JP2011185580A - Ejector unit, heat exchanger unit, and refrigerant short-circuit detecting method of the ejector unit - Google Patents
Ejector unit, heat exchanger unit, and refrigerant short-circuit detecting method of the ejector unit Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、エジェクタユニット、エジェクタユニットを備える熱交換器ユニット、およびエジェクタユニットにおける冷媒短絡検出方法に関するものである。 The present invention relates to an ejector unit, a heat exchanger unit including the ejector unit, and a refrigerant short-circuit detection method in the ejector unit.
従来、冷媒減圧手段の役割および冷媒循環手段の役割を果たすエジェクタを有するエジェクタ式冷凍サイクルが知られている。このエジェクタ式冷凍サイクルは、例えば、車両用空調装置、あるいは車載の荷物を冷凍、冷蔵する車両用冷凍装置等に適用して有効である。また、定置型の冷凍サイクルシステム、例えば、空調装置、冷蔵庫、冷凍庫などに適用して有効である。 2. Description of the Related Art Conventionally, an ejector refrigeration cycle having an ejector serving as a refrigerant decompression unit and a refrigerant circulation unit is known. This ejector-type refrigeration cycle is effective when applied to, for example, a vehicle air conditioner, or a vehicle refrigeration device that freezes and refrigerates on-board luggage. Further, it is effective when applied to a stationary refrigeration cycle system such as an air conditioner, a refrigerator, a freezer and the like.
この種のエジェクタ式冷凍サイクルは特許文献1等にて知られている。特許文献1のエジェクタ式冷凍サイクルによると、膨張時の冷媒の高速な流れにより生じる圧力低下を利用して、蒸発器から排出される気相冷媒を吸引するとともに、膨張時の冷媒の速度エネルギーをエジェクタのディフューザ部(昇圧部)にて圧力エネルギーに変換して冷媒圧力を上昇させるので、圧縮機の駆動動力を低減できる。このため、サイクルの運転効率を向上することができる。
This type of ejector refrigeration cycle is known from
具体的には、エジェクタは、冷媒の通路面積を小さく絞って冷媒を減圧膨張させるノズル部と、ノズル部の冷媒噴出口と同一空間に配置され、蒸発器から排出される気相冷媒を吸引する冷媒吸引口とを備えている。 Specifically, the ejector is disposed in the same space as the nozzle portion for reducing the refrigerant passage area by reducing the refrigerant passage area and decompressing the refrigerant, and sucks the gas-phase refrigerant discharged from the evaporator. And a refrigerant suction port.
エジェクタのうちノズル部および冷媒吸引口の冷媒流れ下流側部位には、ノズル部からの高速度の冷媒流と冷媒吸引口の吸引冷媒とを混合する混合部が設けられている。そして、混合部の冷媒流れ下流側に昇圧部をなすディフューザ部が配置されている。 In the ejector, a mixing unit that mixes the high-speed refrigerant flow from the nozzle unit and the suction refrigerant from the refrigerant suction port is provided in the refrigerant flow downstream portion of the nozzle unit and the refrigerant suction port. And the diffuser part which makes a pressure | voltage rise part is arrange | positioned in the refrigerant | coolant flow downstream of the mixing part.
このディフューザ部は冷媒の通路面積を徐々に大きくする形状に形成されており、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させる作用、つまり、冷媒の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する作用を果たす。 The diffuser part is formed in a shape that gradually increases the passage area of the refrigerant, and acts to decelerate the refrigerant flow to increase the refrigerant pressure, that is, to convert the velocity energy of the refrigerant into pressure energy.
また、特許文献1では、エジェクタ式冷凍サイクルの具体化に際して、蒸発器のうち複数のチューブに対する冷媒流れの分配および集合を行うタンクの内部にエジェクタを配置することや、蒸発器にエジェクタの搭載のための専用のタンクを形成し、この専用のタンク内にエジェクタを配置すること等が提案されている。
In
本出願人は先に特願2009−268351号(以下、先願例と言う。)にて、エジェクタと、エジェクタを収納する筒状のエジェクタケース(収納部材)と、蒸発器とをろう付けにて一体に組み付けることを提案している。 In the prior application No. 2009-268351 (hereinafter referred to as the prior application example), the present applicant brazed the ejector, the cylindrical ejector case (housing member) for housing the ejector, and the evaporator. It is proposed to assemble them together.
しかしながら、上記従来技術のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのノズル部の入口圧力、エジェクタの冷媒吸引口の圧力、およびエジェクタのディフューザ部の出口圧力がそれぞれ異なるので(ノズル部の入口圧力>ディフューザ部の出口圧力>冷媒吸引口の圧力)、上記先願例においてエジェクタと収納部材との間のろう付け接合が不十分であると、ノズル部の入口、冷媒吸引口およびディフューザ部の出口の間で冷媒が短絡して流れてしまう(後述の図1における短絡経路S1〜S3を参照)。 However, in the above-described conventional ejector-type refrigeration cycle, the inlet pressure of the ejector nozzle portion, the pressure of the ejector refrigerant suction port, and the outlet pressure of the ejector diffuser portion are different from each other (the inlet pressure of the nozzle portion> the diffuser portion Outlet pressure> pressure of the refrigerant suction port), and in the above-mentioned prior application, if the brazing joint between the ejector and the storage member is insufficient, the refrigerant is introduced between the inlet of the nozzle portion, the refrigerant suction port and the outlet of the diffuser portion. (See short circuit paths S1 to S3 in FIG. 1 described later).
このような冷媒短絡が発生すると、エジェクタが所期の設計通りの能力を発揮できず、ひいてはエジェクタ式冷凍サイクルが所期の設計通りの冷凍能力を発揮できない(後述の図8を参照)。 When such a refrigerant short-circuit occurs, the ejector cannot exhibit the intended design capability, and the ejector refrigeration cycle cannot exhibit the intended refrigeration capability (see FIG. 8 described later).
このため、ノズル部の入口、冷媒吸引口およびディフューザ部の出口部の間での冷媒短絡の有無を検査する必要があるが、冷媒短絡は収納部材の内部で起こるので冷媒短絡の有無を外部から確認することができず検査が非常に困難であるという問題がある。 For this reason, it is necessary to inspect whether there is a refrigerant short circuit between the inlet of the nozzle part, the refrigerant suction port and the outlet part of the diffuser part. There is a problem that it cannot be confirmed and inspection is very difficult.
本発明は上記点に鑑みて、冷媒短絡を容易に検査できるエジェクタユニットおよび熱交換器ユニットを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the ejector unit and heat exchanger unit which can test | inspect a refrigerant short circuit easily in view of the said point.
また、本発明は上記点に鑑みて、エジェクタユニットの冷媒短絡を容易に検査できる冷媒短絡検査方法を提供することを他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a refrigerant short circuit inspection method capable of easily inspecting a refrigerant short circuit of an ejector unit in view of the above points.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ノズル部(14a)から噴射される高い速度の冷媒流により冷媒吸引口(14b)から冷媒を吸引し、ノズル部(14a)から噴射された冷媒と冷媒吸引口(14b)から吸引された冷媒とを混合してディフューザ部(14d)から吐出するエジェクタ(14)と、
エジェクタ(14)を収納する収納部材(23)とを備え、
エジェクタ(14)および収納部材(23)は一体ろう付けされ、
収納部材(23)の内部には、ノズル部(14a)の入口が開口する入口空間(31)と、冷媒吸引口(14b)が開口する吸引空間(32)と、ディフューザ部(14d)の出口が開口する出口空間(33)とが形成され、
入口空間(31)、吸引空間(32)および出口空間(33)は、エジェクタ(14)と収納部材(23)との接合部によって仕切られ、
収納部材(23)のうち入口空間(31)と吸引空間(32)との間の部位、および吸引空間(32)と出口空間(33)との間の部位のうち少なくとも一方には、外部に露出する短絡検出孔(37、38)が形成され、
エジェクタ(14)と収納部材(23)との接合部は、短絡検出孔(37、38)の周囲を囲むように形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the refrigerant is sucked from the refrigerant suction port (14b) by the high-speed refrigerant flow injected from the nozzle part (14a), and is injected from the nozzle part (14a). An ejector (14) for mixing the discharged refrigerant and the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (14b) and discharging from the diffuser section (14d);
A storage member (23) for storing the ejector (14);
The ejector (14) and the storage member (23) are integrally brazed,
Inside the storage member (23) are an inlet space (31) where the inlet of the nozzle portion (14a) opens, a suction space (32) where the refrigerant suction port (14b) opens, and an outlet of the diffuser portion (14d). And an outlet space (33) in which is opened,
The inlet space (31), the suction space (32), and the outlet space (33) are partitioned by a joint between the ejector (14) and the storage member (23),
At least one of the part between the inlet space (31) and the suction space (32) and the part between the suction space (32) and the outlet space (33) of the storage member (23) is externally provided. Exposed short circuit detection holes (37, 38) are formed,
The junction part of an ejector (14) and a storage member (23) is formed so that the circumference | surroundings of a short circuit detection hole (37, 38) may be enclosed.
