７）の開度よりも小さく設定してあるため、蓄冷時に冷凍サイクルの作動に与える影響はほとんど無い。また、放冷時にはノズル（９ａ）・混合部（９ｃ）・蓄冷熱交換器（１１）の全体で流体ポンプとして作用するため、圧縮機（１）が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用して蒸発器（８）と蓄冷熱交換器（１１）の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。   In addition, since the diameter of the nozzle (9a) is set smaller than the opening degree of the decompression means (7) by design, there is almost no influence on the operation of the refrigeration cycle during cold storage. In addition, since the nozzle (9a), the mixing unit (9c), and the regenerator heat exchanger (11) function as a fluid pump when cooled, the refrigerant remaining in the high-pressure circuit even when the compressor (1) is stopped. The refrigerant can be circulated between the evaporator (8) and the cold storage heat exchanger (11) using the pressure, and cooling at the time of idling stop can be realized.

また、請求項６に記載の発明では、減圧手段（７）の冷媒流出側を冷媒流出口（１１ｃ）に接続したことを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、蓄冷熱交換器（１１）を蒸発器（８）に対して並列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には駆動流経路（１４）に設けた開閉弁（１５ｂ）を断続的に開くものである。すると高圧回路から減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器（１１）に導かれ、蓄冷材（１１ａ）を冷却する。   The invention described in claim 6 is characterized in that the refrigerant outlet side of the decompression means (7) is connected to the refrigerant outlet (11c). According to the sixth aspect of the present invention, the cold storage heat exchanger (11) is configured in parallel with the evaporator (8). For this reason, the open / close valve (15b) provided in the drive flow path (14) is intermittently opened during cold storage. Then, the low-temperature refrigerant decompressed from the high-pressure circuit is guided to the cold storage heat exchanger (11), and cools the cold storage material (11a).

また、放冷時には開閉弁（１５ｂ）を開くことにより請求項５に記載の構成と同様にノズル（９ａ）・混合部（９ｃ）・蓄冷熱交換器（１１）の全体で流体ポンプとして作用するため、圧縮機（１）が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用して蒸発器（８）と蓄冷熱交換器（１１）の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。   Further, by opening the on-off valve (15b) during cooling, the nozzle (9a), the mixing section (9c), and the cold storage heat exchanger (11) function as a fluid pump in the same manner as in the configuration of claim 5. Therefore, the refrigerant can be circulated between the evaporator (8) and the cold storage heat exchanger (11) by using the pressure of the refrigerant remaining in the high-pressure circuit even when the compressor (1) is stopped, and cooling at the time of idling stop. Can be realized.

また、請求項７に記載の発明では、蒸発器（８）の冷媒流出側に気液分離手段（１０）を配設すると共に、気液分離手段（１０）の液冷媒導出部（１０ａ）にバイパス経路（１２）を接続したことを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、吸引部（９ｂ）からも液冷媒を導入できるので、更に蓄冷能力を向上することができる。   In the invention according to claim 7, the gas-liquid separation means (10) is disposed on the refrigerant outflow side of the evaporator (8), and the liquid refrigerant lead-out portion (10a) of the gas-liquid separation means (10) is provided. The bypass path (12) is connected. According to the seventh aspect of the present invention, since the liquid refrigerant can be introduced also from the suction portion (9b), the cold storage capacity can be further improved.

また、請求項８に記載の発明では、冷媒流出口（１１ｃ）に吸引部（９ｂ）を接続し、混合部（９ｃ）の冷媒流出側に蒸発器（８）を接続したことを特徴としている。この請求項８に記載の発明によれば、吸引部（９ｂ）に液冷媒を吸引するように構成したものである。   The invention according to claim 8 is characterized in that the suction part (9b) is connected to the refrigerant outlet (11c) and the evaporator (8) is connected to the refrigerant outflow side of the mixing part (9c). . According to the eighth aspect of the present invention, the liquid refrigerant is sucked into the suction portion (9b).

また、請求項９に記載の発明では、減圧手段（７）の冷媒流出側を冷媒流入口（１１ｂ）に接続したことを特徴としている。この請求項９に記載の発明によれば、蓄冷熱交換器（１１）を蒸発器（８）に対して直列となるよう構成したものである。これは蓄冷熱交換器（１１）で過冷却液冷媒をつくり、この液冷媒を吸引して混合部（９ｃ）でノズル（９ａ）から噴出される気液２相冷媒を凝縮させ昇圧を得るようにしたものである。   The invention according to claim 9 is characterized in that the refrigerant outlet side of the decompression means (7) is connected to the refrigerant inlet (11b). According to the ninth aspect of the present invention, the cold storage heat exchanger (11) is configured in series with the evaporator (8). This creates a supercooled liquid refrigerant in the cold storage heat exchanger (11), sucks this liquid refrigerant, condenses the gas-liquid two-phase refrigerant ejected from the nozzle (9a) in the mixing section (9c), and obtains a boosted pressure. It is a thing.

この場合、ノズル（９ａ）および混合部（９ｃ）は通常のボイラの給水などに用いられるインゼクタと同様の作用となる。但し、この場合はノズル（９ａ）で減圧されて生成される気液２相冷媒は乾き度が小さく気相流量が小さいので、凝縮によって得られる運動量低下も小さく、昇圧量は上記の請求項に記載する構成と比べて小さくなるが、その作動上の効果は何ら変ることはない。これにより、圧縮機（１）が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用して蒸発器（８）と蓄冷熱交換器（１１）の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。   In this case, the nozzle (9a) and the mixing section (9c) have the same action as an injector used for normal boiler water supply. However, in this case, since the gas-liquid two-phase refrigerant generated by depressurization by the nozzle (9a) has a low dryness and a small gas phase flow rate, the decrease in momentum obtained by condensation is also small, and the pressure increase amount is in the above claims. Although smaller than the configuration described, its operational effect is not altered. As a result, the refrigerant can be circulated between the evaporator (8) and the cold storage heat exchanger (11) using the pressure of the refrigerant remaining in the high-pressure circuit even when the compressor (1) is stopped, and at the time of idling stop. Cooling can be realized.

また、請求項１０に記載の発明では、減圧手段（７）の冷媒流出側を混合部（９ｃ）の冷媒流出側と蒸発器（８）との間に接続したことを特徴としている。この請求項１０に記載の発明によれば、蓄冷熱交換器（１１）を蒸発器（８）に対して並列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には駆動流経路（１４）に設けた開閉弁（１５ｂ）を断続的に開くものである。すると高圧回路から減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器（１１）に導かれ、蓄冷材（１１ａ）を冷却する。   The invention described in claim 10 is characterized in that the refrigerant outflow side of the decompression means (7) is connected between the refrigerant outflow side of the mixing section (9c) and the evaporator (8). According to the invention described in claim 10, the regenerator heat exchanger (11) is configured in parallel with the evaporator (8). For this reason, the open / close valve (15b) provided in the drive flow path (14) is intermittently opened during cold storage. Then, the low-temperature refrigerant decompressed from the high-pressure circuit is guided to the regenerator heat exchanger (11) to cool the regenerator material (11a).

また、放冷時には開閉弁（１５ｂ）を開くことにより請求項９に記載の構成と同様に、液冷媒を吸引して混合部（９ｃ）でノズル（９ａ）から噴出される気液２相冷媒を凝縮させ昇圧を得るようにしたものである。これにより、圧縮機（１）が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用して蒸発器（８）と蓄冷熱交換器（１１）の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。   Further, the gas-liquid two-phase refrigerant which sucks the liquid refrigerant and is ejected from the nozzle (9a) in the mixing section (9c) by opening the on-off valve (15b) at the time of cooling, as in the configuration according to claim 9. Is condensed to obtain a boosted pressure. As a result, the refrigerant can be circulated between the evaporator (8) and the cold storage heat exchanger (11) using the pressure of the refrigerant remaining in the high-pressure circuit even when the compressor (1) is stopped, and at the time of idling stop. Cooling can be realized.

また、請求項１１に記載の発明では、蒸発器（８）の冷媒流出側に気液分離手段（１０）を配設すると共に、気液分離手段（１０）の液冷媒導出部（１０ａ）にバイパス経路（１２）を接続したことを特徴としている。この請求項１１に記載の発明によれば、吸引部（９ｂ）からも液冷媒を導入できるので、更に蓄冷能力を向上することができる。   In the invention described in claim 11, the gas-liquid separation means (10) is disposed on the refrigerant outflow side of the evaporator (8), and the liquid refrigerant lead-out portion (10a) of the gas-liquid separation means (10) is provided. The bypass path (12) is connected. According to the eleventh aspect of the present invention, since the liquid refrigerant can be introduced also from the suction portion (9b), the cold storage capacity can be further improved.

また、請求項１２に記載の発明では、駆動流経路（１４）に絞り手段（１５ａ）を設けたことを特徴としている。この請求項１２に記載の発明によれば、絞り手段（１５ａ）の絞り径とノズル（９ａ）のノズル径とをそれぞれ最適値に設定できることから設計自由度が向上するうえ、減圧手段（７）の制御範囲を広くすることができる。   The invention described in claim 12 is characterized in that a throttle means (15a) is provided in the drive flow path (14). According to the twelfth aspect of the present invention, since the aperture diameter of the aperture means (15a) and the nozzle diameter of the nozzle (9a) can be set to optimum values, the degree of freedom in design is improved and the pressure-reducing means (7). The control range can be increased.

また、請求項１３に記載の発明では、駆動流経路（１４）に開閉手段（１５ｂ）を設けたことを特徴としている。この請求項１３に記載の発明によれば、開閉手段（１５ｂ）により駆動流経路（１４）を完全に遮断することができるため、減圧手段（７）の制御範囲を広くすることができる。   The invention according to claim 13 is characterized in that an opening / closing means (15b) is provided in the drive flow path (14). According to the thirteenth aspect of the present invention, since the driving flow path (14) can be completely blocked by the opening / closing means (15b), the control range of the decompression means (7) can be widened.

また、請求項１４に記載の発明では、蓄冷熱交換器（１１）として、内部の冷媒流路を１本の細長い冷媒管（１１ｅ）で構成したことを特徴としている。この請求項１４に記載の発明によれば、冷媒管（１１ｅ）の断面積を一般配管部と同程度に構成することにより、重力によって液冷媒が配管下方に集まって冷媒流出口（１１ｃ）が液冷媒で満たされる効果は相対的に小さくなるため、必ずしも請求項２に記載したように冷媒流出入口（１１ｂ・１１ｃ）を上下に配置しなくても良く、途中の経路を曲げるなどレイアウトの設計自由度が大きくなる。   Further, in the invention described in claim 14, as the cold storage heat exchanger (11), the internal refrigerant flow path is constituted by one elongated refrigerant pipe (11e). According to the fourteenth aspect of the present invention, the refrigerant pipe (11e) has the same cross-sectional area as that of the general pipe portion, so that liquid refrigerant gathers under the pipe by gravity and the refrigerant outlet (11c) is provided. Since the effect of being filled with the liquid refrigerant becomes relatively small, it is not always necessary to arrange the refrigerant outlet / inlet (11b / 11c) vertically as described in claim 2, and the layout design such as bending the route in the middle The degree of freedom increases.

ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図である。本実施形態の車両用空調装置は、信号待ちなどの停車時に車両エンジンを自動的に停止するハイブリッド車などの車両に搭載されるものである。 (First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle air conditioner according to a first embodiment of the present invention. The vehicle air conditioner of the present embodiment is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle that automatically stops the vehicle engine when the vehicle stops, such as waiting for a signal.

車両用空調装置の冷凍サイクルは、冷媒を吸入・圧縮・吐出する圧縮機をなすコンプレッサ１を有し、このコンプレッサ１には動力断続用の電磁クラッチ２が備えられている。コンプレッサ１には電磁クラッチ２およびベルト３を介して車両エンジン４の動力が伝達されて駆動され、電磁クラッチ２への通電を空調用の制御手段をなす空調用制御装置（エアコンＥＣＵ）５にて断続することによりコンプレッサ１の運転が断続される。   The refrigeration cycle of a vehicle air conditioner has a compressor 1 that is a compressor that sucks, compresses, and discharges refrigerant, and the compressor 1 is provided with an electromagnetic clutch 2 for intermittent power. The compressor 1 is driven by the power of the vehicle engine 4 transmitted through the electromagnetic clutch 2 and the belt 3 and is driven by an air-conditioning control device (air-conditioner ECU) 5 that serves as air-conditioning control means for energizing the electromagnetic clutch 2. By intermittently operating, the operation of the compressor 1 is intermittently performed.

