JP4254644B2

JP4254644B2 - Refrigeration cycle equipment

Info

Publication number: JP4254644B2
Application number: JP2004215824A
Authority: JP
Inventors: 直久石坂; 義昭高野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-07-23
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2024-07-23
Also published as: JP2006038284A

Description

本発明は、暖房時には圧縮機より吐出された高温、高圧のガス冷媒（ホットガス）を凝縮器をバイパスさせて減圧して蒸発器に導き、該蒸発器をガス冷媒の放熱器として使用して空気を加熱するホットガスバイパス機能を有する冷凍サイクル装置とするもので、特に車両用空調装置として好適である。 In the present invention, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant (hot gas) discharged from the compressor during heating is bypassed through the condenser and depressurized to the evaporator, and the evaporator is used as a radiator for the gas refrigerant. This is a refrigeration cycle apparatus having a hot gas bypass function for heating air, and is particularly suitable as a vehicle air conditioner.

従来、車両用空調装置では、冬期暖房時に温水（エンジン冷却水）を暖房用熱交換器に循環させ、この暖房用熱交換器にて温水を熱源として空調空気を加熱するようにしている。この場合、温水温度が低いときには車室内への吹出空気温度が低下して必要な暖房能力が得られない場合がある。 Conventionally, in a vehicle air conditioner, warm water (engine cooling water) is circulated through a heating heat exchanger during heating in winter, and the conditioned air is heated using the warm water as a heat source in the heating heat exchanger. In this case, when the hot water temperature is low, the temperature of the air blown into the passenger compartment may decrease and the required heating capacity may not be obtained.

そこで従来からホットガスバイパスにより暖房機能を発揮させる冷凍サイクル装置が提案されている。この従来装置では、エンジン始動時のように温水温度が所定温度より低いときには、冷凍サイクル中の圧縮機吐出ガス冷媒（ホットガス）を凝縮器をバイパスして蒸発器に導入して、蒸発器でガス冷媒から空調空気に放熱することにより、暖房機能を発揮できるようにしている。この従来のホットガスバイパスにより暖房機能を発揮させる冷凍サイクル装置として、例えば、特許文献１が知られている。 Therefore, a refrigeration cycle apparatus that exhibits a heating function by hot gas bypass has been proposed. In this conventional apparatus, when the hot water temperature is lower than a predetermined temperature, such as when the engine is started, the compressor discharge gas refrigerant (hot gas) in the refrigeration cycle is introduced into the evaporator bypassing the condenser. Heat is released from the gas refrigerant to the conditioned air so that the heating function can be exhibited. For example, Patent Document 1 is known as a refrigeration cycle apparatus that exhibits a heating function by this conventional hot gas bypass.