これによると、入口空間(31)と吸引空間(32)との間、および吸引空間(32)と出口空間(33)との間のうち少なくとも一方の短絡を短絡検出孔(37、38)によって検出することができる。 According to this, at least one short circuit between the inlet space (31) and the suction space (32) and between the suction space (32) and the outlet space (33) is caused by the short-circuit detection holes (37, 38). Can be detected.
具体的には、短絡している場合には短絡検出孔(37、38)から漏れが発生するので、短絡検出孔(37、38)からの漏れの有無を確認することで短絡を検出できる。したがって、冷媒短絡の検査を容易に行うことができる。 Specifically, when a short circuit occurs, a leak occurs from the short circuit detection hole (37, 38). Therefore, the short circuit can be detected by confirming whether there is a leak from the short circuit detection hole (37, 38). Therefore, the inspection of the refrigerant short circuit can be easily performed.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のエジェクタユニットにおいて、エジェクタ(14)の外面には、その周方向に延びる溝(39)が短絡検出孔(37、38)と重合するように形成され、
溝(39)は、周方向において短絡検出孔(37、38)よりも広範囲にわたって形成されていることを特徴とする。
In the invention according to
The groove (39) is characterized in that it is formed over a wider range than the short-circuit detection hole (37, 38) in the circumferential direction.
これによると、短絡した流体が溝(39)を介して短絡検出孔(37、38)から漏れるようになるので、溝(39)が形成されていない場合と比較して短絡を確実に検出できる。 According to this, since the short-circuited fluid leaks from the short-circuit detection hole (37, 38) through the groove (39), the short-circuit can be reliably detected as compared with the case where the groove (39) is not formed. .
具体的には、請求項3に記載の発明のように、請求項1または2に記載のエジェクタユニットにおいて、収納部材(23)は、少なくともエジェクタ(14)の長手方向において単一の部材で形成されていればよい。
Specifically, as in the invention according to
また、請求項4に記載の発明のように、請求項1または2に記載のエジェクタユニットにおいて、収納部材(23)は、エジェクタ(14)の長手方向において複数の部材に分割されて成形されていてもよい。
Further, as in the invention according to claim 4, in the ejector unit according to
請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれか1つに記載のエジェクタユニットと、
エジェクタ(14)に接続された熱交換器(15、18)とを備え、
熱交換器(15、18)は、短絡検出孔(37、38)を閉塞することなくエジェクタユニットと一体ろう付けされていることを特徴とする。
In the invention according to claim 5, the ejector unit according to any one of
A heat exchanger (15, 18) connected to the ejector (14),
The heat exchangers (15, 18) are characterized in that they are integrally brazed with the ejector unit without closing the short-circuit detection holes (37, 38).
これにより、エジェクタ(14)と熱交換器(15、18)とが一体化された熱交換器ユニットに上記の本発明を適用できる。 Thereby, said invention can be applied to the heat exchanger unit with which the ejector (14) and the heat exchanger (15, 18) were integrated.
請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の熱交換器ユニットにおいて、熱交換器(18)は、複数のチューブ(21)と、複数のチューブに対する冷媒の分配および集合のうち少なくとも一方を行うタンク(18b)とを備え、
タンク(18b)は、エジェクタ(14)を収納することで収納部材(23)を兼ねるようになっており、
短絡検出孔(37、38)は、タンク(18b)のうち収納部材(23)を兼ねる部位に設けられていることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the heat exchanger unit according to the fifth aspect, the heat exchanger (18) includes at least one of a plurality of tubes (21) and distribution and collection of refrigerants to the plurality of tubes. A tank (18b) for performing
The tank (18b) serves as a storage member (23) by storing the ejector (14).
The short-circuit detection holes (37, 38) are provided in a portion of the tank (18b) that also serves as the storage member (23).
これにより、エジェクタ(14)が熱交換器(15)のタンク(18b)に収容された熱交換器ユニットに上記の本発明を適用できる。 Thereby, said invention can be applied to the heat exchanger unit in which the ejector (14) was accommodated in the tank (18b) of the heat exchanger (15).
請求項7に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれか1つに記載のエジェクタユニットと、
エジェクタ(14)に冷媒配管(52、53)を介して接続される熱交換器(15、18)とを備え、
熱交換器(15、18)は、短絡検出孔(37、38)を閉塞することなくエジェクタユニットに対して離間して配置されていることを特徴とする。
In the invention according to claim 7, the ejector unit according to any one of
A heat exchanger (15, 18) connected to the ejector (14) via a refrigerant pipe (52, 53);
The heat exchangers (15, 18) are characterized in that they are arranged apart from the ejector unit without closing the short circuit detection holes (37, 38).
これにより、エジェクタ(14)が冷媒配管(52、53)を介して熱交換器(15)に接続された熱交換器ユニットに上記の本発明を適用できる。 Thereby, said invention can be applied to the heat exchanger unit with which the ejector (14) was connected to the heat exchanger (15) via refrigerant | coolant piping (52, 53).
請求項8に記載の発明では、ノズル部(14a)から噴射される高い速度の冷媒流により冷媒吸引口(14b)から冷媒を吸引し、ノズル部(14a)から噴射された冷媒と冷媒吸引口(14b)から吸引された冷媒とを混合してディフューザ部(14d)から吐出するエジェクタ(14)と、
エジェクタ(14)を収納する収納部材(23)とを備え、
エジェクタ(14)および収納部材(23)は一体ろう付けされ、
収納部材(23)の内部には、ノズル部(14a)の入口が位置する入口空間(31)と、冷媒吸引口(14b)が位置する吸引空間(32)と、ディフューザ部(14d)の出口が位置する出口空間(33)とが形成され、
入口空間(31)、吸引空間(32)および出口空間(33)は、エジェクタ(14)と収納部材(23)との接合部によって仕切られているエジェクタユニットに対して冷媒短絡を検出する冷媒短絡検出方法であって、
エジェクタユニットに検査用流体を入れて内圧をかけ、
収納部材(23)のうち入口空間(31)と吸引空間(32)との間の部位、および吸引空間(32)と出口空間(33)との間の部位のうち少なくとも一方に、接合部に囲まれ、かつ外部に露出するように収納部材(23)に形成された短絡検出孔(37、38)からの検査用流体の漏れを確認することを特徴とする。
In the invention according to claim 8, the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (14b) by the high-speed refrigerant flow injected from the nozzle portion (14a), and the refrigerant and the refrigerant suction port injected from the nozzle portion (14a) An ejector (14) that mixes the refrigerant sucked from (14b) and discharges it from the diffuser section (14d);
A storage member (23) for storing the ejector (14);
The ejector (14) and the storage member (23) are integrally brazed,
Inside the storage member (23) are an inlet space (31) where the inlet of the nozzle portion (14a) is located, a suction space (32) where the refrigerant suction port (14b) is located, and an outlet of the diffuser portion (14d). And an exit space (33) where is located,
The inlet space (31), the suction space (32), and the outlet space (33) are a refrigerant short circuit that detects a refrigerant short circuit with respect to an ejector unit that is partitioned by a joint between the ejector (14) and the storage member (23). A detection method,
Put the test fluid into the ejector unit and apply internal pressure.
At least one of a part between the inlet space (31) and the suction space (32) and a part between the suction space (32) and the outlet space (33) of the storage member (23), The leakage of the inspection fluid from the short-circuit detection holes (37, 38) formed in the storage member (23) so as to be surrounded and exposed to the outside is confirmed.
これによると、外部に露出した短絡検出孔(37、38)からの検査用流体の漏れの有無を確認すれば短絡の有無を判別できるので、エジェクタユニットの冷媒短絡を容易に検査することができる。 According to this, since the presence or absence of a short circuit can be determined by checking the presence or absence of leakage of the inspection fluid from the short circuit detection holes (37, 38) exposed to the outside, it is possible to easily inspect the refrigerant short circuit of the ejector unit. .