コンプレッサ１から吐出された高温高圧の過熱気相冷媒は、高圧側熱交換器をなすコンデンサ（凝縮器）６に流入し、図示しない冷却ファンより送風される外気と熱交換して冷却され凝縮する。コンデンサ６は凝縮部６ａと、凝縮部６ａを通過した後の冷媒の気液を分離して液冷媒を溜めると共に液冷媒を導出する受液器６ｂと、受液器６ｂからの液冷媒を過冷却する過冷却部６ｃとを一体に構成した周知のものである。   The high-temperature and high-pressure superheated gaseous refrigerant discharged from the compressor 1 flows into a condenser (condenser) 6 constituting a high-pressure side heat exchanger, and is cooled and condensed by exchanging heat with outside air blown from a cooling fan (not shown). . The condenser 6 separates the condensing unit 6a, the gas / liquid of the refrigerant after passing through the condensing unit 6a, stores the liquid refrigerant and discharges the liquid refrigerant, and passes the liquid refrigerant from the liquid receiver 6b. This is a well-known unit integrally configured with the supercooling portion 6c to be cooled.

この過冷却部６ｃからの過冷却液冷媒は、減圧手段をなす膨張弁７により低圧に減圧され、低圧の気液２相状態となる。膨張弁７は、蒸発器をなすエバポレータ８出口の冷媒過熱度を調節するように弁７ａの開度（冷媒流量）を調節する温度式膨張弁である。特に、本例では、エバポレータ８の出口冷媒が流れるエバポレータ出口冷媒通路７ｂをボックス型のハウジング７ｃ内に構成して、エバポレータ８の出口冷媒の感温機構をハウジング７ｃ内に一体構成したタイプの温度式膨張弁７を用いている。   The supercooled liquid refrigerant from the supercooling portion 6c is decompressed to a low pressure by the expansion valve 7 serving as a decompressing means, and enters a low pressure gas-liquid two-phase state. The expansion valve 7 is a temperature type expansion valve that adjusts the opening degree (refrigerant flow rate) of the valve 7a so as to adjust the refrigerant superheat degree at the outlet of the evaporator 8 that constitutes the evaporator. In particular, in this example, an evaporator outlet refrigerant passage 7b through which the outlet refrigerant of the evaporator 8 flows is configured in a box-type housing 7c, and a temperature sensing mechanism for the outlet refrigerant of the evaporator 8 is integrated in the housing 7c. A type expansion valve 7 is used.

冷房用熱交換器のエバポレータ８は、膨張弁７により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却するものである。図２は、本発明の実施形態に係る室内空調ユニット部２０の概略構成を示す断面模式図である。室内空調ユニット２０は通常、車室内前部の計器盤内側に搭載されている。室内空調ユニット２０の空調ケース２１は車室内へ向かって送風される空気の通路を構成するものであり、この空調ケース２１内にエバポレータ８が設置されている。   The evaporator 8 of the cooling heat exchanger evaporates the low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve 7 and cools the air blown into the vehicle interior. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of the indoor air conditioning unit 20 according to the embodiment of the present invention. The indoor air conditioning unit 20 is usually mounted inside the instrument panel at the front of the vehicle interior. The air conditioning case 21 of the indoor air conditioning unit 20 constitutes a passage for air blown toward the vehicle interior, and the evaporator 8 is installed in the air conditioning case 21.

空調ケース２１において、エバポレータ８の上流側には送風機２２が配置され、送風機２２には遠心式送風ファン２２ａと駆動用モータ２２ｂが備えられている。送風ファン２２ａの吸入側には内外気切替箱２３が配置され、この内外気切替箱２３内の内外気切替ドア２３ａにより外気（車室外空気）または内気（車室内空気）が切替導入される。   In the air conditioning case 21, a blower 22 is disposed on the upstream side of the evaporator 8, and the blower 22 is provided with a centrifugal blower fan 22a and a drive motor 22b. An inside / outside air switching box 23 is disposed on the suction side of the blower fan 22a, and outside air (inside the vehicle interior air) or inside air (inside the vehicle interior) is switched and introduced by an inside / outside air switching door 23a in the inside / outside air switching box 23.

空調ケース２１内で、エバポレータ８の下流側にはエアミックスドア２４が配置され、このエアミックスドア２４の下流側には車両エンジン４の温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア２５が暖房用熱交換器として設置されている。そして、この温水式ヒータコア２５の側方（上方部）には、温水式ヒータコア２５をバイパスして空気（冷風）を流すバイパス通路２６が形成されている。   In the air conditioning case 21, an air mix door 24 is disposed on the downstream side of the evaporator 8, and on the downstream side of the air mix door 24, a hot water heater core that heats air using hot water (cooling water) of the vehicle engine 4 as a heat source. 25 is installed as a heat exchanger for heating. A bypass passage 26 that bypasses the hot water heater core 25 and flows air (cold air) is formed on the side (upper portion) of the hot water heater core 25.

エアミックスドア２４は回動可能な板状ドアであり、温水式ヒータコア２５を通過する温風とバイパス通路２６を通過する冷風との風量割合を調節するものであって、この冷温風の風量割合の調節により車室内への吹出空気温度を調節する。従って、エアミックスドア２４は車室内への吹出空気の温度調節手段を構成する。   The air mix door 24 is a rotatable plate-like door, and adjusts the air volume ratio between the hot air passing through the hot water heater core 25 and the cold air passing through the bypass passage 26, and the air volume ratio of the cold / hot air. The temperature of the air blown into the passenger compartment is adjusted by adjusting. Accordingly, the air mix door 24 constitutes temperature adjusting means for the air blown into the vehicle interior.

温水式ヒータコア２５からの温風とバイパス通路２６からの冷風を空気混合部２７で混合して、所望温度の空気を作り出すことができる。更に、空調ケース２１内で空気混合部２７の下流側に吹出モード切替部が構成されている。すなわち、車両フロントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ開口部２８、車室内乗員の上半身側に向けて空気を吹き出すフェイス開口部２９、および車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット開口部３０を吹出モードドア３１〜３３により開閉するようになっている。   The hot air from the hot water heater core 25 and the cold air from the bypass passage 26 can be mixed in the air mixing unit 27 to create air at a desired temperature. Further, an air outlet mode switching unit is configured on the downstream side of the air mixing unit 27 in the air conditioning case 21. That is, a defroster opening 28 that blows air toward the inner surface of the vehicle windshield, a face opening 29 that blows air toward the upper body side of the passenger in the passenger compartment, and a foot opening 30 that blows air toward the feet of the passenger in the passenger compartment It opens and closes by mode doors 31-33.

エバポレータ８の温度センサ３４は空調ケース２１内でエバポレータ８の空気吹出直後の部位に配置され、エバポレータ吹出温度Ｔｅを検出する。ここで、エバポレータ温度センサ３４により検出されるエバポレータ吹出温度Ｔｅは、通常の空調装置と同様に、コンプレッサ１の電磁クラッチ２の断続制御や、コンプレッサ１が可変容量型である場合はその吐出容量制御に使用され、これらのクラッチ断続制御や吐出容量制御によりエバポレータ８の冷却能力を調節して、エバポレータ８の吹出温度を制御する。   The temperature sensor 34 of the evaporator 8 is disposed in a portion of the air conditioning case 21 immediately after the air blowing of the evaporator 8 and detects the evaporator blowing temperature Te. Here, the evaporator blowout temperature Te detected by the evaporator temperature sensor 34 is the same as that of a normal air conditioner, and the intermittent control of the electromagnetic clutch 2 of the compressor 1 or the discharge capacity control when the compressor 1 is a variable displacement type. The cooling capacity of the evaporator 8 is adjusted by the clutch on / off control and the discharge capacity control to control the outlet temperature of the evaporator 8.

図１に示すように、空調用制御装置５には、上記の温度センサ３４の他に、空調制御のために、内気温Ｔｒ・外気温Ｔａｍ・日射量Ｔｓ・温水温度Ｔｗなどを検出する周知のセンサ群３５から検出信号が入力される。また、車室内計器盤近傍に設置される空調制御パネル３６の操作スイッチ群の操作信号も空調用制御装置５に入力される。空調制御パネル３６には乗員により手動操作される温度設定スイッチ・風量切替スイッチ・吹出モードスイッチ・内外気切替スイッチ・コンプレッサ１のオンオフ信号を発生するエアコンスイッチなどの種々な図示しない操作スイッチ群が備えられている。   As shown in FIG. 1, in addition to the temperature sensor 34, the air conditioning control device 5 detects an internal air temperature Tr, an external air temperature Tam, a solar radiation amount Ts, a hot water temperature Tw, and the like for air conditioning control. Detection signals are input from the sensor group 35. In addition, an operation signal of an operation switch group of the air conditioning control panel 36 installed near the vehicle interior instrument panel is also input to the air conditioning control device 5. The air conditioning control panel 36 is provided with various operation switch groups (not shown) such as a temperature setting switch, an air volume switching switch, a blow mode switch, an inside / outside air switching switch, and an air conditioner switch for generating an on / off signal for the compressor 1 that are manually operated by the passenger. It has been.

また、空調用制御装置５はエンジン用制御装置３７に接続されており、エンジン用制御装置（エンジンＥＣＵ）３７から空調用制御装置５には車両エンジン４の回転数信号・車速信号などが入力される。エンジン用制御装置３７は周知の如く車両エンジン４の運転状況などを検出するセンサ群３８からの信号に基づいて車両エンジン４への燃料噴射量・点火時期などを総合的に制御するものである。   The air conditioning control device 5 is connected to an engine control device 37, and a rotational speed signal, a vehicle speed signal, and the like of the vehicle engine 4 are input from the engine control device (engine ECU) 37 to the air conditioning control device 5. The As is well known, the engine control device 37 comprehensively controls the fuel injection amount, ignition timing, etc. to the vehicle engine 4 based on signals from a sensor group 38 that detects the operating state of the vehicle engine 4 and the like.

更に、本実施形態の対象とするエコラン車においては、車両エンジン４の回転数信号・車速信号・ブレーキ信号などに基づいて停車状態を判定すると、エンジン用制御装置３７は、点火装置の電源遮断や燃料噴射の停止などにより車両エンジン４を自動的に停止させる。   Further, in the eco-run vehicle that is the object of the present embodiment, when the stop state is determined based on the rotational speed signal, the vehicle speed signal, the brake signal, etc. of the vehicle engine 4, the engine control device 37 The vehicle engine 4 is automatically stopped by stopping fuel injection or the like.

また、エンジン停止後、運転者の運転操作により車両が停車状態から発進状態に移行すると、エンジン用制御装置３７は車両の発進状態をアクセル信号などに基づいて判定して、車両エンジン４を自動的に始動させる。尚、空調用制御装置５は、車両エンジン４停止後の放冷冷房モードの時間が長時間に及び、蓄冷熱交換器１１の蓄冷熱量による冷房を持続できない状態になった時、すなわち、エバポレータ吹出温度Ｔｅが所定の目標上限温度まで上昇した時は、エンジン再稼働要求の信号をエンジン用制御装置３７に出力する。   Further, after the engine is stopped, when the vehicle shifts from the stop state to the start state by the driver's driving operation, the engine control device 37 determines the start state of the vehicle based on the accelerator signal or the like, and automatically activates the vehicle engine 4. To start. The air-conditioning control device 5 is in a state where the cooling and cooling mode after the vehicle engine 4 is stopped for a long time, and when the cooling by the regenerator heat quantity of the regenerator heat exchanger 11 cannot be maintained, that is, the evaporator blows out. When the temperature Te rises to a predetermined target upper limit temperature, an engine restart request signal is output to the engine control device 37.

空調用制御装置５およびエンジン用制御装置３７はＣＰＵ・ＲＯＭ・ＲＡＭなどからなる周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成されるものである。尚、空調用制御装置５およびエンジン用制御装置３７を１つの制御装置として統合しても良い。本実施形態の車両用空調装置には、エバポレータ８の上流側に、コンプレッサ１稼働時の低圧冷媒（ＨＦＣ１３４ａなど）により冷却される蓄冷材（例えばパラフィンや氷など）１１ａを有する蓄冷熱交換器１１が設けられている。   The air-conditioning control device 5 and the engine control device 37 are configured by a well-known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and peripheral circuits thereof. The air conditioning control device 5 and the engine control device 37 may be integrated as one control device. The vehicle air conditioner according to the present embodiment includes a regenerator heat exchanger 11 having a regenerator material (for example, paraffin or ice) 11a that is cooled by a low-pressure refrigerant (such as HFC134a) when the compressor 1 is operating on the upstream side of the evaporator 8. Is provided.