特開平１１−３４４２６４号公報JP-A-11-344264

この特許文献１には、図５に示されるような冷凍サイクル装置１が示されていて、冷房モード運転による冷凍サイクルＣの場合は、電磁弁１０が閉じられ、電磁弁３が開けられ、圧縮機２から吐出された冷媒は、凝縮器４、受液器５、逆止弁６、絞り７（膨張弁）を通って蒸発器８へと導かれ、この蒸発器８から気液分離器９を通って圧縮機２へと戻る閉回路が構成され、暖房モード（ホットガス）運転によるホットガスバイパスサイクルＨの場合は、電磁弁３が閉じられて電磁弁１０が開けられ、圧縮機２から吐出された冷媒は、凝縮器４をバイパスして、絞り１１を通って直接蒸発器８に導入され、この蒸発器８から気液分離器９を通って圧縮機２へと戻る閉回路が構成されるようになっている。なお、符号１３は、エンジン冷却水を利用する暖房用熱交換器であり、符号１４は空調ダクトである。このように、この従来の冷凍サイクル装置１では、凝縮器４と蒸発器８との間に膨張弁７を設置している。この膨張弁７は、バイパス配管１２からと凝縮器４からの２つの冷媒流入部をもち、冷房モード運転時には凝縮器４からの液冷媒を減圧させる効果を果たし、ホットガス運転時には凝縮器４をバイパスした吐出冷媒を蒸発器８へ導く通路の役割をしている。 In Patent Document 1, a refrigeration cycle apparatus 1 as shown in FIG. 5 is shown. In the case of a refrigeration cycle C in a cooling mode operation, the electromagnetic valve 10 is closed, the electromagnetic valve 3 is opened, and compression is performed. The refrigerant discharged from the machine 2 is led to the evaporator 8 through the condenser 4, the liquid receiver 5, the check valve 6, and the throttle 7 (expansion valve), and the gas-liquid separator 9 is sent from the evaporator 8. In the case of a hot gas bypass cycle H by heating mode (hot gas) operation, a closed circuit returning to the compressor 2 is configured, and the solenoid valve 3 is closed and the solenoid valve 10 is opened. The discharged refrigerant bypasses the condenser 4 and is directly introduced into the evaporator 8 through the throttle 11, and forms a closed circuit that returns from the evaporator 8 to the compressor 2 through the gas-liquid separator 9. It has come to be. In addition, the code | symbol 13 is a heat exchanger for heating using engine cooling water, and the code | symbol 14 is an air-conditioning duct. Thus, in this conventional refrigeration cycle apparatus 1, the expansion valve 7 is installed between the condenser 4 and the evaporator 8. The expansion valve 7 has two refrigerant inflow portions from the bypass pipe 12 and the condenser 4, and has an effect of depressurizing the liquid refrigerant from the condenser 4 during the cooling mode operation, and the condenser 4 during the hot gas operation. It serves as a passage for guiding the bypassed discharged refrigerant to the evaporator 8.

しかしながら、上記従来の冷凍サイクル装置では、冷房モード運転時に膨張弁７内のボール弁体を通して減圧された冷媒が、蒸発器８側でなくバイパス配管１３側へ逆流し、オイルをバイパス配管１３内に残してきてしまうという問題がある。また冷凍サイクル装置のＯＦＦ時にもオイルが溶け込んだ液冷媒がバイパス配管１３内に溜まり、冷房モード運転開始時には冷媒は蒸発してバイパス配管１３から抜けるものの、オイルだけ残してきてしまうという問題がある。このような状態となることで冷凍サイクル内のオイル循環量が不足し、最悪には圧縮機２のロックを招く危険性がある。 However, in the conventional refrigeration cycle apparatus, the refrigerant decompressed through the ball valve body in the expansion valve 7 during the cooling mode operation flows back to the bypass pipe 13 side instead of the evaporator 8 side, and the oil enters the bypass pipe 13. There is a problem of leaving it behind. Further, there is a problem that even when the refrigeration cycle apparatus is turned off, the liquid refrigerant in which the oil is dissolved accumulates in the bypass pipe 13, and at the start of the cooling mode operation, the refrigerant evaporates and escapes from the bypass pipe 13, but only the oil remains. In such a state, the amount of oil circulation in the refrigeration cycle is insufficient, and in the worst case, the compressor 2 may be locked.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホットガスヒートサイクルによる暖房機能を有する冷凍サイクル装置において、冷房モード運転時及び冷凍サイクル装置のＯＦＦ時に、ホットガスバイパス通路内にオイル及び冷媒を溜め込まないようにした冷凍サイクル装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a refrigeration cycle apparatus having a heating function by a hot gas heat cycle in a hot gas bypass passage during cooling mode operation and when the refrigeration cycle apparatus is OFF. Another object of the present invention is to provide a refrigeration cycle apparatus in which oil and refrigerant are not stored.