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態を説明する。図1は第1実施形態によるエジェクタ式冷凍サイクル10を車両用冷凍サイクル装置に適用した例を示す。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an example in which an
図1に示すエジェクタ式冷凍サイクル10において、冷媒を吸入圧縮する圧縮機11は、電磁クラッチ11a、ベルト等を介して図示しない車両走行用エンジンにより回転駆動される。
In the
この圧縮機11としては、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整できる可変容量型圧縮機、あるいは電磁クラッチ11aの断続により圧縮機作動の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機のいずれを使用してもよい。また、圧縮機11として電動圧縮機を使用すれば電動モータの回転数調整により冷媒吐出能力を調整できる。
As the
この圧縮機11の冷媒吐出側には放熱器12が配置されている。放熱器12は圧縮機11から吐出された高圧冷媒と図示しない冷却ファンにより送風される外気(車室外空気)との間で熱交換を行って高圧冷媒を冷却する。
A
本実施形態では、冷媒としてフロン系、HC系等の冷媒のように高圧圧力が臨界圧力を超えない冷媒を用いているので、エジェクタ式冷凍サイクル10は蒸気圧縮式の亜臨界サイクルを構成している。したがって、放熱器12は冷媒を凝縮する凝縮器として機能する。
In the present embodiment, a refrigerant whose high pressure does not exceed the critical pressure, such as a refrigerant of chlorofluorocarbon or HC, is used as the refrigerant. Therefore, the
放熱器12の出口側には温度式膨張弁13が配置されている。この温度式膨張弁13は放熱器12からの液冷媒を減圧する減圧手段であって、圧縮機11の吸入側通路に配置された感温部13aを有している。
A temperature
温度式膨張弁13は、圧縮機11の吸入側冷媒(後述の蒸発器出口側冷媒)の温度と圧力とに基づいて圧縮機吸入側冷媒の過熱度を検出し、圧縮機吸入側冷媒の過熱度が予め設定された所定値となるように弁開度(冷媒流量)を調整するものである。
The temperature
温度式膨張弁13の出口側にはエジェクタ14が配置されている。このエジェクタ14は冷媒を減圧する減圧手段であるとともに、高速で噴出する冷媒流の吸引作用(巻き込み作用)によって冷媒の循環を行う流体輸送を冷媒循環手段(運動量輸送式ポンプ)でもある。
An
エジェクタ14は、温度式膨張弁13通過後の冷媒(中間圧冷媒)の通路面積を小さく絞って冷媒をさらに減圧膨張させるノズル部14aと、ノズル部14aの冷媒噴出口と同一空間に配置され、第2蒸発器18からの気相冷媒を吸引する冷媒吸引口14bとを備えている。
The
エジェクタ14のうちノズル部14aおよび冷媒吸引口14bの冷媒流れ下流側部位には、ノズル部14aからの高速度の冷媒流と冷媒吸引口14bの吸引冷媒とを混合する混合部14cが設けられている。そして、混合部14cの冷媒流れ下流側に昇圧部をなすディフューザ部14dが設けられている。このディフューザ部14dは冷媒の通路面積を徐々に大きくする形状に形成されており、冷媒流れを減速して冷媒圧力を上昇させる作用、つまり、冷媒の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する作用を果たす。
In the
エジェクタ14の出口部(ディフューザ部14dの先端部)側には第1蒸発器15が接続され、この第1蒸発器15の出口側は圧縮機11の吸入側に接続されている。
The
温度式膨張弁13の出口側には、エジェクタ14のノズル部14aに流入する冷媒流量Gnと、エジェクタ14の冷媒吸引口14bに流入する冷媒流量Geとを調整する流量分配器16が配置されている。
On the outlet side of the temperature
この流量分配器16では、温度式膨張弁13通過後の冷媒流れが、エジェクタ14のノズル部14aの入口側に向かう冷媒流れと、エジェクタ14の冷媒吸引口14bの入口側に向かう冷媒流れとに分岐する。
In this
流量分配器16とエジェクタ14の冷媒吸引口14bとの間には絞り機構17と第2蒸発器18とが配置されている。絞り機構17は第2蒸発器18への冷媒流量の調節作用をなす減圧手段であり、第2蒸発器18の入口側に配置されている。
A
本実施形態では、2つの蒸発器15、18を一体構造に組み付けるようになっている。この2つの蒸発器15、18を図示しないケース内に収納し、そして、このケース内に構成される空気通路に共通の電動送風機19により空気(被冷却空気)を矢印F1のごとく送風し、この送風空気を2つの蒸発器15、18で冷却するようになっている。
In the present embodiment, the two
2つの蒸発器15、18で冷却された冷風を共通の冷却対象空間(図示せず)に送り込み、これにより2つの蒸発器15、18にて共通の冷却対象空間を冷却するようになっている。2つの蒸発器15、18のうち、エジェクタ14下流側の主流路に接続される第1蒸発器15は空気流れF1の上流側(風上側)に配置され、エジェクタ14の冷媒吸引口14bに接続される第2蒸発器18は空気流れF1の下流側(風下側)に配置されている。
The cool air cooled by the two
なお、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10を車両空調用冷凍サイクル装置に適用する場合は車室内空間が冷却対象空間となる。また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10を冷凍車用冷凍サイクル装置に適用する場合は冷凍車の冷凍冷蔵庫内空間が冷却対象空間となる。
Note that, when the
本実施形態では、エジェクタ14、第1、第2蒸発器(熱交換器)15、18、流量分配器16および絞り機構17を1つの一体化ユニット(熱交換器ユニット)20として組み付けている。この一体化ユニット20の具体例を図2〜図7により説明する。
In the present embodiment, the
図2は一体化ユニット20の斜視図である。図3は一体化ユニット20の要部を示す断面図である。
FIG. 2 is a perspective view of the
本例では2つの蒸発器15、18が1つの蒸発器構造として一体化されている。そのため、第1蒸発器15は1つの蒸発器構造のうち空気流れF1の上流側領域を構成し、第2蒸発器18は1つの蒸発器構造のうち空気流れF1の下流側領域を構成している。
In this example, the two
第1蒸発器15および第2蒸発器18の基本的構成は同一であり、それぞれ熱交換コア部15a、18aと、この熱交換コア部15a、18aの上下両側に位置して水平方向に延びるタンク部15b、15c、18b、18cとを備えている。
The basic configurations of the
熱交換コア部15a、18aは、それぞれ上下方向に延びる複数の熱交換チューブ21を備えている。これら複数のチューブ21の間には、被熱交換媒体である被冷却空気が通る通路が形成されている。
Each of the heat
これら複数のチューブ21相互間には、チューブ21と接合されるフィン22が配置されている。チューブ21およびフィン22は熱交換コア部15a、18aの左右方向に交互に積層配置されており、チューブ21とフィン22との積層構造によって熱交換コア部15a、18aが形成されている。なお、フィン22を備えないチューブ21のみの構成によって熱交換コア部15a、18aを形成してもよい。
A
なお図2ではフィン22を一部のみ図示しているが、熱交換コア部15a、18aの全域にフィン22が配置され、熱交換コア部15a、18aの全域にチューブ21とフィン22の積層構造が構成されている。そして、この積層構造の空隙部を電動送風機19の送風空気が通過するようになっている。
In FIG. 2, only a part of the
チューブ21は冷媒通路を構成するもので、断面形状が空気流れ方向F1に沿って扁平になっている扁平チューブよりなる。フィン22は薄板材を波状に曲げ成形したコルゲートフィンであり、チューブ21の平坦な外面側に接合され空気側伝熱面積を拡大している。
The
熱交換コア部15aのチューブ21と熱交換コア部18aのチューブ21は互いに独立した冷媒通路を構成し、第1、第2蒸発器15、18の上下両側のタンク部15b、15c、18b、18cは互いに独立した冷媒通路空間(タンク空間)を構成している。
The
図3に示すように、第1蒸発器15の上下両側のタンク部15b、15cは熱交換コア部15aのチューブ21の上下両端部が挿入されて接合されるチューブ嵌合穴部(図示せず)を有し、チューブ21の上下両端部がタンク部15b、15cの内部空間に連通している。
As shown in FIG. 3,
同様に、第2蒸発器18の上下両側のタンク部18b、18cは熱交換コア部18aのチューブ21の上下両端部が挿入されて接合されるチューブ嵌合穴部(図示せず)を有し、チューブ21の上下両端部がタンク部18b、18cの内部空間に連通している。
Similarly, the
これにより、上下両側のタンク部15b、15c、18b、18cは、それぞれ対応する熱交換コア部15a、18aの複数のチューブ21へ冷媒流れを分配したり、複数のチューブ21からの冷媒流れを集合したりする役割を果たす。
As a result, the
2つの上側タンク部15b、18b同士は隣接しているので、2つの上側タンク部15b、18b同士を一体成形することができる。同様に、2つの下側タンク部15c、18c同士は隣接しているので、2つの下側タンク部15c、18c同士を一体成形することができる。もちろん、2つの上側タンク部15b、18b、および2つの下側タンク部15c、18cをそれぞれ独立の部材として成形してもよい。
Since the two
上側タンク部15b、18bの上面(チューブ21と反対側の面)には、エジェクタ14、流量分配器16および絞り機構17が配置されている。図4に示すように、エジェクタ14は、ノズル部14aの軸方向に延びる細長形状となっている。
An
本実施形態では、流量分配器16は、エジェクタ14のうちノズル部14a入口側の部位で構成されており、絞り機構17は、エジェクタ14の円筒面に形成された絞り穴によって構成されている。