この蓄冷熱交換器１１は、蓄冷モードにおいては蓄冷材１１ａの融点より低い温度の冷媒を流通することにより蓄冷材１１ａを液相から固相に相変化させ、その凝固潜熱を貯える。そして放冷モード（蓄冷熱の取出し時）においては、蓄冷材１１ａの融点より高い温度の冷媒を流通させることにより、蓄冷熱交換器１１に流入した気相冷媒は蓄冷材１１ａに融解潜熱を与え凝縮して液相となる。この液冷媒を通常の冷凍サイクルで使用しているエバポレータ８に供給することでその冷媒の蒸発潜熱により空気を冷却できるので、コンプレッサ１が停止しても蓄冷熱交換器１１の蓄冷量に応じて冷房を続けることができる。   The cold storage heat exchanger 11 changes the phase of the cold storage material 11a from a liquid phase to a solid phase by circulating a refrigerant having a temperature lower than the melting point of the cold storage material 11a in the cold storage mode, and stores the solidification latent heat. In the cooling mode (at the time of taking out the regenerator heat), the refrigerant having a temperature higher than the melting point of the regenerator material 11a is circulated so that the gas-phase refrigerant flowing into the regenerator heat exchanger 11 gives latent heat of fusion to the regenerator material 11a. Condensates into a liquid phase. By supplying this liquid refrigerant to the evaporator 8 used in the normal refrigeration cycle, the air can be cooled by the latent heat of vaporization of the refrigerant, so that even if the compressor 1 is stopped, depending on the cold storage amount of the cold storage heat exchanger 11 Cooling can be continued.

図３は、本発明の実施形態に係る蓄冷熱交換器１１の具体的構成例を示す断面図である。図３の蓄冷熱交換器１１は一般にシェルアンドチューブタイプと称される熱交換器構成を基本にした蓄冷カプセルであり、円筒状のタンク部材であるシェル１１ｄの天地方向の天側に冷媒が流入する冷媒流入口１１ｂと、天地方向の地側に冷媒が流出する冷媒流出口１１ｃとを有している。また、内部の冷媒流路面積の総和よりも冷媒流出口１１ｃの断面積が小さくなるように構成している。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific configuration example of the cold storage heat exchanger 11 according to the embodiment of the present invention. The regenerator heat exchanger 11 of FIG. 3 is a regenerator capsule based on a heat exchanger configuration generally referred to as a shell and tube type, and refrigerant flows into the top side of the shell 11d that is a cylindrical tank member. And a refrigerant outlet 11c through which the refrigerant flows out to the ground side in the vertical direction. Further, the sectional area of the refrigerant outlet 11c is configured to be smaller than the total refrigerant flow passage area inside.

また、シェル１１ｄ内に固定されて冷媒流路を構成するチューブ（冷媒管）１１ｅと、このチューブ１１ｅに熱的に一体に結合され、チューブ１１ｅの拡大伝熱面を構成するフィン１１ｆとを有している。シェル１１ｄは円筒状本体部１１ｇの上端部および下端部を上蓋部１１ｈおよび下蓋部１１ｉにより密封し、更にそれらの上下を冷媒分配側タンク部１１ｑおよび冷媒集合側タンク部１１ｒにより密封した構成になっている。   In addition, a tube (refrigerant tube) 11e that is fixed in the shell 11d and forms a refrigerant flow path, and a fin 11f that is thermally integrated with the tube 11e and forms an enlarged heat transfer surface of the tube 11e are provided. is doing. The shell 11d has a configuration in which the upper end portion and the lower end portion of the cylindrical main body portion 11g are sealed by the upper lid portion 11h and the lower lid portion 11i, and the upper and lower portions thereof are further sealed by the refrigerant distribution side tank portion 11q and the refrigerant assembly side tank portion 11r. It has become.

チューブ１１ｅは本例では円管状のものであり、フィン１１ｆは円形の平板形状からなるプレートフィンである。フィン１１ｆにはチューブ挿入用のバーリング穴１１ｊが開けてある。平板状のフィン１１ｆは所定のフィンピッチＰｆにて多数枚積層され、ハーリング穴１１ｊに円管状のチューブ１１ｅを挿入した後に円管状のチューブ１１ｅを拡管することにより、フィン１１ｆとチューブ１１ｅとを機械的に一体に固定すると同時に、フィン１１ｆとチューブ１１ｅとを熱的にも一体に結合するようになっている。   In this example, the tube 11e is a circular tube, and the fin 11f is a plate fin having a circular flat plate shape. A burring hole 11j for inserting a tube is formed in the fin 11f. A large number of plate-like fins 11f are laminated at a predetermined fin pitch Pf, and the tubular tube 11e is expanded after inserting the tubular tube 11e into the harling hole 11j, thereby connecting the fin 11f and the tube 11e to the machine. At the same time, the fins 11f and the tubes 11e are thermally coupled together.

そして、フィン１１ｆとチューブ１１ｅとの固定後に、チューブ１１ｅがシェル１１ｄに対して上下方向に延びる縦置きとし、多数枚のフィン１１ｆとチューブ１１ｅとの結合体をシェル１１ｄ内部に収容し、かつ、チューブ１１ｅの上端部および下端部が上蓋部１１ｈの上側および下蓋部１１ｉの下側へそれぞれ突き出すように組み付けている。この組み付けにおいてチューブ１１ｅの上端部付近および下端部付近の部位は、上蓋部１１ｈおよび下蓋部１１ｉにそれぞれろう付けなどの接合手段によりシールして固定される。   Then, after fixing the fin 11f and the tube 11e, the tube 11e is placed vertically with respect to the shell 11d, and a combined body of a large number of fins 11f and the tube 11e is accommodated in the shell 11d, and The tube 11e is assembled so that the upper end portion and the lower end portion thereof protrude to the upper side of the upper lid portion 11h and the lower side of the lower lid portion 11i, respectively. In this assembling, the vicinity of the upper end portion and the lower end portion of the tube 11e are sealed and fixed to the upper lid portion 11h and the lower lid portion 11i by joining means such as brazing.

チューブ１１ｅとフィン１１ｆとは熱伝導率の良い金属、例えばアルミニウムにて成形される。また、シェル１１ｄの各部１１ｇ・１１ｈ・１１ｉ・１１ｑ・１１ｒもアルミニウムなどの金属で成形される。密封ケース構造をなすシェル１１ｄの一部、例えば上蓋部１１ｈの近傍に蓄冷材注入口１１ｋを設け、この注入口１１ｋからシェル１１ｄの内部に蓄冷材１１ａを注入するようになっている。   The tube 11e and the fin 11f are formed of a metal having good thermal conductivity, for example, aluminum. Each part 11g, 11h, 11i, 11q, and 11r of the shell 11d is also formed of a metal such as aluminum. A cool storage material injection port 11k is provided in a part of the shell 11d forming the sealed case structure, for example, in the vicinity of the upper lid portion 11h, and the cool storage material 11a is injected into the shell 11d from the injection port 11k.

シェル１１ｄの内部において蓄冷材１１ａは平板状のフィン１１ｆ相互間の間隙（フィンピッチＰｆによる間隙）に充填される。蓄冷材１１ａの注入終了後に、注入口１１ｋはプラグ１１ｍにより密封される。ここで蓄冷材１１ａは、車両用空調装置の蓄冷という用途であるため、４℃〜８℃程度の融点を有し、過冷却の発生しない物性を有するものが好ましい。このような物性を満足するものとして具体的にはパラフィン（ｎ−テトラデカン）が好適である。   Inside the shell 11d, the regenerator material 11a is filled in a gap between the flat fins 11f (a gap formed by the fin pitch Pf). After the injection of the cold storage material 11a is completed, the injection port 11k is sealed with a plug 11m. Here, since the cold storage material 11a is used for cold storage of a vehicle air conditioner, a material having a melting point of about 4 ° C. to 8 ° C. and having physical properties that do not cause overcooling is preferable. Specifically, paraffin (n-tetradecane) is suitable for satisfying such physical properties.

ところで、蓄冷材１１ａとして用いるパラフィンは、金属に比べて熱伝導率がかなり小さいので、蓄冷能力および放冷能力を高めるためにはパラフィンの層を薄くして、伝熱面積を大きくすることが望ましい。このために、蓄冷熱交換器１１をシェルアンドチューブタイプの熱交換器構成として、フィン１１ｆ相互間の微小間隙部（フィンピッチＰｆによる間隙部）にパラフィンを薄膜状に充填するようにしている。   By the way, since the paraffin used as the cold storage material 11a has a considerably lower thermal conductivity than that of a metal, it is desirable to increase the heat transfer area by thinning the paraffin layer in order to increase the cold storage capacity and the cooling capacity. . For this purpose, the regenerator heat exchanger 11 has a shell-and-tube type heat exchanger configuration, and the fine gaps between the fins 11f (the gaps formed by the fin pitch Pf) are filled with paraffin in a thin film shape.

また、蓄冷材１１ａは、蓄冷モード・放冷モードの変化に伴って相変化し、それに伴って密度が変化し、体積が変化する。この蓄冷材１１ａの体積変化によって平板状のフィン１１ｆには応力が発生し、蓄冷熱交換器１１の金属疲労の原因となる。そこで、積層された多数枚の平板状のフィン１１ｆを上下方向に貫通する貫通穴１１ｎを図３に示すように各フィン１１ｆに設けている。   In addition, the cold storage material 11a undergoes a phase change with changes in the cold storage mode / cooling mode, and the density changes and the volume changes accordingly. Stress is generated in the flat fins 11f due to the volume change of the cold storage material 11a, which causes metal fatigue of the cold storage heat exchanger 11. Therefore, through holes 11n penetrating in a vertical direction through a large number of laminated plate-like fins 11f are provided in each fin 11f as shown in FIG.

これにより、放冷モード時に蓄冷材１１ａが固相状態から液相状態に相変化するときに蓄冷材１１ａの体積が増加しても、フィン間の液相の蓄冷材１１ａを、貫通穴１１ｎを通してフィン外部ヘスムーズに移動させることができる。尚、図３では、貫通穴１１ｎを円形の平板形状からなるプレートフィン１１ｆの中心部に1箇所のみ設ける例を図示しているが、実際には、液相の蓄冷材１１ａのスムースな移動のために貫通穴１１ｎを所定間隔にて複数箇所設けることが好ましい。   Thereby, even if the volume of the regenerator material 11a increases when the regenerator material 11a changes from the solid phase state to the liquid phase state in the cooling mode, the liquid regenerator material 11a between the fins passes through the through holes 11n. Smooth movement to the outside of the fin. FIG. 3 shows an example in which the through hole 11n is provided only at one central portion of the plate fin 11f having a circular flat plate shape. However, in actuality, the liquid phase regenerator material 11a is smoothly moved. Therefore, it is preferable to provide a plurality of through holes 11n at predetermined intervals.

また、シェル１１ｄの円筒状本体部１１ｇの内周面と、平板状フィン１１ｆの外周端との聞には、所定間隔Ｂを有する断熱用の隙間部１１ｐを設けている。この隙間部１１ｐは、蓄冷熱交換器１１を車室外の高温環境（例えば、エンジンルームなど）に設置しても蓄冷材１１ａの蓄冷熱の断熱作用を確保できるようにするためのものである。チューブ１１ｅとして、前述のように本例では円管状のもの（丸チューブ）を用いているが、チューブ１１ｅとして偏平チューブあるいは偏平多孔チューブを採用しても良い。   Further, a gap 11p for heat insulation having a predetermined interval B is provided between the inner peripheral surface of the cylindrical main body 11g of the shell 11d and the outer peripheral end of the flat fin 11f. The gap 11p is provided to ensure the heat insulating effect of the cold storage heat of the cold storage material 11a even if the cold storage heat exchanger 11 is installed in a high temperature environment (for example, an engine room) outside the passenger compartment. As described above, a circular tube (round tube) is used as the tube 11e in this example, but a flat tube or a flat porous tube may be used as the tube 11e.

次に、本発明に係る構造を説明する。図４は本発明の第１実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。尚、以降の実施形態については冷凍サイクルの部分のみ図示して説明を行い、同等部分には同一符号を付して説明を省略する。   Next, the structure according to the present invention will be described. 4A and 4B are schematic diagrams of the refrigeration cycle in the first embodiment of the present invention, in which FIG. 4A shows the refrigerant path in the normal cooling / cold storage mode, and FIG. 4B shows the refrigerant path in the cool-down cooling mode. In the following embodiments, only the portion of the refrigeration cycle is illustrated and described, and the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

まず、膨張弁７で減圧された冷媒は、蓄冷熱交換器１１の冷媒流入口１１ｂに流入し、冷媒流出口１１ｃから流出する冷媒はエバポレータ８へ流入するようになっているが、これらとはそれぞれ並列に、蓄冷熱交換器１１の上流側には膨張弁７の高圧側から分岐して高圧冷媒をノズル９ａに導く駆動流経路１４と、蓄冷熱交換器１１の下流側には通常冷房・蓄冷モード時にエバポレータ８への冷媒供給量を確保するため、冷媒流出口１１ｃをバイパスして流れる第１バイパス経路１７とを設けている。   First, the refrigerant depressurized by the expansion valve 7 flows into the refrigerant inlet 11b of the cold storage heat exchanger 11, and the refrigerant flowing out of the refrigerant outlet 11c flows into the evaporator 8. In parallel with each other, the upstream side of the regenerator heat exchanger 11 is branched from the high pressure side of the expansion valve 7 and leads the high-pressure refrigerant to the nozzle 9a, and the downstream side of the regenerator heat exchanger 11 is normally In order to secure the amount of refrigerant supplied to the evaporator 8 during the cold storage mode, a first bypass path 17 is provided that flows by bypassing the refrigerant outlet 11c.