本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の冷凍サイクル装置を提供する。
請求項１に記載の冷凍サイクル装置は、弁手段の切替操作により、圧縮機から吐出された冷媒を、凝縮器、第１減圧装置及び蒸発器を通して圧縮機に戻す冷房モード運転と、圧縮機から吐出された冷媒を、凝縮器をバイパスさせて直接第２減圧装置及び蒸発器を通して圧縮機に戻すことで、蒸発器を放熱器として作用させる暖房モード運転とを行うことができる冷凍サイクル装置であって、第１減圧装置が、冷房モード運転時に凝縮器からの冷媒が第１減圧装置内に入る冷媒の流路と、凝縮器から流入した冷媒を減圧させる減圧部の機能を果たす流路と、暖房モード運転時にホットガスバイパス通路からの冷媒が第１減圧装置内に入る冷媒の流路と、第１減圧装置内へ流入した冷媒を蒸発器側へ流す流路と、減圧部の機能を果たす流路の出口から、ホットガスバイパス通路からの冷媒が第１減圧装置内に入る冷媒の流路の出口までの高さが、減圧部の機能を果たす流路の出口から蒸発器側へ流す流路の入口までの高さよりも高くなるように形成された段差部とを有しており、冷房モード運転時に第１減圧装置内の減圧部出口から冷媒が流れ出る方向と、暖房モード運転時にホットガスバイパス通路より蒸発器へ向かう第１減圧装置内の冷媒の流れの方向とのなす角度を９０°以下とするようにしたものである。これにより、減圧部出口より出た冷媒は、蒸発器側へ流れ易くなり、ホットガスバイパス通路側への流れを抑制できる。したがって、冷房モード運転時及び冷凍サイクル装置のＯＦＦ時にホットガスバイパス通路内にオイルが寝込むのを抑制することができる。 The present invention provides a refrigeration cycle apparatus according to each of the claims as means for solving the above-mentioned problems.
The refrigeration cycle apparatus according to claim 1 is a cooling mode operation in which the refrigerant discharged from the compressor is returned to the compressor through the condenser, the first pressure reducing device and the evaporator by the switching operation of the valve means, and from the compressor A refrigerant cycle apparatus capable of performing a heating mode operation in which the evaporator acts as a radiator by bypassing the condenser and returning the discharged refrigerant directly to the compressor through the second decompression device and the evaporator. The first pressure reducing device has a refrigerant flow path in which the refrigerant from the condenser enters the first pressure reducing apparatus during the cooling mode operation, and a flow path that functions as a pressure reducing unit that depressurizes the refrigerant flowing in from the condenser, The refrigerant flow path through which the refrigerant from the hot gas bypass passage enters the first decompression device during the heating mode operation, the flow passage through which the refrigerant that has flowed into the first decompression device flows to the evaporator side, and functions as a decompression unit Outlet of channel Further, the height from the hot gas bypass passage to the outlet of the refrigerant flow path where the refrigerant enters the first pressure reducing device is from the outlet of the flow path serving as the pressure reducing section to the inlet of the flow path flowing to the evaporator side. In the direction of the refrigerant flowing out from the outlet of the decompression unit in the first decompression device during the cooling mode operation and evaporating from the hot gas bypass passage during the heating mode operation. The angle formed by the flow direction of the refrigerant in the first decompression device toward the container is set to 90 ° or less. Thereby, the refrigerant that has come out from the outlet of the decompression section can easily flow to the evaporator side, and the flow to the hot gas bypass passage side can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent oil from sleeping in the hot gas bypass passage during the cooling mode operation and when the refrigeration cycle apparatus is turned off.

請求項２の冷凍サイクル装置は、減圧部が、シャフトに固定されたボール弁体とこのボール弁体が着座／離座するボデー部とよりなることを明確化したものである。 The refrigeration cycle apparatus according to claim 2 clarifies that the decompression unit includes a ball valve body fixed to the shaft and a body unit on which the ball valve body is seated / separated .