In the present embodiment, the
図3、図5に示すように、エジェクタ14は、筒状の収納部材23に収納された状態で、その長手方向がタンク部の長手方向(水平方向)と平行になるように上側タンク部15b、18bの上面に配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
なお、チューブ21、フィン22、タンク部15b、15c、18b、18c等の蒸発器構成部品の具体的材質としては、熱伝導性やろう付け性に優れた金属であるアルミニウムが好適であり、このアルミニウム材にて各部品を成形することにより、第1、第2蒸発器15、18の全体構成を一体ろう付けにて組み付けることができる。
In addition, as a concrete material of the evaporator components such as the
さらに、エジェクタ14および収納部材23からなるエジェクタユニットもアルミニウム材にて各部品を成形し、ろう付けにて第1、第2蒸発器15、18と一体に組み付けるようになっている。
Further, the ejector unit including the
図2に示すように、一体化ユニット20の冷媒入口24および冷媒出口25は、第1、第2蒸発器15、18に組み付けられた接続ジョイント26に形成されている。冷媒入口24はエジェクタ14の冷媒入口(すなわち流量分配器16の冷媒入口)と連通し、冷媒出口25は第1蒸発器15の上側タンク部15bと連通している。
As shown in FIG. 2, the
接続ジョイント26は、蒸発器部品と同様にアルミニウム材にて成形される。接続ジョイント26は、第1、第2蒸発器15、18の上側タンク15b、18bの長手方向の一方の側面部にろう付け固定されている。
The connection joint 26 is formed of an aluminum material in the same manner as the evaporator component. The connection joint 26 is brazed and fixed to one side surface portion in the longitudinal direction of the
第1蒸発器15の上側タンク部15bの内部には、上側タンク部15bの内部空間を長手方向一方側の第1空間27と長手方向他方側の第2空間28とに仕切る仕切板(図示せず)がろう付けされている。
Inside the
第1空間27は第1蒸発器15の複数のチューブ21を通過した冷媒を集合する集合タンクの役割を果たすものであり、第2空間28は第1蒸発器15の複数のチューブ21に対して冷媒を分配する分配タンクの役割を果たすものである。
The
第2蒸発器18の上側タンク部18bの内部には、上側タンク部18bの内部空間を長手方向一方側の第1空間29と長手方向他方側の第2空間29とに仕切る仕切板(図示せず)がろう付け固定されている。
Inside the
第1空間29は第2蒸発器18の複数のチューブ21に対して冷媒を分配する分配タンクの役割を果たすものであり、第2空間30は第2蒸発器18の複数のチューブ21を通過した冷媒を集合する集合タンクの役割を果たすものである。
The
収納部材23の一端部(エジェクタ14の入口側の端部)は開口しており、接続ジョイント26の冷媒入口24の流路と連通している。一方、収納部材23の他端部(エジェクタ14の出口側の端部)は閉塞されている。
One end of the storage member 23 (the end on the inlet side of the ejector 14) is open and communicates with the flow path of the
図5に示すように、収納部材23の内部には、入口空間31、吸引空間32および出口空間33の3つの空間が形成されている。これら3つの空間は、収納部材23とエジェクタ14とのろう付け接合部によって仕切られている。本実施形態では、収納部材23にろう材層を形成し、そのろう材により収納部材23とエジェクタ14とを一体にろう付け接合している。
As shown in FIG. 5, three spaces of an
入口空間31には、エジェクタ14の冷媒入口(流量分配器16の冷媒入口)が開口している。吸引空間32には、エジェクタ14の冷媒吸引口14bが開口している。出口空間33には、エジェクタ14のディフューザ部14dの出口部が開口している。
In the
収納部材23には、エジェクタ14の円筒面に形成された絞り穴(絞り機構17)を上側タンク部18bの第1空間29に連通させる第1連通孔34と、吸引空間32を上側タンク部18bの第2空間30に連通させる第2連通孔35と、出口空間33を上側タンク部15b内の第2空間28に連通させる第3連通孔36とが形成されている。
The
収納部材23のうちエジェクタ14とのろう付け接合部には、第1短絡検出孔37および第2短絡検出孔38が形成されている。
A first short-
第1短絡検出孔37は、入口空間31と吸引空間32とを仕切るろう付け接合部に形成されている。第2短絡検出孔38は、吸引空間32と出口空間33とを仕切るろう付け接合部に形成されている。
The first
第1、第2短絡検出孔37、38は、収納部材23の周方向に延びるスリット形状にて、収納部材23の周方向に2つずつ形成されている。本実施形態では、2つの第1短絡検出孔37は、収納部材23の長手方向における位置が互いに同じになっている。同様に、2つの第2短絡検出孔38も、収納部材23の長手方向における位置が互いに同じになっている。
The first and second short-circuit detection holes 37 and 38 are formed in a slit shape extending in the circumferential direction of the
図3に示すように、第1、第2蒸発器15、18は、第1、第2短絡検出孔37、38を閉塞することなく収納部材23と一体ろう付けされている。換言すれば、第1、第2短絡検出孔37、38は、一体化ユニット20の外部に露出している。
As shown in FIG. 3, the first and
本実施形態では、2つの第1短絡検出孔37のうち一方の第1短絡検出孔37、および2つの第2短絡検出孔38のうち一方の第2短絡検出孔38は、上側タンク部15b、18b側(図3の下方側)に開口しており、上側タンク部15b、18b相互間に形成された谷間状の空間を介して一体化ユニット20の外部に露出している。
In the present embodiment, one of the two first short-circuit detection holes 37 is one of the first short-circuit detection holes 37 and one of the two second short-circuit detection holes 38 is the
図6は、第1、第2短絡検出孔37、38の近傍におけるエジェクタ14と収納部材23との接合部を示すものである。図6中のハッチング領域は、エジェクタ14と収納部材23との接合部を示している。
FIG. 6 shows a joint between the
エジェクタ14と収納部材23との接合部は、第1、第2短絡検出孔37、38の周囲を囲む矩形枠状に形成されている。換言すれば、第1、第2短絡検出孔37、38は、エジェクタ14と収納部材23との接合部に囲まれている。
A joint portion between the
これにより、第1、第2短絡検出孔37、38の全周はエジェクタ14と密接に接合されている。なお、第1、第2短絡検出孔37、38を囲む接合部は少なくとも1mm程度の幅を有しているのが好ましい。
Thereby, the entire circumferences of the first and second short-circuit detection holes 37 and 38 are closely joined to the
本実施形態では、図7に示すように、収納部材23は、2つの半筒部材23a、23bに分割して成形されている。第1、第2短絡検出孔37、38は、2つの半筒部材23a、23bのそれぞれに1つずつ形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
以上の構成において一体化ユニット20全体の冷媒流路を図2により具体的に説明する。矢印a1のように接続ジョイント26の冷媒入口24から収納部材23内の流量分配器16に流入した冷媒の流れは、エジェクタ14のノズル部14aに向かう主流と、絞り機構17に向かう分岐流とに分岐される。
The refrigerant flow path of the entire
エジェクタ14のノズル部14aに向かって流れる主流冷媒は、矢印a2のようにエジェクタ14(ノズル部14a→混合部14c→ディフューザ部14d)を通過して減圧され、この減圧後の低圧冷媒は収納部材23の内部空間を経て矢印a3のように第1蒸発器15の上側タンク部15bの第2空間28に流入する。
The mainstream refrigerant flowing toward the
この第2空間28の冷媒は熱交換コア部15aの右側部の複数のチューブ21を矢印a4のように下降して下側タンク部15c内の右側部に流入する。この下側タンク部15c内には仕切板が設けられていないので、この下側タンク部15cの右側部から冷媒は矢印a5のように左側部へと移動する。
The refrigerant in the
この下側タンク部15cの左側部の冷媒は熱交換コア部15aの左側部の複数のチューブ21を矢印a6のように上昇して上側タンク部15bの第1空間27に流入し、さらに冷媒は矢印a7のように冷媒出口25へと流れる。
The refrigerant on the left side of the
これに対し、流量分配器16内において絞り機構17に向かう分岐流冷媒は絞り機構17を通過して減圧され、この減圧後の低圧冷媒(気液2相冷媒)は矢印a8のように第2蒸発器18の上側タンク部18bの第1空間29に流入する。
On the other hand, the branch-flow refrigerant heading toward the
この第1空間29に流入した冷媒は、熱交換コア部18aの左側部の複数のチューブ21を矢印a9のように下降して下側タンク部18c内の左側部に流入する。この下側タンク部18c内には仕切板が設けられていないので、この下側タンク部18cの左側部から冷媒は矢印a10のように右側部へと移動する。