また、第１バイパス経路１７に設けられた第１逆止弁１８は、通常冷房・蓄冷モード時においては開弁し、冷媒流出口１１ｃをバイパスさせて蓄冷熱交換器１１から第１バイパス経路１７を介してエバポレータ８へ冷媒を導く一方、放冷モード時においては閉弁し、冷媒流出口１１ｃで圧力が高まった冷媒が蓄冷熱交換器１１側へ逆流することを防いでいる。   In addition, the first check valve 18 provided in the first bypass path 17 is opened in the normal cooling / cold storage mode, bypassing the refrigerant outlet 11c and passing from the cold storage heat exchanger 11 to the first bypass path 17. The refrigerant is guided to the evaporator 8 via the refrigerant, while being closed in the cooling mode, the refrigerant whose pressure is increased at the refrigerant outlet 11c is prevented from flowing backward to the cold storage heat exchanger 11 side.

ノズル９ａは、駆動流経路１４から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるものであり、９ｂは、このノズル９ａから噴射する高い速度の駆動冷媒流により冷媒を吸引する吸引部である。また９ｃは、吸引部９ｂから吸引した冷媒と、ノズル９ａから噴射する駆動冷媒とを混合させる混合部９ｃであり、この混合された冷媒は蓄冷熱交換器１１の内部に供給されるようになっている。   The nozzle 9a converts the pressure energy of the high-pressure refrigerant flowing from the drive flow path 14 into velocity energy to decompress and expand the refrigerant, and 9b removes the refrigerant by the high-speed drive refrigerant flow injected from the nozzle 9a. It is a suction part to suck. Reference numeral 9c denotes a mixing unit 9c that mixes the refrigerant sucked from the suction unit 9b and the driving refrigerant injected from the nozzle 9a. The mixed refrigerant is supplied to the inside of the regenerator heat exchanger 11. ing.

また、後述する放冷冷房モード時に、エバポレータ８の冷媒流出側から上記吸引部９ｂ側へ冷媒をバイパスさせるバイパス経路をなす第２バイパス経路１２を設けている。そして、この第２バイパス経路１２に設けられた第２逆止弁１３は、放冷モード時においてはエバポレータ８で蒸発させた気相冷媒を蓄冷熱交換器１１に導く一方、通常冷房・蓄冷モード時においては膨張弁７で減圧された冷媒が直接コンプレッサ１の吸入側へバイパスして吸入されることを防いでいる。   In addition, a second bypass path 12 is provided that forms a bypass path for bypassing the refrigerant from the refrigerant outflow side of the evaporator 8 to the suction section 9b side in the cooling and cooling mode described later. The second check valve 13 provided in the second bypass path 12 guides the gas-phase refrigerant evaporated by the evaporator 8 to the cold storage heat exchanger 11 in the cooling mode, while in the normal cooling / cooling mode. In some cases, the refrigerant decompressed by the expansion valve 7 is directly bypassed to the suction side of the compressor 1 and prevented from being sucked.

尚、本発明の特徴的な点は、放冷時にエバポレータ８へ冷媒を送出するための手段して、従来のエジェクタの代わりにエジェクタの構成要素であるノズル９ａ・混合部９ｃが取り付けられた蓄冷熱交換器１１が接続され、このノズル９ａ・混合部９ｃ・蓄冷熱交換器１１が一つの単位となって液冷媒循環ポンプとして構成されることにある。この液冷媒循環ポンプはエジェクタと同様に流体ポンプとして機能し、その駆動流経路１４は高圧回路に接続され、吸引部９ｂはエバポレータ８で気化した気相冷媒を第２バイパス経路１２（第２逆止弁１３）を通して導くように接続している。   In addition, the characteristic point of the present invention is a cold storage in which a nozzle 9a and a mixing portion 9c, which are constituent elements of an ejector, are attached as means for sending the refrigerant to the evaporator 8 during cooling. The heat exchanger 11 is connected, and the nozzle 9a, the mixing unit 9c, and the cold storage heat exchanger 11 are configured as a unit as a liquid refrigerant circulation pump. This liquid refrigerant circulation pump functions as a fluid pump in the same manner as the ejector, and its driving flow path 14 is connected to a high-pressure circuit, and the suction portion 9b converts the vapor-phase refrigerant vaporized by the evaporator 8 into the second bypass path 12 (second reverse path). Connected to guide through the stop valve 13).

次に、上記構成における第１実施形態における作動を説明する。まず、図４（ａ）の通常冷房・蓄冷モード時では、車両エンジン４によってコンプレッサ１を駆動することにより冷凍サイクルが運転される。従って、本発明の液冷媒循環ポンプの駆動は不要であり、駆動流経路１４に冷媒は僅少量しか流れない。   Next, the operation of the first embodiment in the above configuration will be described. First, in the normal cooling / cold storage mode of FIG. 4A, the refrigeration cycle is operated by driving the compressor 1 by the vehicle engine 4. Therefore, it is not necessary to drive the liquid refrigerant circulation pump of the present invention, and only a small amount of refrigerant flows through the drive flow path 14.

コンプレッサ１から吐出された高圧気相冷媒がコンデンサ６にて冷却され、過冷却状態の液冷媒となって膨張弁７に流入する。この膨張弁７の弁部７ａで高圧液冷媒が減圧されて低温低圧の気液２相状態となり、蓄冷熱交換器１１内に流入する。この流入冷媒は蓄冷熱交換器１１の多数のチューブ１１ｅ内を流れる。   The high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the compressor 1 is cooled by the condenser 6 and becomes a supercooled liquid refrigerant and flows into the expansion valve 7. The high pressure liquid refrigerant is depressurized by the valve portion 7 a of the expansion valve 7 to be in a low-temperature low-pressure gas-liquid two-phase state and flows into the cold storage heat exchanger 11. This inflowing refrigerant flows through the numerous tubes 11 e of the cold storage heat exchanger 11.

その後冷媒は、蓄冷熱交換器１１の冷媒流出口１１ｃおよび第１バイパス経路１７（第１逆止弁１８）を通ってエバポレータ８に流入し、エバポレータ８において空調ケース２１内の送風空気から吸熱して蒸発して気相冷媒となり、この気相冷媒はコンプレッサ１に吸入されて再度圧縮される。尚、第２バイパス経路１２は膨張弁７側の方の圧が高いため、第２逆止弁１３により冷媒は流れない。エバポレータ８にて吸熱された冷風はフェイス開口部２９などから車室内へ吹き出して車室内を冷房する。   Thereafter, the refrigerant flows into the evaporator 8 through the refrigerant outlet 11c of the cold storage heat exchanger 11 and the first bypass path 17 (first check valve 18), and absorbs heat from the blown air in the air conditioning case 21 in the evaporator 8. The gas phase refrigerant is evaporated to become a gas phase refrigerant, which is sucked into the compressor 1 and compressed again. Since the second bypass passage 12 has a higher pressure on the expansion valve 7 side, the refrigerant does not flow through the second check valve 13. The cool air absorbed by the evaporator 8 is blown out from the face opening 29 or the like into the vehicle interior to cool the vehicle interior.

次に、通常冷房・蓄冷モード時における冷媒の挙動をより具体的に説明すると、夏期の高外気温時に冷房を始動する場合にはエバポレータ８の吸い込み空気温度が４０℃以上にも及ぶ高温となり、エバポレータ８の冷房熱負荷が非常に大きくなる。このような冷房高負荷条件の下では、エバポレータ８の出口冷媒の過熱度が過大となり、膨張弁７の弁部７ａの開度が全開となり、冷凍サイクルの低圧圧力が上昇する。   Next, the behavior of the refrigerant in the normal cooling / cold storage mode will be described more specifically. When the cooling is started at a high outdoor temperature in summer, the intake air temperature of the evaporator 8 becomes a high temperature of 40 ° C. or more. The cooling heat load of the evaporator 8 becomes very large. Under such a cooling high load condition, the degree of superheat of the outlet refrigerant of the evaporator 8 becomes excessive, the opening degree of the valve portion 7a of the expansion valve 7 is fully opened, and the low pressure of the refrigeration cycle increases.

そのため、蓄冷熱交換器１１に流入する低圧冷媒の温度が蓄冷熱交換器１１の蓄冷材１１ａの凝固点（６〜８℃程度）より高い温度となる。従って、蓄冷材１１ａは低圧冷媒との熱交換で凝固せず、蓄冷材１１ａから顕熱分を吸熱するだけである。その結果、冷房高負荷条件では低圧冷媒が蓄冷熱交換器１１にて吸熱する熱量は僅少量となる。そのため、低圧冷媒のほとんどは蓄冷熱交換器１１を持たない通常の空調装置と同様にエバポレータ８にて車室内吹出空気から吸熱して蒸発する。   Therefore, the temperature of the low-pressure refrigerant flowing into the cold storage heat exchanger 11 is higher than the freezing point (about 6 to 8 ° C.) of the cold storage material 11 a of the cold storage heat exchanger 11. Therefore, the cool storage material 11a does not solidify by heat exchange with the low-pressure refrigerant, and only absorbs sensible heat from the cool storage material 11a. As a result, the amount of heat that the low-pressure refrigerant absorbs in the regenerative heat exchanger 11 becomes very small under the cooling high load condition. For this reason, most of the low-pressure refrigerant is evaporated by absorbing heat from the air blown from the passenger compartment by the evaporator 8 as in the case of a normal air conditioner without the cold storage heat exchanger 11.

尚、冷房高負荷時には、通常、図２の内外気切替箱２３から内気を吸入する内気モードが選択されるから、冷房始動後の時間経過によりエバポレータ８の吸い込み空気温度が低下し、冷房熱負荷が低下する。これにより、エバポレータ８の出口冷媒の過熱度が減少するので、膨張弁７の弁部７ａの開度が減少し、冷凍サイクルの低圧圧力が低下し、低圧冷媒温度が低下する。   When the cooling load is high, the inside air mode in which the inside air is sucked from the inside / outside air switching box 23 in FIG. 2 is normally selected. Therefore, the intake air temperature of the evaporator 8 decreases with the passage of time after the cooling start, and the cooling heat load Decreases. Thereby, since the superheat degree of the exit refrigerant | coolant of the evaporator 8 reduces, the opening degree of the valve part 7a of the expansion valve 7 reduces, the low pressure of a refrigerating cycle falls, and a low pressure refrigerant temperature falls.

そして、低圧冷媒温度が蓄冷熱交換器１１の蓄冷材１１ａの凝固点より低下すると、蓄冷材１１ａの凝固が開始され、低圧冷媒は蓄冷材１１ａから凝固潜熱を吸熱するので、蓄冷材１１ａからの吸熱量が増加する。しかし、蓄冷材１１ａがこのように凝固潜熱を蓄冷する段階に至った時点では、既に、冷房熱負荷の低下により低圧冷媒温度が十分低下し、車室内吹出空気が充分低下している。   When the low-pressure refrigerant temperature falls below the freezing point of the regenerator material 11a of the regenerator heat exchanger 11, the regenerator material 11a starts to solidify, and the low-pressure refrigerant absorbs solidification latent heat from the regenerator material 11a. The amount of heat increases. However, at the time when the cold storage material 11a reaches the stage of storing the solidification latent heat in this way, the low-pressure refrigerant temperature has already been sufficiently reduced due to the reduction of the cooling heat load, and the vehicle interior blown air has been sufficiently reduced.

従って、蓄冷材１１ａへの凝固潜熱の蓄冷作用によって、冷房高負荷条件における急速冷房性能（クールダウン性能）が大きく阻害されることはない。換言すると、蓄冷熱交換器１１を冷房用エバポレータ８の冷媒回路に直列接続しても、冷房高負荷条件における急速冷房性能を、僅少量低下させるだけであり、良好に発揮できる。   Therefore, the rapid cooling performance (cool down performance) under the cooling high load condition is not significantly hindered by the cold storage action of the solidification latent heat on the cold storage material 11a. In other words, even if the regenerative heat exchanger 11 is connected in series to the refrigerant circuit of the cooling evaporator 8, the rapid cooling performance under the cooling high load condition is reduced only by a small amount and can be exhibited well.