請求項３の冷凍サイクル装置は、ホットガスバイパス通路に逆止弁を配置したものであり、これにより、冷房モード運転時に第１減圧装置の減圧部より出た冷媒がホットガスバイパス通路側に流れるのを完全に阻止することができ、ホットガスバイパス通路内でのオイルの寝込みを阻止できる。
請求項４の冷凍サイクル装置は、逆止弁を第１減圧装置内の減圧部出口のホットガスバイパス通路からの冷媒の流路に設けるようにしたものであり、これにより、第１減圧装置内に逆止弁を設けることができ、装置のコンパクト化に寄与できる。 In the refrigeration cycle apparatus according to the third aspect , a check valve is arranged in the hot gas bypass passage, whereby refrigerant discharged from the decompression section of the first decompression device flows to the hot gas bypass passage side during the cooling mode operation. Can be completely prevented, and oil stagnation in the hot gas bypass passage can be prevented.
In the refrigeration cycle apparatus according to the fourth aspect of the present invention, a check valve is provided in the refrigerant flow path from the hot gas bypass passage at the outlet of the pressure reducing unit in the first pressure reducing apparatus. Can be provided with a check valve, contributing to the compactness of the apparatus.

請求項５に記載の冷凍サイクル装置は、弁手段の切替操作により、圧縮機から吐出された冷媒を、凝縮器、第１減圧装置及び蒸発器を通して圧縮機に戻す冷房モード運転と、圧縮機から吐出された冷媒を、凝縮器をバイパスさせて直接第２減圧装置及び蒸発器を通して圧縮機に戻すことで、蒸発器を放熱器として作用させる暖房モード運転とを行うことができる冷凍サイクル装置であって、第１減圧装置が、冷房モード運転時に凝縮器からの冷媒が第１減圧装置内に入る冷媒の流路と、凝縮器から流入した冷媒を減圧させる減圧部の機能を果たす流路と、暖房モード運転時にホットガスバイパス通路からの冷媒が第１減圧装置内に入る冷媒の流路と、第１減圧装置内へ流入した冷媒を蒸発器側へ流す流路と、減圧部の機能を果たす流路の出口から、ホットガスバイパス通路からの冷媒が第１減圧装置内に入る冷媒の流路の出口までの高さが、減圧部の機能を果たす流路の出口から蒸発器側へ流す流路の入口までの高さよりも高くなるように形成された段差部とを有しており、第１減圧装置に対してホットガスバイパス通路の取り付け角度を水平以上となるようにしたものである。この場合においても、請求項１のものと同様に第１減圧装置より出た冷媒が、蒸発器側へ流れ易くなり、ホットガスバイパス通路側への冷媒の流れを抑制することができ、ホットガスバイパス通路内にオイルが寝込むのを抑制することができる。 The refrigeration cycle apparatus according to claim 5 is a cooling mode operation in which the refrigerant discharged from the compressor is returned to the compressor through the condenser, the first pressure reducing device and the evaporator by switching operation of the valve means, and from the compressor A refrigerant cycle apparatus capable of performing a heating mode operation in which the evaporator acts as a radiator by bypassing the condenser and returning the discharged refrigerant directly to the compressor through the second decompression device and the evaporator. The first pressure reducing device has a refrigerant flow path in which the refrigerant from the condenser enters the first pressure reducing apparatus during the cooling mode operation, and a flow path that functions as a pressure reducing unit that depressurizes the refrigerant flowing in from the condenser, The refrigerant flow path through which the refrigerant from the hot gas bypass passage enters the first decompression device during the heating mode operation, the flow passage through which the refrigerant that has flowed into the first decompression device flows to the evaporator side, and functions as a decompression unit Outlet of channel Further, the height from the hot gas bypass passage to the outlet of the refrigerant flow path where the refrigerant enters the first pressure reducing device is from the outlet of the flow path serving as the pressure reducing section to the inlet of the flow path flowing to the evaporator side. And a step portion formed so as to be higher than the height of the first gas decompression device, and the mounting angle of the hot gas bypass passage with respect to the first decompression device is set to be horizontal or higher. In this case as well, the refrigerant discharged from the first pressure reducing device can easily flow to the evaporator side, and the flow of the refrigerant to the hot gas bypass passage can be suppressed. It is possible to suppress oil from sleeping in the bypass passage.