The refrigerant that has flowed into the
この下側タンク部18cの右側部の冷媒は熱交換コア部18aの右側部の複数のチューブ21を矢印a11のように上昇して上側タンク部18bの第2空間30に流入する。この第2空間30にエジェクタ14の冷媒吸引口14bが連通しているので、この第2空間30内の冷媒は矢印a12のように冷媒吸引口14bからエジェクタ14内に吸引される。
The refrigerant on the right side of the
一体化ユニット20は以上のような冷媒流路構成を持つため、一体化ユニット20全体として冷媒入口24および冷媒出口25を1つずつ設けるだけでよい。
Since the
次に、第1実施形態の作動を説明する。圧縮機11を車両エンジンにより駆動すると、圧縮機11で圧縮され吐出された高温高圧状態の冷媒は放熱器12に流入する。放熱器12では高温の冷媒が外気により冷却されて凝縮する。放熱器12から流出した高圧冷媒は温度式膨張弁13を通過する。
Next, the operation of the first embodiment will be described. When the
この温度式膨張弁13では、第1蒸発器15の出口冷媒(圧縮機吸入冷媒)の過熱度が所定値となるように弁開度(冷媒流量)が調整され、高圧冷媒が減圧される。この温度式膨張弁13通過後の冷媒(中間圧冷媒)は一体化ユニット20に設けられた1つの冷媒入口24に流入し、さらに流量分配器16に流入する。
In the temperature
流量分配器16において冷媒流れは、エジェクタ14のノズル部14aに流入する主流と、絞り機構17に流入する分岐流とに分流する。
In the
エジェクタ14のノズル部14aに流入した冷媒はノズル部14aで減圧され膨張する。従って、ノズル部14aで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに変換され、このノズル部14aの噴出口から冷媒は高速度となって噴出する。この際の冷媒圧力低下により、冷媒吸引口14bから第2蒸発器18通過後の分岐流れ冷媒(気相冷媒)を吸引する。
The refrigerant that has flowed into the
ノズル部14aから噴射された冷媒と冷媒吸引口14bに吸引された冷媒は、ノズル部14a下流側の混合部14cで混合してディフューザ部14dに流入する。このディフューザ部14dでは通路面積の拡大により、冷媒の速度(膨張)エネルギーが圧力エネルギーに変換されるため、冷媒の圧力が上昇する。
The refrigerant injected from the
そしてエジェクタ14のディフューザ部14dから流出した冷媒は第1蒸発器15を図2の矢印a4〜a7の流路にて流れる。この間に、第1蒸発器15の熱交換コア部15aでは低温の低圧冷媒が矢印F1方向の送風空気から吸熱して蒸発する。この蒸発後の気相冷媒は1つの冷媒出口25から圧縮機11に吸入され、再び圧縮される。
The refrigerant flowing out of the
一方、絞り機構17に流入した分岐冷媒は絞り機構17で減圧されて低圧冷媒(気液2相冷媒)となり、この低圧冷媒が第2蒸発器18を図2の矢印a9〜a11の流路にて流れる。この間に第2蒸発器18の熱交換コア部18aでは、低温の低圧冷媒が、第1蒸発器15通過後の送風空気から吸熱して蒸発する。この蒸発後の気相冷媒は冷媒吸引口14bからエジェクタ14内に吸引される。
On the other hand, the branched refrigerant that has flowed into the
以上のごとく本実施形態によると、エジェクタ14のディフューザ部14dの下流側冷媒を第1蒸発器15に供給するととともに、分岐流れ冷媒を絞り機構17を通して第2蒸発器18にも供給できるので第1、第2蒸発器15、18で同時に冷却作用を発揮できる。そのため、第1、第2蒸発器15、18の両方で冷却された冷風を冷却対象空間に吹き出して冷却対象空間を冷房(冷却)できる。
As described above, according to the present embodiment, the refrigerant on the downstream side of the
その際に、第1蒸発器15の冷媒蒸発圧力はディフューザ部14dで昇圧した後の圧力であり、一方、第2蒸発器18の出口側はエジェクタ14の冷媒吸引口14bに接続されているから、ノズル部14aでの減圧直後の最も低い圧力を第2蒸発器18に作用させることができる。
At that time, the refrigerant evaporating pressure of the
これにより、第1蒸発器15の冷媒蒸発圧力(冷媒蒸発温度)よりも第2蒸発器18の冷媒蒸発圧力(冷媒蒸発温度)を低くすることができる。そして、冷媒蒸発温度が高い第1蒸発器15を空気流れ方向F1の上流側に配置し、冷媒蒸発温度が低い第2蒸発器18を空気流れ方向F1の下流側に配置しているから、第1蒸発器15における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差および第2蒸発器18における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差を両方とも確保できる。
Thereby, the refrigerant evaporation pressure (refrigerant evaporation temperature) of the
このため、第1、第2蒸発器15、18の冷却性能を両方とも有効に発揮できる。従って、共通の冷却対象空間に対する冷却性能を第1、第2蒸発器15、18の組み合わせにて効果的に向上できる。また、ディフューザ部14dでの昇圧作用により圧縮機11の吸入圧を上昇して、圧縮機11の駆動動力を低減できる。
For this reason, both the cooling performance of the 1st,
次に、第1、第2短絡検出孔37、38による作用効果について説明する。エジェクタ14において、図4に示すノズル部14aの入口圧力P0、冷媒吸引口14bの圧力P1およびディフューザ部14dの出口圧力P2を比較すると、P0>P2>P1の関係になる。
Next, the effect by the 1st, 2nd short circuit detection holes 37 and 38 is demonstrated. In the
したがって、収納部材23とエジェクタ14とのろう付け接合が不十分であると、入口空間31、吸引空間32および出口空間33の仕切りも不十分になって、入口空間31、吸引空間32および出口空間33の間で圧力の高い側から圧力の低い側に冷媒が短絡して流れることとなる。
Therefore, if the brazing joint between the
図1中、矢印S1、S2、S3は冷媒が短絡して流れる経路を示している。入口空間31と吸引空間32との仕切りが不十分である場合には、短絡経路S1のように、ノズル部14aの入口側から冷媒吸引口14b側に冷媒が短絡して流れる。
In FIG. 1, arrows S1, S2, and S3 indicate paths through which the refrigerant flows through a short circuit. When the partition between the
吸引空間32と出口空間33との仕切りが不十分である場合には、短絡経路S2のように、ディフューザ部14dの出口側から冷媒吸引口14b側に冷媒が短絡して流れる。
When the partition between the
そして、入口空間31と吸引空間32との仕切り、および吸引空間32と出口空間33との仕切りの両方が不十分である場合には、短絡経路S3のように、ノズル部14aの入口側からディフューザ部14dの出口側に冷媒が短絡して流れる。
When both of the partition between the
図8は、短絡経路S1〜S3のそれぞれについて短絡面積比と冷房能力比との関係を示すグラフである。短絡面積比は、各部位の接合面積に対する短絡した面積の比率である。冷房能力比は、短絡面積比が零(短絡なし)の場合の冷凍能力を100とした場合の冷房能力である。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between the short-circuit area ratio and the cooling capacity ratio for each of the short-circuit paths S1 to S3. The short circuit area ratio is the ratio of the shorted area to the bonding area of each part. The cooling capacity ratio is the cooling capacity when the refrigeration capacity when the short circuit area ratio is zero (no short circuit) is 100.
図8からわかるように、短絡経路S1〜S3のいずれにおいても短絡面積比がある程度以下の場合には冷媒短絡による冷房能力の低下は無視できるほどなので実用上影響はないが、短絡面積比がある程度以上になると、短絡経路S3、短絡経路S1、短絡経路S2の順に冷房能力の低下が顕著になって実用上の影響が大になる。 As can be seen from FIG. 8, in any of the short-circuit paths S1 to S3, when the short-circuit area ratio is less than or equal to a certain level, a decrease in cooling capacity due to refrigerant short-circuiting is negligible. If it becomes above, the fall of the cooling capability will become remarkable in order of short circuit path S3, short circuit path S1, and short circuit path S2, and a practical influence will become large.