次に、信号待ちなどの停車時に車両エンジン４を自動的に停止する場合について説明する。図４（ｂ）は放冷冷房モード時の作動を説明する冷凍サイクル模式図である。停車時には空調作動状態（送風機２２の作動状態）であっても、車両エンジン４の停止に伴って冷凍サイクルのコンプレッサ１も強制的に停止状態となり、コンデンサ６に溜まっている高圧の冷媒は、駆動流経路１４を通ってノズル９ａに流入する。   Next, a case where the vehicle engine 4 is automatically stopped when the vehicle stops, such as waiting for a signal, will be described. FIG. 4B is a schematic diagram of the refrigeration cycle for explaining the operation in the cooling-to-cooling mode. Even when the vehicle is stopped, even if it is in the air conditioning operation state (the operation state of the blower 22), the compressor 1 of the refrigeration cycle is forcibly stopped as the vehicle engine 4 stops, and the high-pressure refrigerant accumulated in the condenser 6 is driven. It flows into the nozzle 9a through the flow path 14.

これにより本発明の液冷媒循環ポンプは、その高圧冷媒の圧力エネルギーをノズル９ａにて速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させ、そのノズル９ａから噴射する高い速度の冷媒流により吸引部９ｂに接続された第２バイパス経路（（第２逆止弁１３）を介してエバポレータ８から冷媒を吸引し、その吸引した冷媒とノズル９ａから噴射する冷媒とを、混合部９ｃにて混合させながら蓄冷熱交換器１１に流入させる。この際、駆動冷媒と吸引冷媒とを混合部９ｃにて混合することにより、駆動冷媒に凝縮作用を生じさせ、そのときの流れの減速により昇圧を得て流体ポンプ機構を構成し、その吐出冷媒が蒸発器８を流通して冷却作用を生じるようしている。   As a result, the liquid refrigerant circulation pump of the present invention converts the pressure energy of the high-pressure refrigerant into velocity energy at the nozzle 9a, decompresses and expands the refrigerant, and causes the suction portion 9b to flow through the high-speed refrigerant flow injected from the nozzle 9a. The refrigerant is sucked from the evaporator 8 through the connected second bypass path (the (second check valve 13)), and the sucked refrigerant and the refrigerant injected from the nozzle 9a are mixed in the mixing unit 9c to store cold. The refrigerant is caused to flow into the heat exchanger 11. At this time, the driving refrigerant and the suction refrigerant are mixed in the mixing unit 9c, thereby causing the driving refrigerant to condense, and the fluid pump is obtained by increasing the pressure by reducing the flow at that time. A mechanism is configured, and the discharged refrigerant flows through the evaporator 8 to cause a cooling action.

本発明の液冷媒循環ポンプの昇圧作用によって、第１バイパス経路１７の第１逆止弁１８には冷媒圧力が逆方向に作用して第１逆止弁１８は閉弁する。これに反し、第２バイパス経路１２の第２逆止弁１３には冷媒圧力が順方向に作用して第２逆止弁１３は開弁する。そのため、図４（ｂ）の矢印に示すように、蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→逆止弁１３→蓄冷熱交換器１１からなる冷媒循環回路で冷媒が循環する。   Due to the pressure increasing action of the liquid refrigerant circulation pump of the present invention, the refrigerant pressure acts on the first check valve 18 of the first bypass path 17 in the reverse direction, and the first check valve 18 is closed. On the other hand, the refrigerant pressure acts in the forward direction on the second check valve 13 of the second bypass path 12, and the second check valve 13 opens. Therefore, as shown by the arrow in FIG. 4B, the refrigerant circulates in the refrigerant circulation circuit including the cold storage heat exchanger 11 → the evaporator 8 → the check valve 13 → the cold storage heat exchanger 11.

従って、エバポレータ８では蓄冷熱交換器１１で冷却された冷媒が送風機２２の送風空気から吸熱して蒸発するので、コンプレッサ停止後においてもエバポレータ８の冷却作用を継続でき、車室内の冷房作用を継続できる。エバポレータ８で蒸発した気相冷媒の温度は蓄冷熱交換器１１の蓄冷材１１ａの凝固点より高いので、蓄冷材１１ａは気相冷媒から融解潜熱を吸熱して固相から融解して液相に相変化する。これにより、気相冷媒は蓄冷材１１ａにより冷却され凝縮する。そして、コンデンサ６内の高圧冷媒が残存している間、停車時（コンプレッサ１停止時）の車室内冷房作用を継続できる。   Therefore, in the evaporator 8, the refrigerant cooled by the cold storage heat exchanger 11 absorbs heat from the air blown from the blower 22 and evaporates. Therefore, the cooling action of the evaporator 8 can be continued even after the compressor is stopped, and the cooling operation in the vehicle compartment is continued. it can. Since the temperature of the vapor phase refrigerant evaporated by the evaporator 8 is higher than the freezing point of the cold storage material 11a of the cold storage heat exchanger 11, the cold storage material 11a absorbs the latent heat of fusion from the vapor phase refrigerant and melts from the solid phase to form a liquid phase. Change. Thereby, a gaseous-phase refrigerant | coolant is cooled and condensed by the cool storage material 11a. And while the high pressure refrigerant | coolant in the capacitor | condenser 6 remains, the vehicle interior cooling action at the time of a stop (when the compressor 1 stops) can be continued.

具体的な数値例では、４００ｋＰａ程度の高低圧差により８〜１０ｋｇ／ｈ流量程度の駆動冷媒流が流れ、１２ｋｇ／ｈ流量程度の冷媒が吸引され、１４ｋＰａ程度の昇圧が得られている。また、蓄冷材１１ａとして、凝固点＝６℃・凝固潜熱＝２２９ｋＪ／ｋｇのパラフィンを、４２０ｇ程度用いることにより、６０〜９０秒間程度の間、車室内冷房作用を継続できることを確認しており、通常の信号待ちによる停車時間程度は冷房作用を継続できることとなる。   In a specific numerical example, a driving refrigerant flow of about 8 to 10 kg / h flow flows due to a high and low pressure difference of about 400 kPa, a refrigerant of about 12 kg / h flow is sucked, and a pressure increase of about 14 kPa is obtained. Moreover, it has been confirmed that by using about 420 g of paraffin having a freezing point = 6 ° C. and a latent heat of solidification = 229 kJ / kg as the regenerator material 11a, the vehicle interior cooling operation can be continued for about 60 to 90 seconds. The cooling operation can be continued for about the stop time by waiting for the signal.

このように、蓄冷材１１ａは蓄冷運転により冷却されており、放冷運転時はその蓄冷熱が有る間、冷媒は冷却されて凝縮する。よって、蓄冷熱交換器１１の冷媒流入口１１ｂから冷媒流出口１１ｃに向かって徐々に液冷媒量が増加し、冷媒流出口１１ｃでは大部分が液冷媒で満たされるため、冷媒の流速は気液の密度比により大きく減速され、その運動量の減少分に相当する流体圧力の増加が得られる。   Thus, the cool storage material 11a is cooled by the cool storage operation, and during the cool-down operation, the refrigerant is cooled and condensed while the cool storage heat is present. Therefore, the amount of liquid refrigerant gradually increases from the refrigerant inlet 11b of the cold storage heat exchanger 11 toward the refrigerant outlet 11c, and most of the refrigerant outlet 11c is filled with liquid refrigerant. The fluid pressure is greatly reduced by the density ratio, and an increase in fluid pressure corresponding to the decrease in the momentum is obtained.

すなわち、ディフューザのように運動エネルギーの減少を流路断面積の変化によって圧力のエネルギーに変換するのではなく、冷媒の持つ熱エネルギーを蓄冷材１１ａで吸収することにより運動量変化を発生させて昇圧作用（ポンプ作用）を得るものである。この作用は、ボイラなどの給水に用いられる流体ポンプの一種、インゼクタと原理的には同一である。   That is, instead of converting the decrease in kinetic energy into pressure energy by changing the flow path cross-sectional area as in the diffuser, the heat energy of the refrigerant is absorbed by the regenerator material 11a to generate a momentum change to increase the pressure. (Pump action) is obtained. This action is in principle the same as an injector, a kind of fluid pump used for water supply such as boilers.

すなわち、インゼクタの場合は駆動流の蒸気をノズルで増速させ、過冷却度を持った水を吸引する。混合部では吸引した水に駆動流の蒸気が直接接触により凝縮して大きな運動量の減少が発生し、蒸気により過熱された水は大きな圧力上昇を伴ってボイラへ給水される。このインゼクタの場合、駆動流蒸気が吸引した水と接触して冷却されるのに対して、本発明では蓄冷熱交換器１１に貯められた冷熱を利用して冷却すること、すなわち駆動流冷却の手段が異なっている。   That is, in the case of an injector, the steam of the driving flow is accelerated by the nozzle, and water having a supercooling degree is sucked. In the mixing section, the steam of the driving flow is condensed by the direct contact with the sucked water and a large momentum reduction occurs, and the water superheated by the steam is supplied to the boiler with a large pressure increase. In the case of this injector, the driving flow steam is cooled in contact with the sucked water, whereas in the present invention, cooling is performed using the cold energy stored in the cold storage heat exchanger 11, that is, the driving flow cooling is performed. The means are different.

上記のように、蓄冷熱交換器１１の冷熱を利用すれば、冷媒を冷却して液冷媒を生成しつつ、有効な圧力上昇を得ることができるため、従来のエジェクタのディフューザを蓄冷熱交換器１１に置き換え、ノズル９ａ・混合部９ｃ・蓄冷熱交換器１１を一つのインゼクタ型流体ポンプとして構成することにより、エジェクタで昇圧のために必要だったディフューザを廃止することができ、装置全体を小型化することができて車両への搭載性を向上することができる。   As described above, if the cold energy of the cold storage heat exchanger 11 is used, an effective pressure increase can be obtained while cooling the refrigerant and generating a liquid refrigerant. Therefore, the diffuser of the conventional ejector is used as the cold storage heat exchanger. 11 and the nozzle 9a, the mixing unit 9c, and the regenerator heat exchanger 11 are configured as one injector type fluid pump, so that the diffuser required for boosting by the ejector can be eliminated and the entire apparatus can be made compact. Therefore, the mounting property on the vehicle can be improved.

また、上記の構成により、従来のようなディフューザを組み込んだエジェクタによらなくても気相冷媒の凝縮作用を利用して昇圧作用を得ることができるので、より簡素かつ小型にアイドリングストップ時の冷房を実現できる。   Further, with the above configuration, the pressure increasing action can be obtained using the condensing action of the gas-phase refrigerant without using a conventional ejector incorporating a diffuser, so that cooling at the time of idling stop can be performed more simply and compactly. Can be realized.

次に、第１実施形態の特徴と作用効果を説明する。膨張弁７の高圧側から分岐した駆動流経路１４と、駆動流経路１４から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル９ａ、ノズル９ａから噴射する高い速度の駆動冷媒流により冷媒を吸引する吸引部９ｂ、および吸引部９ｂから吸引した冷媒とノズル９ａから噴射する駆動冷媒とを混合させる混合部９ｃとを有すると共に、エバポレータ８の上流側に設けられてコンプレッサ１の稼働時に低圧冷媒により冷却される蓄冷材１１ａを有する蓄冷熱交換器１１と、エバポレータ８の冷媒流出側から吸引部９ｂ側へ冷媒をバイパスさせ、第２逆止弁１３を有する第２バイパス経路１２とを設け、車両エンジン４が停止してコンプレッサ１が停止したときに、駆動流経路１４からノズル９ａへ流入して噴射される駆動冷媒と、吸引部９ｂから吸引した冷媒とを混合部９ｃにて混合することにより駆動冷媒に凝縮作用を生じさせ、そのときの流れの減速により昇圧を得て流体ポンプ機構を構成し、その吐出冷媒がコンプレッサ１を流通して冷却作用を生じるようにしている。   Next, features and effects of the first embodiment will be described. The driving flow path 14 branched from the high pressure side of the expansion valve 7 and the pressure energy of the high-pressure refrigerant flowing in from the driving flow path 14 are converted into velocity energy, and the nozzle 9a for decompressing and expanding the refrigerant, and a high velocity jetting from the nozzle 9a A compressor 9 is provided on the upstream side of the evaporator 8 and has a suction part 9b for sucking the refrigerant by the driving refrigerant flow, and a mixing part 9c for mixing the refrigerant sucked from the suction part 9b and the driving refrigerant injected from the nozzle 9a. A regenerator heat exchanger 11 having a regenerator material 11a that is cooled by a low-pressure refrigerant during operation, and a second bypass having a second check valve 13 that bypasses the refrigerant from the refrigerant outflow side of the evaporator 8 to the suction unit 9b side. When the vehicle engine 4 is stopped and the compressor 1 is stopped, the passage 12 flows into the nozzle 9a. The driving refrigerant to be sprayed and the refrigerant sucked from the suction part 9b are mixed in the mixing part 9c to cause a condensing action on the driving refrigerant, and the fluid pump mechanism is constructed by obtaining a pressure increase by decelerating the flow at that time. The discharged refrigerant flows through the compressor 1 so as to produce a cooling action.