以下、図面に従って本発明の実施の形態の冷凍サイクル装置について説明する。図１は、ホットガスヒータサイクルＨを備えた本発明の冷凍サイクル装置を説明する図である。車両用空調装置における冷凍サイクル装置に本発明を適用した場合、圧縮機２は、例えば電磁クラッチ（図示せず）を介して車両用エンジン（図示せず）により駆動される。圧縮機２の吐出側は、切り替え弁手段である冷房側電磁弁３を介して凝縮器４に接続され、この凝縮器４の出口側は、冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める受液器５に接続される。車両用空調装置においては、凝縮器４は、圧縮機２等と共に車両エンジンルーム内に配置され、電動式の冷却ファン（図示せず）により送風される外気（冷却空気）と熱交換する室外熱交換器である。 Hereinafter, a refrigeration cycle apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a refrigeration cycle apparatus of the present invention provided with a hot gas heater cycle H. When the present invention is applied to a refrigeration cycle apparatus in a vehicle air conditioner, the compressor 2 is driven by a vehicle engine (not shown) via an electromagnetic clutch (not shown), for example. The discharge side of the compressor 2 is connected to a condenser 4 via a cooling side electromagnetic valve 3 which is a switching valve means, and the outlet side of the condenser 4 receives the liquid refrigerant by separating the gas and liquid of the refrigerant. Connected to the liquid vessel 5. In the vehicle air conditioner, the condenser 4 is arranged in the vehicle engine room together with the compressor 2 and the like, and outdoor heat that exchanges heat with outside air (cooling air) blown by an electric cooling fan (not shown). It is an exchanger.

受液器５の出口側は、逆止弁６を介して後に詳述する第１減圧装置７に接続されている。第１減圧装置７の出口側は、蒸発器８に接続されている。蒸発器８の出口側は、気液分離器９を介して圧縮機２の吸入側に接続している。
こうして、圧縮機２の吐出側から冷房用電磁弁（弁手段）３→凝縮器４→受液器５→逆止弁６→第１減圧装置７→蒸発器８→気液分離器９を経て圧縮機２の吸入側に戻る閉回路により通常の冷房用冷凍サイクルＣが構成される。 The outlet side of the liquid receiver 5 is connected via a check valve 6 to a first pressure reducing device 7 that will be described in detail later. The outlet side of the first decompression device 7 is connected to the evaporator 8. The outlet side of the evaporator 8 is connected to the suction side of the compressor 2 via a gas-liquid separator 9.
Thus, from the discharge side of the compressor 2 through the cooling electromagnetic valve (valve means) 3 → the condenser 4 → the liquid receiver 5 → the check valve 6 → the first pressure reducing device 7 → the evaporator 8 → the gas-liquid separator 9. A normal cooling refrigeration cycle C is constituted by a closed circuit returning to the suction side of the compressor 2.

更に本発明の冷凍サイクル装置では、圧縮機２の吐出側と蒸発器８の入口側との間に、凝縮器４等をバイパスするホットガスバイパス通路１２が設けてあり、このバイパス通路１２には、切り替え弁手段である暖房用電磁弁１０および第２減圧装置である絞り１１が直列に設けてある。この絞り１１はオリフィス、キャピラリチューブ等の固定絞りで構成することができる。
こうして、圧縮機２の吐出側から暖房用電磁弁（弁手段）１０→絞り（第２減圧装置）１１→蒸発器８→気液分離器９を経て圧縮機２の吸入側に戻る閉回路により暖房用ホットガスヒータサイクルＨが構成される。 Furthermore, in the refrigeration cycle apparatus of the present invention, a hot gas bypass passage 12 that bypasses the condenser 4 and the like is provided between the discharge side of the compressor 2 and the inlet side of the evaporator 8. The heating solenoid valve 10 as the switching valve means and the throttle 11 as the second pressure reducing device are provided in series. The restrictor 11 can be a fixed restrictor such as an orifice or a capillary tube.
Thus, by a closed circuit returning from the discharge side of the compressor 2 via the heating solenoid valve (valve means) 10 → the throttle (second decompression device) 11 → the evaporator 8 → the gas-liquid separator 9 to the suction side of the compressor 2. A hot gas heater cycle H for heating is configured.