そこで、本実施形態では、冷房能力の顕著な低下を招くような冷媒短絡を第1、第2短絡検出孔37、38によって検出し、これにより一体化ユニット20の性能を保障できるようにする。
Therefore, in the present embodiment, a refrigerant short circuit that causes a significant decrease in the cooling capacity is detected by the first and second short circuit detection holes 37 and 38, thereby ensuring the performance of the
具体的には、内圧による漏れチェックで第1、第2短絡検出孔37、38から漏れの有無を確認するといった冷媒短絡検出方法によって、冷媒短絡の有無を検出できる。内圧による漏れチェックとしては、例えば、検査室内において、一体化ユニット20にヘリウム(検査用流体)を入れて内圧をかける。そして、検査室を真空引きして検査室内のヘリウム検知器で第1、第2短絡検出孔37、38からのヘリウム漏れの有無を確認する。
Specifically, the presence or absence of a refrigerant short circuit can be detected by a refrigerant short circuit detection method in which the presence or absence of leakage is confirmed from the first and second short circuit detection holes 37 and 38 by a leak check based on internal pressure. As a leak check by the internal pressure, for example, helium (inspection fluid) is put into the
第1短絡検出孔37は、入口空間31と吸引空間32とを仕切るろう付け接合部に形成されているので、第1短絡検出孔37からの漏れが検出された場合には、短絡経路S1の短絡が生じていることになる。
Since the 1st short
第2短絡検出孔38は、吸引空間32と出口空間33とを仕切るろう付け接合部に形成されているので、第2短絡検出孔38からの漏れが検出された場合には、短絡経路S2の短絡が生じていることになる。
Since the second short-
そして、第1、第2短絡検出孔37、38の両方で漏れが検出された場合には、短絡経路S3の短絡が生じていることになる。 And when a leak is detected by both the 1st, 2nd short circuit detection holes 37 and 38, the short circuit of the short circuit path | route S3 has arisen.
このように、本実施形態では、短絡経路S1〜S3での短絡の有無を第1、第2短絡検出孔37、38によって検出できるので、短絡経路S1〜S3での短絡のない(ろう付け接合の品質が確保された)一体化ユニット20を選別することができ、ひいては一体化ユニット20の性能を保障することが可能になる。
Thus, in this embodiment, since the presence or absence of the short circuit in short circuit path S1-S3 can be detected by the 1st, 2nd short circuit detection holes 37 and 38, there is no short circuit in short circuit path S1-S3 (brazing joining). Therefore, it is possible to select the integrated unit 20 (which ensures the quality of the integrated unit 20), and thus to ensure the performance of the
図9は本実施形態の第1変形例を示すものであり、収納部材23を形成する2つの半筒部材23a、23bのうち一方の半筒部材23aを更に長手方向に分割して成形している。
FIG. 9 shows a first modification of the present embodiment, in which one of the two half-
具体的には、入口空間31の形成部位に対応する部材23c、吸引空間32の形成部位に対応する部材23d、および出口空間33の形成部位に対応する部材23eの3つの部材に分割されている。このように、収納部材23は必ずしも長手方向に単一の部材で形成されている必要はなく、長手方向にも適宜分割して成形することができる。
Specifically, it is divided into three members: a
また、収納部材23は必ずしも円筒状である必要はなく、エジェクタ14の形状に対応して入口空間31、吸引空間32および出口空間33に仕切ることのできる形状であればよい。
The
図10は本実施形態の第2変形例を示すものであり、収納部材23が上側タンク部15b、18bと一体化されており、収納部材23のうち上側タンク部15b、18bと反対側の側位のみが一体化ユニット20の外部に露出している。
FIG. 10 shows a second modification of the present embodiment. The
このような構成が採用される場合には、収納部材23のうち一体化ユニット20の外部に露出している部位のみに第1、第2短絡検出孔37、38を設ければよい。
When such a configuration is employed, the first and second short-circuit detection holes 37 and 38 may be provided only in the portion of the
図11は本実施形態の第3変形例を示すものであり、エジェクタ14のうち収納部材23との接合面に、その周方向に延びる溝39を形成している。溝39は、第1、第2短絡検出孔37、38と重合し、かつ第1、第2短絡検出孔37、38よりも長くなっている。図11(b)のハッチング領域は、収納部材23との接合部を示している。
FIG. 11 shows a third modification of the present embodiment, and a
この第3変形例によると、溝39がエジェクタ14の周方向において第1、第2短絡検出孔37、38よりも広範囲にわたって形成されているので、図11(c)に示すように短絡した流体が溝39を介して第1、第2短絡検出孔37、38から漏れるようになる。
According to the third modification, since the
このため、溝39が形成されていない場合と比較して冷媒短絡を確実に検出できる。特に、図11の例では溝39をエジェクタ14の全周にわたって形成しているので、接合面全周にわたって冷媒短絡を検出することができ、ひいては冷媒短絡を一層確実に検出できる。
For this reason, compared with the case where the groove |
図12は本実施形態の第4変形例を示すものであり、2つの第1短絡検出孔37の位置が、収納部材23の長手方向に異なっており、且つ収納部材23の周方向に一部重なっている。2つの第2短絡検出孔38の位置も同様に、収納部材23の長手方向に異なっており、且つ収納部材23の周方向に一部重なっている。なお、図12(c)中、エジェクタ14のハッチング領域は、収納部材23との接合部を示している。
FIG. 12 shows a fourth modification of the present embodiment. The positions of the two first short-circuit detection holes 37 are different in the longitudinal direction of the
このように、第1、第2短絡検出孔37、38は、入口空間31、吸引空間32および出口空間33を仕切る接合部に形成されていればよく、その形状は種々変形が可能である。ただし、第1、第2短絡検出孔37、38の幅が小さすぎると第1、第2短絡検出孔37、38がろう付け時にろうで埋まってしまうため、第1、第2短絡検出孔37、38の幅をある程度確保する必要がある。例えば、第1、第2短絡検出孔37、38の幅を0.5mm以上にするのが好ましい。
Thus, the 1st, 2nd short circuit detection holes 37 and 38 should just be formed in the junction part which partitions the
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、絞り機構17をエジェクタ14に形成した例を示したが、本第2実施形態のごとく、絞り機構17をエジェクタ14以外の部品に形成してもよい。図13は、第2実施形態によるエジェクタ式冷凍サイクル40を車両用冷凍サイクル装置に適用した例を示す。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the example in which the
本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル40では、放熱器12の出口側に受液器12aが設けられている。この受液器12aは周知のように縦長のタンク形状のものであり、冷媒の気液を分離してサイクル内の余剰液冷媒を溜める気液分離器を構成する。受液器12aの出口にはタンク形状内部の下部側から液冷媒を導出するようになっている。なお、受液器12aは本例では放熱器12と一体的に設けられている。
In the
また、放熱器12として、冷媒流れ上流側に位置する凝縮用熱交換部と、この凝縮用熱交換部からの冷媒を導入して冷媒の気液を分離する受液器12aと、この受液器12aからの飽和液冷媒を過冷却する過冷却用熱交換部とを有する公知の構成を採用してもよい。
Further, as the
受液器12aの出口側には温度式膨張弁13が配置されている。温度式膨張弁13の出口側にエジェクタ14が配置されている。
A temperature
エジェクタ14のディフューザ部14dの出口側に第1蒸発器15が接続され、この第1蒸発器15の出口側は圧縮機11の吸入側に接続される。
The
一方、エジェクタ14の入口側(温度式膨張弁13の出口側とエジェクタ14の入口側との間の中間部位)から冷媒分岐通路41が分岐され、この冷媒分岐通路41の下流側はエジェクタ14の冷媒吸引口14bに接続される。図13の点Zは冷媒分岐通路41の分岐点を示す。
On the other hand, a
この冷媒分岐通路41には絞り機構17が配置され、この絞り機構17よりも冷媒流れ下流側には第2蒸発器18が配置されている。
The
本実施形態における一体化ユニット42の具体例を図14〜図16により説明すると、図14は本実施形態のエジェクタ14を示す図で、図15はこの一体化ユニット42の全体構成の概要を示す斜視図で、図16は第1、第2蒸発器15、18の上側タンク部の縦(長手方向)断面図である。
A specific example of the
図14、図15に示すように、絞り機構17はエジェクタ14に設けられておらず、接続ジョイント26に設けられている。エジェクタ14は、上側タンク18bの内部に配置され、上側タンク18bの上壁面(チューブ21と反対側の壁面)にろう付け接合される。したがって、上側タンク18bはエジェクタ14を収納する収納部材を兼ねている。