従来のエジェクタ式ポンプでは運動エネルギーから圧力を取り出していたのに対して、本発明は蓄冷熱交換器１１の持つ冷熱を利用して冷媒の凝縮作用により昇圧を得る点が最大の特徴である。これによれば、従来のエジェクタ式ポンプで必要だったディフューザ部分を無くすか、もしくは充分小さくしても効率良く昇圧を得ることができるため、より効率が良くて小型な流体ポンプ手段を有する蓄冷式の車両用空調装置とすることができる。   Whereas conventional ejector pumps extract pressure from kinetic energy, the present invention is characterized in that the pressure is increased by the refrigerant condensing action using the cold heat of the cold storage heat exchanger 11. According to this, since the booster can be obtained efficiently even if the diffuser portion required in the conventional ejector type pump is eliminated or sufficiently small, the cold storage type having a more efficient and small fluid pump means It can be set as the vehicle air conditioner.

また、蓄冷熱交換器１１において、冷媒流入口１１ｂを天地方向の天側、冷媒流出口１１ｃを天地方向の地側に配置している。本発明では流体ポンプとしての昇圧作用を蓄冷熱交換器１１で発生させる。その要点は、蓄冷熱交換器１１の冷媒流入口１１ｂでは冷媒が密度の小さい気相冷媒主体の速い流れであるのが、冷媒流出口１１ｃでは密度の大きい液相冷媒主体の遅い流れになることにあるため、蓄冷熱交換器１１の構成についても一定の工夫が必要となる。すなわち、これによれば、蓄冷熱交換器１１の冷媒流路断面積が一般配管部に比べて大きくなる場合、液冷媒は重力によって下方に集まることより望ましい状態となる。   In the cold storage heat exchanger 11, the refrigerant inlet 11b is arranged on the top side in the vertical direction, and the refrigerant outlet 11c is arranged on the ground side in the vertical direction. In this invention, the pressure | voltage rise effect | action as a fluid pump is generated with the cool storage heat exchanger 11. FIG. The main point is that the refrigerant flow at the refrigerant inlet 11b of the regenerator heat exchanger 11 is a fast flow mainly composed of a low-density gas-phase refrigerant, whereas the refrigerant outlet 11c is a slow flow mainly composed of a high-density liquid phase refrigerant. Therefore, a certain contrivance is required for the configuration of the cold storage heat exchanger 11 as well. That is, according to this, when the cross-sectional area of the refrigerant flow path of the regenerator heat exchanger 11 is larger than that of the general pipe portion, the liquid refrigerant is more desirable to be gathered downward by gravity.

また、蓄冷熱交換器１１において、内部の冷媒流路面積の総和よりも冷媒流出口１１ｃの断面積を小さくしている。これによれば、冷媒流出口１１ｃはその断面の大部分が液相冷媒で閉塞されて望ましい状態となる。また、混合部９ｃの冷媒流出側に蓄冷熱交換器１１を接続し、冷媒流出口１１ｃの冷媒流入側にエバポレータ８を接続している。これによれば、吸引部９ｂにガス冷媒を吸引するように構成したものである。   Further, in the cold storage heat exchanger 11, the cross-sectional area of the refrigerant outlet 11c is made smaller than the total refrigerant passage area inside. According to this, most of the cross section of the refrigerant outlet 11c is closed with the liquid-phase refrigerant and is in a desirable state. The regenerator heat exchanger 11 is connected to the refrigerant outflow side of the mixing unit 9c, and the evaporator 8 is connected to the refrigerant inflow side of the refrigerant outlet 11c. According to this, the gas refrigerant is sucked into the suction part 9b.

また、膨張弁７の冷媒流出側を冷媒流入口１１ｂに接続している。これによれば、蓄冷熱交換器１１をエバポレータ８に対して直列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には高圧回路から膨張弁７で減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器１１に導かれて蓄冷材１１ａを冷却すると共に、その後にエバポレータ８へ流れて車室内の冷房を行う。   The refrigerant outlet side of the expansion valve 7 is connected to the refrigerant inlet 11b. According to this, the cold storage heat exchanger 11 is configured in series with the evaporator 8. For this reason, at the time of cold storage, the low-temperature refrigerant decompressed by the expansion valve 7 from the high-pressure circuit is guided to the cold storage heat exchanger 11 to cool the cold storage material 11a, and then flows to the evaporator 8 to cool the passenger compartment.

尚、ノズル９ａの径は設計により膨張弁７の開度よりも小さく設定してあるため、蓄冷時に冷凍サイクルの作動に与える影響はほとんど無い。また、放冷時にはノズル９ａ・混合部９ｃ・蓄冷熱交換器１１の全体で流体ポンプとして作用するため、コンプレッサ１が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用してエバポレータ８と蓄冷熱交換器１１の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。   Since the diameter of the nozzle 9a is set smaller than the opening of the expansion valve 7 by design, there is almost no influence on the operation of the refrigeration cycle during cold storage. In addition, since the nozzle 9a, the mixing unit 9c, and the regenerator heat exchanger 11 function as a fluid pump at the time of cooling, the refrigerant 8 and the regenerator are regenerated using the refrigerant pressure remaining in the high-pressure circuit even when the compressor 1 is stopped. The refrigerant can be circulated between the heat exchangers 11, and cooling at the time of idling stop can be realized.

（第２実施形態）
図５は本発明の第２実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。上述の第１実施形態と異なるのは、膨張弁７の冷媒流出側を蓄冷熱交換器１１の冷媒流出口１１ｃに接続している点と、駆動流経路１４には開閉手段をなす開閉弁１５ｂを設けている点である。 (Second Embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram of the refrigeration cycle in the second embodiment of the present invention, where (a) shows the refrigerant path in the normal cooling / cold storage mode, and (b) shows the refrigerant path in the cool-down cooling mode. The difference from the first embodiment described above is that the refrigerant outlet side of the expansion valve 7 is connected to the refrigerant outlet 11c of the regenerator heat exchanger 11, and the open / close valve 15b that forms an opening / closing means in the drive flow path 14. This is the point.

図５（ａ）の通常冷房・蓄冷モード時において冷媒は、図中に矢印で示すように、コンプレッサ１→コンデンサ６→膨張弁７→エバポレータ８→コンプレッサ１と循環し、冷房を行いつつ、空調用制御装置５は断続的に開閉弁１５ｂを開いて蓄冷熱交換器１１に冷媒を通過させて蓄冷を行う。   In the normal cooling / cold storage mode of FIG. 5A, the refrigerant circulates through the compressor 1 → the condenser 6 → the expansion valve 7 → the evaporator 8 → the compressor 1 as indicated by an arrow in the figure, and performs air conditioning while performing cooling. The control device 5 intermittently opens the on-off valve 15b to allow the refrigerant to pass through the cold storage heat exchanger 11 to perform cold storage.

また、図５（ｂ）の放冷冷房モード時においては、車両エンジン４の停止に伴って冷凍サイクルのコンプレッサ１も強制的に停止状態となり、空調用制御装置５はこの停車時のエンジン（コンプレッサ）停止状態を判定して、開閉弁１５を開くように制御する。冷媒は図中の矢印で示すように、コンデンサ６に溜まっている高圧の冷媒が駆動流経路１４を通ってノズル９ａに流入する。これにより、吸引部９ｂからガス冷媒を吸引し、蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→逆止弁１３→蓄冷熱交換器１１と循環し、第１実施形態で説明した放冷と冷房とを行う。   5B, when the vehicle engine 4 is stopped, the compressor 1 of the refrigeration cycle is forcibly stopped, and the air-conditioning control device 5 controls the engine (compressor) when the vehicle is stopped. ) Determine the stop state and control to open the on-off valve 15. As indicated by the arrows in the figure, the high-pressure refrigerant accumulated in the condenser 6 flows into the nozzle 9a through the drive flow path 14 as indicated by the arrows in the figure. As a result, the gas refrigerant is sucked from the suction unit 9b and circulates in the cold storage heat exchanger 11 → the evaporator 8 → the check valve 13 → the cold storage heat exchanger 11, and performs the cooling and cooling described in the first embodiment. .

次に、第２実施形態の特徴と作用効果を説明する。膨張弁７の冷媒流出側を冷媒流出口１１ｃに接続している。これによれば、蓄冷熱交換器１１をエバポレータ８に対して並列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には駆動流経路１４に設けた開閉弁１５ｂを断続的に開くものである。すると高圧回路から減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器１１に導かれ、蓄冷材１１ａを冷却する。   Next, features and effects of the second embodiment will be described. The refrigerant outlet side of the expansion valve 7 is connected to the refrigerant outlet 11c. According to this, the cold storage heat exchanger 11 is configured to be in parallel with the evaporator 8. For this reason, the open / close valve 15b provided in the drive flow path 14 is intermittently opened during cold storage. Then, the low-temperature refrigerant decompressed from the high-pressure circuit is guided to the cold storage heat exchanger 11 to cool the cold storage material 11a.

また、放冷時には開閉弁１５ｂを開くことにより第１実施形態に記載の構成と同様にノズル９ａ・混合部９ｃ・蓄冷熱交換器１１の全体で流体ポンプとして作用するため、コンプレッサ１が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用してエバポレータ８と蓄冷熱交換器１１の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。   Further, by opening the on-off valve 15b during cooling, the nozzle 9a, the mixing unit 9c, and the cold storage heat exchanger 11 function as a fluid pump as in the configuration described in the first embodiment, so that the compressor 1 stops. Even in this case, the refrigerant can be circulated between the evaporator 8 and the cold storage heat exchanger 11 using the pressure of the refrigerant remaining in the high-pressure circuit, and cooling at the time of idling stop can be realized.

（第３実施形態）
図６は本発明の第３実施形態における冷凍サイクルの模式図である。上述した第２実施形態と異なるのは、エバポレータ８の冷媒流出側に気液分離手段をなすアキュームレータ１０を配設すると共に、アキュームレータ１０の液冷媒導出部１０ａに第２バイパス経路１２を接続している点である。アキュームレータ１０では、エバポレータ８出口側の冷媒の気液を分離して液冷媒を溜め、ガス冷媒をコンプレッサ１に吸入させると共に、液冷媒を蓄冷熱交換器１１の吸引部９ｂに供給することとなる。これによれば、吸引部９ｂからも液冷媒を導入できるので、更に蓄冷能力を向上することができる。 (Third embodiment)
FIG. 6 is a schematic diagram of a refrigeration cycle in the third embodiment of the present invention. The difference from the second embodiment described above is that an accumulator 10 serving as a gas-liquid separation means is disposed on the refrigerant outflow side of the evaporator 8 and a second bypass path 12 is connected to the liquid refrigerant deriving portion 10a of the accumulator 10. It is a point. In the accumulator 10, the gas / liquid of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 8 is separated to accumulate the liquid refrigerant, the gas refrigerant is sucked into the compressor 1, and the liquid refrigerant is supplied to the suction portion 9 b of the regenerator heat exchanger 11. . According to this, since the liquid refrigerant can be introduced also from the suction part 9b, the cold storage capacity can be further improved.

（第４実施形態）
図７は本発明の第４実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。上述の第１・第２実施形態では吸引部９ｂにガス冷媒を吸引するように構成したものであったが、本実施形態、および後述する第５・第６実施形態は吸引部（９ｂ）に液冷媒を吸引するように構成したものである。 (Fourth embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram of a refrigeration cycle in the fourth embodiment of the present invention, where (a) shows the refrigerant path in the normal cooling / cold storage mode, and (b) shows the refrigerant path in the cool-down cooling mode. In the first and second embodiments described above, the gas refrigerant is sucked into the suction portion 9b. However, the present embodiment, and the fifth and sixth embodiments described later, are arranged in the suction portion (9b). The liquid refrigerant is sucked.