As shown in FIGS. 14 and 15, the
上側タンク18bのうちエジェクタ14との接合面には、第1、第2短絡検出孔37、38が形成されている。図17に、このような第1、第2短絡検出孔37、38を有する一体化ユニットの外観を例示する。
First and second short-circuit detection holes 37 and 38 are formed on the joint surface of the
図15に示すように、接続ジョイント26の厚さ方向の途中にて冷媒入口24は、エジェクタ14の入口側に向かう第1通路をなす主通路24aと、絞り機構17に向かう第2通路をなす分岐通路41とに分岐される。従って、図1の分岐点Zは接続ジョイント26の内部に構成されることになる。
As shown in FIG. 15, in the middle of the thickness direction of the connection joint 26, the
これに対し、冷媒出口25は接続ジョイント26の厚さ方向に貫通する1つの単純な通路穴(円形穴等)で構成される。
On the other hand, the
接続ジョイント26の分岐通路41には、絞り機構17が設けられている。絞り機構17は、その通路面積を所定量に絞るオリフィス等の固定絞り穴で構成されている。接続ジョイント26の絞り機構17の出口側は円管にて構成される接続管43の一端部にろう付けによりシール接合される。
A
図16に示すように接続管43は、上側タンク15b、18bの間に形成される谷部に配置されている。接続管43は上側タンク15b、18bの外表面に接触するように配置され、上側タンク15b、18bの外表面に一体ろう付けにより固定される。
As shown in FIG. 16, the
接続管43の入口側は上側タンク15b、18bの外部において接続ジョイント26の絞り機構17の出口側に接続されている。また、接続管43の出口側は、第2蒸発器(風下側蒸発器)18の上側タンク18bの第2空間30内に連通するようになっている。
The inlet side of the
図15に示すように、第1蒸発器15の上側タンク15bの内部空間の長手方向の略中央部には、上側タンク15bの内部空間を第1空間27と第2空間28とに仕切る仕切板44が配置されている。第2蒸発器(風下側蒸発器)18の上側タンク18bの長手方向の略中央部には、上側タンク18bの内部空間を第1空間29と第2空間30とに仕切る仕切板45が配置されている。
As shown in FIG. 15, a partition plate that partitions the internal space of the
第1、第2蒸発器15、18の上側タンク15b、18bの長手方向一端側には、連通空間形成用の補助タンク部材46が配置されている。この補助タンク部材46もアルミニウム材で形成され、第1、第2蒸発器15、18と一体ろう付けされる部品である。
An
補助タンク部材46の内側空間は、風上側の第1蒸発器15の上側タンク15bの第2空間28と連通している。一方、第2蒸発器18の上側タンク18bの第2空間30は、補助タンク部材46の内側空間に対して仕切り板(図示せず)によって仕切られている。
The inner space of the
エジェクタ14の長手方向の先端部(図1のディフューザ部14dの出口部に相当する部分)付近は、上側タンク18b内の仕切板45に形成された嵌合孔(図示せず)に嵌合している。
The vicinity of the longitudinal end portion of the ejector 14 (the portion corresponding to the outlet portion of the
第2蒸発器18の上側タンク18bの内部には、エジェクタ14のディフューザ部14dの出口側冷媒通路と補助タンク部材46の内側空間とを連通する連通空間(図示せず)が第2空間30に対して仕切られて形成されている。
In the
これにより、エジェクタ14のディフューザ部14dの出口側冷媒通路は、上側タンク18bの第1、第2空間29、30と連通せず、補助タンク部材46の内側空間に連通する。
Thereby, the outlet side refrigerant passage of the
従って、エジェクタ14の冷媒出口側通路は、上側タンク18bの連通空間(図示せず)および補助タンク部材46の内部空間を経て、第1蒸発器15の冷媒入口部をなす上側タンク15bの第2空間28に連通する。
Accordingly, the refrigerant outlet side passage of the
以上の構成において一体化ユニット42全体の冷媒流路を図15により具体的に説明すると、接続ジョイント26の冷媒入口24は主通路24aと分岐通路41とに分岐される。主通路24aの冷媒はまず、エジェクタ14(ノズル部14a→混合部14c→ディフューザ部14d)を通過して減圧され、この減圧後の低圧冷媒は接続管(図示せず)、補助タンク部材46を経て矢印b1のように第1蒸発器15の上側タンク15bの第2空間28に流入する。
The refrigerant flow path of the entire
この第2空間28の冷媒は熱交換コア部15aの右側部の複数のチューブ21を矢印b2のように下降して下側タンク部15c内の右側部に流入する。この下側タンク部15c内には仕切板が設けてないので、この下側タンク部15cの右側部から冷媒は矢印b3のように左側部へと移動する。
The refrigerant in the
この下側タンク部15cの左側部の冷媒は熱交換コア部15aの左側部の複数のチューブ21を矢印b4のように上昇して上側タンク15bの第1空間27に流入し、さらに、ここから冷媒は矢印b5のように接続ジョイント26の冷媒出口25へと流れる。
The refrigerant on the left side of the
これに対し、接続ジョイント26の分岐通路41の冷媒はまず絞り機構17を通過して減圧され、この減圧後の低圧冷媒は矢印b6のように第2蒸発器18の上側タンク18bの第2空間30に流入する。
On the other hand, the refrigerant in the
この第2空間30の冷媒は熱交換コア部18aの右側部の複数のチューブ21を矢印b7のように下降して下側タンク部18c内の右側部に流入する。この下側タンク部18c内には仕切板が設けてないので、この下側タンク部18cの右側部から冷媒は矢印b8のように左側部へと移動する。
The refrigerant in the
この下側タンク部18cの左側部の冷媒は熱交換コア部18aの左側部の複数のチューブ21を矢印b9のように上昇して上側タンク18bの第1空間29に流入する。この第1空間29にエジェクタ14の冷媒吸引口14bが連通しているので、この第1空間29内の冷媒は冷媒吸引口14bからエジェクタ14内に吸引される。
The refrigerant on the left side of the
このような一体化ユニット42においても、図13に示す短絡経路S1〜S3の冷媒短絡の有無を第1、第2短絡検出孔37、38によって検出できるので、一体化ユニット42の性能を保障することが可能になる。
Also in such an
(第3実施形態)
上記第1実施形態では、収納部材23を第1、第2蒸発器15、18に一体ろう付けしているが、本第3実施形態では、図18に示すように、エジェクタ14を収納する収納部材50を第1、第2蒸発器15、18に冷媒配管を介して接続している。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the
具体的には、温度式膨張弁13の出口側配管51に収納部材50の一端部(ノズル部14aの入口側の端部)を接続し、収納部材50の他端部(ディフューザ部14dの出口側の端部)を第1蒸発器15の入口側配管52に接続している。
Specifically, one end of the storage member 50 (end on the inlet side of the
収納部材50のうちエジェクタ14の冷媒吸引口14bと重合する部位には、第2蒸発器18の出口側配管53が接続されている。
An
温度式膨張弁13の出口側配管51には、冷媒分岐通路41を形成する分岐配管54が接続されている。
A
本実施形態の収納部材50にも第1、第2短絡検出孔37、38が形成されており、第1、第2蒸発器15、18は、第1、第2短絡検出孔37、38を閉塞することなく収納部材50に対して離間して配置されている。
The
本実施形態においても収納部材50の内部における短絡経路S1〜S3の冷媒短絡の有無を第1、第2短絡検出孔37、38によって検出できるので、一体化ユニット42の性能を保障することが可能になる。
Also in the present embodiment, the presence or absence of the refrigerant short circuit of the short circuit paths S1 to S3 inside the
(他の実施形態)
なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下述べるごとく種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made as described below.
(1)上述の各実施形態では、第1、第2短絡検出孔37、38の両方によって短絡経路S1〜S3の短絡を検出するようになっているが、第1、第2短絡検出孔37、38のいずれか一方によって短絡経路S1または短絡経路S2の短絡を検出するようにしてもよい。 (1) In each of the above-described embodiments, the short circuit of the short circuit paths S1 to S3 is detected by both the first and second short circuit detection holes 37 and 38. , 38 may detect a short circuit in the short circuit path S1 or the short circuit path S2.
(2)上述の各実施形態では、冷媒として高圧圧力が臨界圧力を超えないフロン系、HC系等の冷媒を用いる蒸気圧縮式の亜臨界サイクルについて説明したが、冷媒として二酸化炭素(CO2 )のように高圧圧力が臨界圧力を超える冷媒を用いる蒸気圧縮式の超臨界サイクルに本発明を適用してもよい。 (2) In each of the above-described embodiments, a vapor compression subcritical cycle using a refrigerant such as a chlorofluorocarbon or HC-based refrigerant whose high pressure does not exceed the critical pressure has been described. However, carbon dioxide (CO 2 ) is used as the refrigerant. As described above, the present invention may be applied to a vapor compression supercritical cycle using a refrigerant whose high pressure exceeds the critical pressure.
但し、超臨界サイクルでは、圧縮機吐出冷媒が放熱器12にて超臨界状態のまま放熱するのみであり、凝縮しないので、高圧側に配置される受液器12aでは冷媒の気液分離作用および余剰液冷媒の貯留作用を発揮できない。そこで、超臨界サイクルでは、図17〜図20に示すように第1蒸発器15の出口側に低圧側気液分離器をなすアキュムレータ50を配置する構成を採用すればよい。
However, in the supercritical cycle, the refrigerant discharged from the compressor is only dissipated in the supercritical state in the
(3)上述の実施形態では、絞り機構17をオリフィスのような固定絞り穴で構成しているが、絞り機構17をキャピラリチューブ17aで構成してもよい。また、絞り機構17を、電動アクチュエータにより弁開度(通路絞り開度)が調整可能になっている電気制御弁で構成してもよい。
(3) In the above-described embodiment, the
(4)上述の各実施形態では、エジェクタ14として、通路面積が一定のノズル部14aを有する固定エジェクタを例示しているが、エジェクタ14として、通路面積を調整可能な可変ノズル部を有する可変エジェクタを用いてもよい。
(4) In each of the above-described embodiments, the
なお、可変ノズル部の具体例としては、例えば、可変ノズル部の通路内にニードルを挿入し、このニードルの位置を電気的アクチュエータにより制御して通路面積を調整する機構とすればよい。 As a specific example of the variable nozzle portion, for example, a mechanism may be used in which a needle is inserted into the passage of the variable nozzle portion and the passage area is adjusted by controlling the position of the needle with an electric actuator.
(5)第1実施形態等では、第1、第2蒸発器15、18の冷却対象空間として、車室内空間である場合や、冷凍車の冷凍冷蔵庫内空間である場合について述べたが、本発明は、これらの車両用に限らず、定置用等の種々な用途の冷凍サイクルに対して広く適用可能である。
(5) In the first embodiment and the like, the case where the space to be cooled of the first and
14 エジェクタ
14a ノズル部
14b 冷媒吸引口
14d ディフューザ部
15 第1蒸発器(熱交換器)
18 第2蒸発器(熱交換器)
23 収納部材
31 入口空間
32 吸引空間
33 出口空間
37 第1短絡検出孔(短絡検出孔)
38 第2短絡検出孔(短絡検出孔)
14
18 Second evaporator (heat exchanger)
23
38 Second short detection hole (short detection hole)
Claims (8)
前記エジェクタ(14)を収納する収納部材(23)とを備え、
前記エジェクタ(14)および前記収納部材(23)は一体ろう付けされ、
前記収納部材(23)の内部には、前記ノズル部(14a)の入口が開口する入口空間(31)と、前記冷媒吸引口(14b)が開口する吸引空間(32)と、前記ディフューザ部(14d)の出口が開口する出口空間(33)とが形成され、
前記入口空間(31)、前記吸引空間(32)および前記出口空間(33)は、前記エジェクタ(14)と前記収納部材(23)との接合部によって仕切られ、
前記収納部材(23)のうち前記入口空間(31)と前記吸引空間(32)との間の部位、および前記吸引空間(32)と前記出口空間(33)との間の部位のうち少なくとも一方には、外部に露出する短絡検出孔(37、38)が形成され、
前記接合部は、前記短絡検出孔(37、38)の周囲を囲むように形成されていることを特徴とするエジェクタユニット。 The refrigerant was sucked from the refrigerant suction port (14b) by the high-speed refrigerant flow ejected from the nozzle part (14a), and sucked from the refrigerant jetted from the nozzle part (14a) and the refrigerant suction port (14b). An ejector (14) that mixes the refrigerant and discharges it from the diffuser section (14d);
A storage member (23) for storing the ejector (14);
The ejector (14) and the storage member (23) are integrally brazed,
Inside the storage member (23) are an inlet space (31) where the inlet of the nozzle portion (14a) opens, a suction space (32) where the refrigerant suction port (14b) opens, and the diffuser portion ( An outlet space (33) in which the outlet of 14d) opens,
The inlet space (31), the suction space (32), and the outlet space (33) are partitioned by a joint between the ejector (14) and the storage member (23),
At least one of a portion between the inlet space (31) and the suction space (32) and a portion between the suction space (32) and the outlet space (33) of the storage member (23). Are formed with short-circuit detection holes (37, 38) exposed to the outside,
The ejector unit, wherein the joint is formed so as to surround a periphery of the short-circuit detection hole (37, 38).
前記溝(39)は、前記周方向において前記短絡検出孔(37、38)よりも広範囲にわたって形成されていることを特徴とする請求項1に記載のエジェクタユニット。 A groove (39) extending in the circumferential direction is formed on the outer surface of the ejector (14) so as to overlap the short-circuit detection hole (37, 38).
The ejector unit according to claim 1, wherein the groove (39) is formed in a wider range in the circumferential direction than the short-circuit detection hole (37, 38).
前記エジェクタ(14)に接続された熱交換器(15、18)とを備え、
前記熱交換器(15、18)は、前記短絡検出孔(37、38)を閉塞することなく前記エジェクタユニットと一体ろう付けされていることを特徴とする熱交換器ユニット。 An ejector unit according to any one of claims 1 to 4,
A heat exchanger (15, 18) connected to the ejector (14),
The heat exchanger unit, wherein the heat exchanger (15, 18) is brazed integrally with the ejector unit without closing the short-circuit detection hole (37, 38).
前記タンク(18b)は、前記エジェクタ(14)を収納することで前記収納部材(23)を兼ねるようになっており、
前記短絡検出孔(37、38)は、前記タンク(18b)のうち前記収納部材(23)を兼ねる部位に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の熱交換器ユニット。 The heat exchanger (18) includes a plurality of tubes (21) and a tank (18b) that performs at least one of distribution and collection of refrigerant to the plurality of tubes,
The tank (18b) serves as the storage member (23) by storing the ejector (14).
The heat exchanger unit according to claim 5, wherein the short-circuit detection hole (37, 38) is provided in a portion of the tank (18b) that also serves as the storage member (23).
前記エジェクタユニットに冷媒配管(52、53)を介して接続される熱交換器(15、18)とを備え、
前記熱交換器(15、18)は、前記短絡検出孔(37、38)を閉塞することなく前記エジェクタユニットに対して離間して配置されていることを特徴とする熱交換器ユニット。 An ejector unit according to any one of claims 1 to 4,
A heat exchanger (15, 18) connected to the ejector unit via a refrigerant pipe (52, 53);
The heat exchanger unit (15, 18) is disposed away from the ejector unit without closing the short-circuit detection hole (37, 38).
前記エジェクタ(14)を収納する収納部材(23)とを備え、
前記エジェクタ(14)および前記収納部材(23)が一体ろう付けされ、
前記収納部材(23)の内部に、前記ノズル部(14a)の入口が位置する入口空間(31)と、前記冷媒吸引口(14b)が位置する吸引空間(32)と、前記ディフューザ部(14d)の出口が位置する出口空間(33)とが形成され、
前記入口空間(31)、前記吸引空間(32)および前記出口空間(33)が、前記エジェクタ(14)と前記収納部材(23)との接合部によって仕切られているエジェクタユニットに対して冷媒短絡を検出する冷媒短絡検出方法であって、
前記エジェクタユニットに検査用流体を入れて内圧をかけ、
前記収納部材(23)のうち前記入口空間(31)と前記吸引空間(32)との間の部位、および前記吸引空間(32)と前記出口空間(33)との間の部位のうち少なくとも一方に、前記接合部に囲まれ、かつ外部に露出するように前記収納部材(23)に形成された短絡検出孔(37、38)からの前記検査用流体の漏れを確認することを特徴とするエジェクタユニットの冷媒短絡検出方法。 The refrigerant was sucked from the refrigerant suction port (14b) by the high-speed refrigerant flow ejected from the nozzle part (14a), and sucked from the refrigerant jetted from the nozzle part (14a) and the refrigerant suction port (14b). An ejector (14) that mixes the refrigerant and discharges it from the diffuser section (14d);
A storage member (23) for storing the ejector (14);
The ejector (14) and the storage member (23) are integrally brazed,
Inside the storage member (23), an inlet space (31) where the inlet of the nozzle portion (14a) is located, a suction space (32) where the refrigerant suction port (14b) is located, and the diffuser portion (14d) ) And an exit space (33) in which the exit is located,
Refrigerant short circuit with respect to the ejector unit in which the inlet space (31), the suction space (32), and the outlet space (33) are partitioned by a joint between the ejector (14) and the storage member (23). A refrigerant short-circuit detection method for detecting
Put an inspection fluid into the ejector unit and apply internal pressure,
At least one of a portion between the inlet space (31) and the suction space (32) and a portion between the suction space (32) and the outlet space (33) of the storage member (23). Further, the leakage of the inspection fluid from the short-circuit detection holes (37, 38) formed in the housing member (23) so as to be exposed to the outside and surrounded by the joint is confirmed. Refrigerant short circuit detection method for ejector unit.
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