図7（ａ）の通常冷房・蓄冷モード時において冷媒は、図中に矢印で示すように、コンプレッサ１→コンデンサ６→膨張弁７→蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→コンプレッサ１と循環し、冷房を行いつつ、蓄冷熱交換器１１に冷媒を通過させて蓄冷を行う。また、図５（ｂ）の放冷冷房モード時において冷媒は、図中の矢印で示すように、コンデンサ６に溜まっている高圧の冷媒が駆動流経路１４を通ってノズル９ａに流入する。これにより、吸引部９ｂから液冷媒を吸引し、蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→逆止弁１３→蓄冷熱交換器１１と循環し、上記で説明した実施形態と同様に放冷と冷房とを行う。   In the normal cooling / cold storage mode of FIG. 7 (a), the refrigerant circulates from compressor 1 → capacitor 6 → expansion valve 7 → cold storage heat exchanger 11 → evaporator 8 → compressor 1 as indicated by arrows in the figure. While performing cooling, the refrigerant is passed through the cold storage heat exchanger 11 to perform cold storage. Further, in the cooling mode of FIG. 5B, as shown by the arrow in the drawing, the high-pressure refrigerant accumulated in the condenser 6 flows into the nozzle 9a through the drive flow path 14 as the refrigerant. As a result, the liquid refrigerant is sucked from the suction part 9b and circulates in the cold storage heat exchanger 11 → the evaporator 8 → the check valve 13 → the cold storage heat exchanger 11, and is allowed to cool and cool similarly to the embodiment described above. I do.

次に、第４実施形態の特徴と作用効果を説明する。まず、冷媒流出口１１ｃに吸引部９ｂを接続し、混合部９ｃの冷媒流出側にエバポレータ８を接続している。これによれば、吸引部９ｂに液冷媒を吸引するように構成したものである。また、膨張弁７の冷媒流出側を冷媒流入口１１ｂに接続している。これによれば、蓄冷熱交換器１１をエバポレータ８に対して直列となるよう構成したものである。これは蓄冷熱交換器１１で過冷却液冷媒をつくり、この液冷媒を吸引して混合部９ｃでノズル９ａから噴出される気液２相冷媒を凝縮させ昇圧を得るようにしたものである。   Next, features and effects of the fourth embodiment will be described. First, the suction part 9b is connected to the refrigerant outlet 11c, and the evaporator 8 is connected to the refrigerant outflow side of the mixing part 9c. According to this, the liquid refrigerant is sucked into the suction part 9b. The refrigerant outlet side of the expansion valve 7 is connected to the refrigerant inlet 11b. According to this, the cold storage heat exchanger 11 is configured in series with the evaporator 8. In this embodiment, a supercooled liquid refrigerant is produced by the regenerator heat exchanger 11, and this liquid refrigerant is sucked, and the gas-liquid two-phase refrigerant ejected from the nozzle 9a is condensed by the mixing section 9c to obtain a boosted pressure.

この場合、ノズル９ａおよび混合部９ｃは通常のボイラの給水などに用いられるインゼクタと同様の作用となる。但し、この場合はノズル９ａで減圧されて生成される気液２相冷媒は乾き度が小さく気相流量が小さいので、凝縮によって得られる運動量低下も小さく、昇圧量は上記の請求項に記載する構成と比べて小さくなるが、その作動上の効果は何ら変ることはない。これにより、コンプレッサ１が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用してエバポレータ８と蓄冷熱交換器１１の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。   In this case, the nozzle 9a and the mixing unit 9c have the same action as an injector used for normal boiler water supply. However, in this case, since the gas-liquid two-phase refrigerant generated by depressurization by the nozzle 9a has a low dryness and a small gas-phase flow rate, the momentum reduction obtained by condensation is small, and the pressure increase amount is described in the above claims. Although smaller than the configuration, the operational effect is not changed. Thereby, even if the compressor 1 is stopped, the refrigerant can be circulated between the evaporator 8 and the cold storage heat exchanger 11 using the pressure of the refrigerant remaining in the high-pressure circuit, and cooling at the time of idling stop can be realized.

（第５実施形態）
図８は本発明の第５実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。上述の第４実施形態と異なるのは、膨張弁７の冷媒流出側を混合部９ｃの冷媒流出側とエバポレータ８との間に接続している点と、駆動流経路１４には開閉手段をなす開閉弁１５ｂを設けている点である。 (Fifth embodiment)
FIG. 8 is a schematic diagram of the refrigeration cycle in the fifth embodiment of the present invention, where (a) shows the refrigerant path in the normal cooling / cold storage mode, and (b) shows the refrigerant path in the cool-down cooling mode. The difference from the fourth embodiment described above is that the refrigerant outlet side of the expansion valve 7 is connected between the refrigerant outlet side of the mixing portion 9c and the evaporator 8, and the driving flow path 14 has an opening / closing means. The on / off valve 15b is provided.

図８（ａ）の通常冷房・蓄冷モード時において冷媒は、図中に矢印で示すように、コンプレッサ１→コンデンサ６→膨張弁７→エバポレータ８→コンプレッサ１と循環し、冷房を行いつつ、空調用制御装置５は断続的に開閉弁１５ｂを開いて蓄冷熱交換器１１に冷媒を通過させて蓄冷を行う。   In the normal cooling / cold storage mode of FIG. 8A, the refrigerant circulates through the compressor 1 → the condenser 6 → the expansion valve 7 → the evaporator 8 → the compressor 1 as indicated by an arrow in the figure, and performs air conditioning while performing cooling. The control device 5 intermittently opens the on-off valve 15b to allow the refrigerant to pass through the cold storage heat exchanger 11 to perform cold storage.

また、図８（ｂ）の放冷冷房モード時において冷媒は、図中の矢印で示すように、コンデンサ６に溜まっている高圧の冷媒が駆動流経路１４を通ってノズル９ａに流入する。これにより、吸引部９ｂから液冷媒を吸引し、蓄冷熱交換器１１→エバポレータ８→逆止弁１３→蓄冷熱交換器１１と循環し、上記で説明した実施形態と同様に放冷と冷房とを行う。   Further, as shown in the arrow in the figure, the high-pressure refrigerant accumulated in the condenser 6 flows into the nozzle 9a through the driving flow path 14 in the cooling and cooling mode of FIG. 8B. As a result, the liquid refrigerant is sucked from the suction part 9b and circulates in the cold storage heat exchanger 11 → the evaporator 8 → the check valve 13 → the cold storage heat exchanger 11, and is allowed to cool and cool similarly to the embodiment described above. I do.

次に、第５実施形態の特徴と作用効果を説明する。膨張弁７の冷媒流出側を混合部９ｃの冷媒流出側とエバポレータ８との間に接続している。これによれば、蓄冷熱交換器１１をエバポレータ８に対して並列となるよう構成したものである。このため、蓄冷時には駆動流経路１４に設けた開閉弁１５ｂを断続的に開くものである。すると高圧回路から減圧された低温冷媒が蓄冷熱交換器１１に導かれ、蓄冷材１１ａを冷却する。   Next, features and effects of the fifth embodiment will be described. The refrigerant outflow side of the expansion valve 7 is connected between the refrigerant outflow side of the mixing portion 9 c and the evaporator 8. According to this, the cold storage heat exchanger 11 is configured to be in parallel with the evaporator 8. For this reason, the open / close valve 15b provided in the drive flow path 14 is intermittently opened during cold storage. Then, the low-temperature refrigerant decompressed from the high-pressure circuit is guided to the cold storage heat exchanger 11 to cool the cold storage material 11a.

また、放冷時には開閉弁１５ｂを開くことにより第４実施形態に記載の構成と同様に、液冷媒を吸引して混合部９ｃでノズル９ａから噴出される気液２相冷媒を凝縮させ昇圧を得るようにしたものである。これにより、コンプレッサ１が停止していても高圧回路に残る冷媒の圧力を利用してエバポレータ８と蓄冷熱交換器１１の間で冷媒を循環でき、アイドリングストップ時の冷房を実現することができる。   Further, by opening the on-off valve 15b at the time of cooling, the liquid refrigerant is sucked and the gas-liquid two-phase refrigerant ejected from the nozzle 9a is condensed by the mixing portion 9c to increase the pressure similarly to the configuration described in the fourth embodiment. It ’s what you get. Thereby, even if the compressor 1 is stopped, the refrigerant can be circulated between the evaporator 8 and the cold storage heat exchanger 11 using the pressure of the refrigerant remaining in the high-pressure circuit, and cooling at the time of idling stop can be realized.

（第６実施形態）
図９は本発明の第６実施形態における冷凍サイクルの模式図である。上述した第５実施形態と異なるのは、エバポレータ８の冷媒流出側に気液分離手段をなすアキュームレータ１０を配設すると共に、アキュームレータ１０の液冷媒導出部１０ａに第２バイパス経路１２を接続している点である。アキュームレータ１０では、エバポレータ８出口側の冷媒の気液を分離して液冷媒を溜め、ガス冷媒をコンプレッサ１に吸入させると共に、液冷媒を蓄冷熱交換器１１の吸引部９ｂに供給することとなる。これによれば、吸引部９ｂからも液冷媒を導入できるので、更に蓄冷能力を向上することができる。 (Sixth embodiment)
FIG. 9 is a schematic diagram of a refrigeration cycle in the sixth embodiment of the present invention. The difference from the fifth embodiment described above is that an accumulator 10 serving as a gas-liquid separation means is disposed on the refrigerant outflow side of the evaporator 8, and a second bypass path 12 is connected to the liquid refrigerant deriving portion 10a of the accumulator 10. It is a point. In the accumulator 10, the gas / liquid of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 8 is separated to accumulate the liquid refrigerant, the gas refrigerant is sucked into the compressor 1, and the liquid refrigerant is supplied to the suction portion 9 b of the regenerator heat exchanger 11. . According to this, since the liquid refrigerant can be introduced also from the suction part 9b, the cold storage capacity can be further improved.

（第７実施形態）
図１０は本発明の第７実施形態における冷凍サイクルの模式図である。第１実施形態の冷凍サイクルにおいて駆動流経路１４に絞り手段をなす固定絞り１５ａを設けている。これによれば、固定絞り１５ａの絞り径とノズル９ａのノズル径とをそれぞれ最適値に設定できることから設計自由度が向上するうえ、膨張弁７の制御範囲を広くすることができる。尚、本発明は上述した第３・第４・第６実施形態に対しても同様に適用することができる。 (Seventh embodiment)
FIG. 10 is a schematic diagram of a refrigeration cycle in the seventh embodiment of the present invention. In the refrigeration cycle according to the first embodiment, a fixed throttle 15a that serves as a throttle means is provided in the drive flow path 14. According to this, since the throttle diameter of the fixed throttle 15a and the nozzle diameter of the nozzle 9a can be set to optimum values, the degree of freedom in design is improved and the control range of the expansion valve 7 can be widened. The present invention can be similarly applied to the third, fourth, and sixth embodiments described above.

（第８実施形態）
図１１は本発明の第８実施形態における冷凍サイクルの模式図である。第１実施形態の冷凍サイクルにおいて駆動流経路１４に開閉弁１５ｂを設けている。これによれば、開閉弁１５ｂにより駆動流経路１４を完全に遮断することができるため、膨張弁７の制御範囲を広くすることができる。尚、本発明は上述した第３・第４・第６実施形態に対しても同様に適用することができる。 (Eighth embodiment)
FIG. 11 is a schematic diagram of a refrigeration cycle in the eighth embodiment of the present invention. In the refrigeration cycle of the first embodiment, an open / close valve 15b is provided in the drive flow path 14. According to this, since the driving flow path 14 can be completely shut off by the on-off valve 15b, the control range of the expansion valve 7 can be widened. The present invention can be similarly applied to the third, fourth, and sixth embodiments described above.

（第９実施形態）
図１２は本発明の第９実施形態における蓄冷熱交換器１１の具体的構成例を示す断面図である。これは、蓄冷熱交換器１１としてシェル１１ｄの内部に、冷媒流路を１本の細長い冷媒管１１ｅでつづら折りにして密封している。冷媒管１１ｅにはフィン１１ｆが機械的・熱的に一体に結合され、これらの間に蓄冷材１１ａを注入した構造となっている。 (Ninth embodiment)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a specific configuration example of the cold storage heat exchanger 11 in the ninth embodiment of the present invention. In this case, the refrigerant flow path is folded and sealed by a single elongated refrigerant pipe 11e inside the shell 11d as the cold storage heat exchanger 11 and sealed. Fins 11f are mechanically and thermally integrally coupled to the refrigerant pipe 11e, and a cold storage material 11a is injected therebetween.

これによれば、冷媒管１１ｅの断面積を一般配管部と同程度に構成することにより冷媒の流速が上がり、重力によって液冷媒が配管下方に集まって冷媒流出口１１ｃが液冷媒で満たされる効果は相対的に小さくなるため、必ずしも図３に示したように冷媒流出入口１１ｂ・１１ｃを上下に配置しなくても良く、途中の経路を曲げるなどレイアウトの設計自由度が大きくなる。   According to this, by constructing the cross-sectional area of the refrigerant pipe 11e to be approximately the same as that of the general pipe portion, the flow rate of the refrigerant is increased, and the liquid refrigerant is gathered below the pipe by gravity and the refrigerant outlet 11c is filled with the liquid refrigerant. Therefore, the refrigerant outlets 11b and 11c do not necessarily have to be arranged vertically as shown in FIG. 3, and the degree of freedom in designing the layout is increased, for example, by bending a route along the way.

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、例えば蓄冷熱交換器１１は図示しない他のタイプのものであっても良い。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the cold storage heat exchanger 11 may be of another type not shown.

本発明の第１実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the whole vehicle air-conditioner composition in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る室内空調ユニット部２０の概略構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematic structure of the indoor air-conditioning unit part 20 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る蓄冷熱交換器１１の具体的構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the specific structural example of the cool storage heat exchanger 11 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。It is a schematic diagram of the refrigerating cycle in 1st Embodiment of this invention, (a) shows the refrigerant | coolant path | route at the time of normal cooling and the cool storage mode, (b) shows the refrigerant | coolant path | route at the cool-down cooling mode. 本発明の第２実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。It is a schematic diagram of the refrigerating cycle in 2nd Embodiment of this invention, (a) shows the refrigerant | coolant path | route at the time of normal cooling and the cool storage mode, (b) shows the refrigerant | coolant path | route at the cool-down cooling mode. 本発明の第３実施形態における冷凍サイクルの模式図である。It is a schematic diagram of the refrigerating cycle in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。It is a schematic diagram of the refrigerating cycle in 4th Embodiment of this invention, (a) shows the refrigerant | coolant path | route at the time of normal cooling and the cool storage mode, (b) shows the refrigerant | coolant path | route at the air_cooling | cooling mode. 本発明の第５実施形態における冷凍サイクルの模式図であり、（ａ）は通常冷房・蓄冷モード時の冷媒経路を示し、（ｂ）は放冷冷房モード時の冷媒経路を示す。It is a schematic diagram of the refrigerating cycle in 5th Embodiment of this invention, (a) shows the refrigerant | coolant path | route at the time of normal cooling and the cool storage mode, (b) shows the refrigerant | coolant path | route at the cool-down cooling mode. 本発明の第６実施形態における冷凍サイクルの模式図である。It is a schematic diagram of the refrigerating cycle in 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７実施形態における冷凍サイクルの模式図である。It is a schematic diagram of the refrigerating cycle in 7th Embodiment of this invention. 本発明の第８実施形態における冷凍サイクルの模式図である。It is a schematic diagram of the refrigerating cycle in 8th Embodiment of this invention. 本発明の第９実施形態における蓄冷熱交換器１１の具体的構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the specific structural example of the cool storage heat exchanger 11 in 9th Embodiment of this invention. 従来のエジェクタ９の構造概要を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure outline | summary of the conventional ejector 9. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…コンプレッサ（圧縮機）
４…車両エンジン
６…コンデンサ（高圧側熱交換器）
７…膨張弁（減圧手段）
８…エバポレータ（蒸発器）
９ａ…ノズル
９ｂ…吸引部
９ｃ…混合部
１０…アキュームレータ（気液分離手段）
１０ａ…液冷媒導出部
１１…蓄冷熱交換器
１１ａ…蓄冷材
１１ｂ…冷媒流入口
１１ｃ…冷媒流出口
１１ｅ…チューブ（冷媒管）
１２…第２バイパス経路（バイパス経路）
１３…第２逆止弁（逆止手段）
１４…駆動流経路
１５ａ…固定絞り（絞り手段）
１５ｂ…開閉弁（開閉手段） 1 ... Compressor
4 ... Vehicle engine 6 ... Condenser (high-pressure side heat exchanger)
7 ... Expansion valve (pressure reduction means)
8 ... Evaporator
9a ... Nozzle 9b ... Suction part 9c ... Mixing part 10 ... Accumulator (gas-liquid separation means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a ... Liquid refrigerant | coolant derivation | leading-out part 11 ... Cold storage heat exchanger 11a ... Cold storage material 11b ... Refrigerant inlet 11c ... Refrigerant outlet 11e ... Tube (refrigerant pipe)
12 ... Second bypass route (bypass route)
13. Second check valve (check means)
14: Driving flow path 15a: Fixed throttle (throttle means)
15b ... Open / close valve (open / close means)

Claims (14)

少なくとも停車時に車両エンジン（４）を停止する制御を行う車両に搭載され、
前記車両エンジン（４）により駆動される圧縮機（１）と、
前記圧縮機（１）から吐出された高圧冷媒の放熱を行う高圧側熱交換器（６）と、
前記高圧側熱交換器（６）を通過した冷媒を減圧する減圧手段（７）と、
前記減圧手段（７）により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器（８）とを備えた車両用空調装置において、
前記減圧手段（７）の高圧側から分岐した駆動流経路（１４）と、
前記駆動流経路（１４）から流入する高圧冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル（９ａ）、前記ノズル（９ａ）から噴射する高い速度の駆動冷媒流により冷媒を吸引する吸引部（９ｂ）、および前記吸引部（９ｂ）から吸引した冷媒と前記ノズル（９ａ）から噴射する駆動冷媒とを混合させる混合部（９ｃ）とを有すると共に、前記蒸発器（８）の上流側に設けられて前記圧縮機（１）の稼働時に前記低圧冷媒により冷却される蓄冷材（１１ａ）を有する蓄冷熱交換器（１１）と、
前記蒸発器（８）の冷媒流出側から前記吸引部（９ｂ）側へ冷媒をバイパスさせ、逆止手段（１３）を有するバイパス経路（１２）とを設け、
前記車両エンジン（４）が停止して前記圧縮機（１）が停止したときに、前記駆動流経路（１４）から前記ノズル（９ａ）へ流入して噴射される駆動冷媒と、前記吸引部（９ｂ）から吸引した冷媒とを前記混合部（９ｃ）にて混合することにより駆動冷媒に凝縮作用を生じさせ、そのときの流れの減速により昇圧を得て流体ポンプ機構を構成し、その吐出冷媒が前記蒸発器（８）を流通して冷却作用を生じるようにしたことを特徴とする車両用空調装置。 It is mounted on a vehicle that performs control to stop the vehicle engine (4) at least when the vehicle stops.
A compressor (1) driven by the vehicle engine (4);
A high-pressure side heat exchanger (6) for radiating heat of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (1);
Decompression means (7) for decompressing the refrigerant that has passed through the high pressure side heat exchanger (6);
An air conditioner for a vehicle comprising: an evaporator (8) for evaporating the low-pressure refrigerant decompressed by the decompression means (7) and cooling air blown into the vehicle interior;
A drive flow path (14) branched from the high pressure side of the pressure reducing means (7);
The pressure energy of the high-pressure refrigerant flowing from the drive flow path (14) is converted into velocity energy, and the refrigerant is sucked by the nozzle (9a) for decompressing and expanding the refrigerant, and the high-speed drive refrigerant flow ejected from the nozzle (9a). And a mixing section (9c) for mixing the refrigerant sucked from the suction section (9b) and the driving refrigerant injected from the nozzle (9a), and the evaporator (8) A regenerator heat exchanger (11) having a regenerator material (11a) provided on the upstream side and cooled by the low-pressure refrigerant when the compressor (1) is in operation;
Bypassing the refrigerant from the refrigerant outflow side of the evaporator (8) to the suction part (9b) side, a bypass path (12) having a check means (13) is provided,
When the vehicle engine (4) is stopped and the compressor (1) is stopped, the driving refrigerant that flows into the nozzle (9a) from the driving flow path (14) and is injected, and the suction unit ( The refrigerant sucked from 9b) is mixed in the mixing section (9c) to cause a condensing action in the driving refrigerant, and a fluid pump mechanism is constructed by obtaining a pressure increase by decelerating the flow at that time. The vehicle air conditioner is characterized in that a cooling action is caused by circulating through the evaporator (8). 前記蓄冷熱交換器（１１）において、冷媒流入口（１１ｂ）を天地方向の天側、冷媒流出口（１１ｃ）を天地方向の地側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。   The vehicle according to claim 1, wherein in the cold storage heat exchanger (11), the refrigerant inlet (11b) is arranged on the top side in the vertical direction, and the refrigerant outlet (11c) is arranged on the ground side in the vertical direction. Air conditioner. 前記蓄冷熱交換器（１１）において、内部の冷媒流路面積の総和よりも冷媒流出口（１１ｃ）の断面積を小さくしたしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。   2. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein in the cold storage heat exchanger (11), the cross-sectional area of the refrigerant outlet (11 c) is made smaller than the total sum of the refrigerant flow passage areas inside. 前記混合部（９ｃ）の冷媒流出側に前記蓄冷熱交換器（１１）を接続し、前記冷媒流出口（１１ｃ）の冷媒流入側に前記蒸発器（８）を接続したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用空調装置。   The cold storage heat exchanger (11) is connected to the refrigerant outflow side of the mixing section (9c), and the evaporator (8) is connected to the refrigerant inflow side of the refrigerant outlet (11c). The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3. 前記減圧手段（７）の冷媒流出側を前記冷媒流入口（１１ｂ）に接続したことを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 4, wherein a refrigerant outflow side of the decompression means (7) is connected to the refrigerant inflow port (11b). 前記減圧手段（７）の冷媒流出側を前記冷媒流出口（１１ｃ）に接続したことを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 4, wherein a refrigerant outflow side of the decompression means (7) is connected to the refrigerant outflow port (11c). 前記蒸発器（８）の冷媒流出側に気液分離手段（１０）を配設すると共に、前記気液分離手段（１０）の液冷媒導出部（１０ａ）に前記バイパス経路（１２）を接続したことを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。   Gas-liquid separation means (10) is disposed on the refrigerant outflow side of the evaporator (8), and the bypass path (12) is connected to the liquid refrigerant lead-out portion (10a) of the gas-liquid separation means (10). The vehicle air conditioner according to claim 6. 前記冷媒流出口（１１ｃ）に前記吸引部（９ｂ）を接続し、前記混合部（９ｃ）の冷媒流出側に前記蒸発器（８）を接続したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用空調装置。   The suction part (9b) is connected to the refrigerant outlet (11c), and the evaporator (8) is connected to the refrigerant outflow side of the mixing part (9c). The vehicle air conditioner according to any one of the above. 前記減圧手段（７）の冷媒流出側を前記冷媒流入口（１１ｂ）に接続したことを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 8, wherein a refrigerant outflow side of the decompression means (7) is connected to the refrigerant inflow port (11b). 前記減圧手段（７）の冷媒流出側を前記混合部（９ｃ）の冷媒流出側と前記蒸発器（８）との間に接続したことを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 8, wherein the refrigerant outlet side of the decompression means (7) is connected between the refrigerant outlet side of the mixing section (9c) and the evaporator (8). 前記蒸発器（８）の冷媒流出側に気液分離手段（１０）を配設すると共に、前記気液分離手段（１０）の液冷媒導出部（１０ａ）に前記バイパス経路（１２）を接続したことを特徴とする請求項１０に記載の車両用空調装置。   Gas-liquid separation means (10) is disposed on the refrigerant outflow side of the evaporator (8), and the bypass path (12) is connected to the liquid refrigerant lead-out portion (10a) of the gas-liquid separation means (10). The vehicle air conditioner according to claim 10. 前記駆動流経路（１４）に絞り手段（１５ａ）を設けたことを特徴とする請求項５または請求項９のいずれかに記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to any one of claims 5 and 9, wherein a throttle means (15a) is provided in the drive flow path (14). 前記駆動流経路（１４）に開閉手段（１５ｂ）を設けたことを特徴とする請求項５または請求項９のいずれかに記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to any one of claims 5 and 9, wherein an opening / closing means (15b) is provided in the drive flow path (14). 前記蓄冷熱交換器（１１）として、内部の冷媒流路を１本の細長い冷媒管（１１ｅ）で構成したことを特徴とする請求項１または請求項４ないし請求項１１のいずれかに記載の車両用空調装置。   12. The cold storage heat exchanger (11) according to any one of claims 1 or 4 to 11, wherein an internal refrigerant flow path is constituted by a single elongated refrigerant pipe (11e). Vehicle air conditioner.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009229014A (en) * 2008-03-24 2009-10-08 Denso Corp Refrigeration cycle device with cold accumulator
JP2012077941A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Panasonic Corp Air conditioner
JP2015007490A (en) * 2013-06-25 2015-01-15 株式会社デンソー Ejector type refrigeration cycle
EP2108910B1 (en) * 2008-04-10 2019-05-22 Valeo Systèmes Thermiques Internal heat exchanger comprising a means for thermal storage and loop incorporating such heat exchanger

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