なお、上記構成においては、切り替え弁手段として冷房用電磁弁３と暖房用電磁弁１０の２つの電磁弁を使用しているが、ホットガスバイパス通路２０が分岐する分岐部に切替用の電磁弁を配置することによって、１つの電磁弁で構成することも可能である。
車両用空調装置においては、蒸発器８は車両の空調ダクト（図示せず）内に設置される室内熱交換器であって、冷房モード時には冷凍サイクルＣにより冷媒が循環して、蒸発器８での冷媒蒸発（吸熱）により空調用送風機（図示せず）の送風空気が冷却される。また、暖房モード時にはホットガスヒータサイクルＨにより、蒸発器８はホットガスバイパス通路１２からの高温冷媒ガス（ホットガス）が流入して空気を加熱するので、放熱器としての役割を果たしている。 In the above configuration, two solenoid valves, the cooling solenoid valve 3 and the heating solenoid valve 10, are used as the switching valve means. However, the switching solenoid valve is provided at the branch portion where the hot gas bypass passage 20 branches. It is also possible to configure with a single solenoid valve by arranging.
In the vehicle air conditioner, the evaporator 8 is an indoor heat exchanger installed in an air conditioning duct (not shown) of the vehicle. In the cooling mode, refrigerant is circulated by the refrigeration cycle C, and the evaporator 8 The air blown from the air conditioning blower (not shown) is cooled by the refrigerant evaporation (heat absorption). In the heating mode, the evaporator 8 serves as a radiator because the hot gas heater cycle H causes the high-temperature refrigerant gas (hot gas) from the hot gas bypass passage 12 to flow into the evaporator 8 to heat the air.

図２は、本発明の冷凍サイクル装置における第１減圧装置の第１実施形態を説明する図で、（ａ）は全体構成を示す正面図と縦断面を、（ｂ）は部分拡大断面を示している。上記したようにホットガスヒータサイクルを備えた本発明の冷凍サイクル装置１は、圧縮機２から吐出された高温高圧冷媒を凝縮器４をバイパスして絞り（第２減圧装置）１１で放熱するシステムである。この際、冷房用電磁弁３は閉弁状態、暖房用電磁弁１０は開弁状態としてホットガスヒータサイクルＨとしており、受液器５と蒸発器８との間にある第１減圧装置７は、内部に減圧部７０を備え、冷房モード運転時の液冷媒を減圧させる機能を持つと同時に、暖房モード運転時のホットガスバイパス通路２０から蒸発器８への冷媒の流路１５及び蒸発器８から気液分離器９への冷媒の流路１６を確保しているものである。 FIG. 2 is a diagram for explaining a first embodiment of the first pressure reducing device in the refrigeration cycle apparatus of the present invention, wherein (a) shows a front view and a longitudinal section showing the overall configuration, and (b) shows a partially enlarged section. ing. As described above, the refrigeration cycle apparatus 1 of the present invention having the hot gas heater cycle is a system in which the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 2 bypasses the condenser 4 and radiates heat by the throttle (second decompression apparatus) 11. is there. At this time, the cooling solenoid valve 3 is closed, the heating solenoid valve 10 is opened, and the hot gas heater cycle H is set. The first decompressor 7 between the receiver 5 and the evaporator 8 is The pressure reducing unit 70 is provided inside, and has a function of reducing the pressure of the liquid refrigerant during the cooling mode operation, and at the same time, from the refrigerant flow path 15 and the evaporator 8 from the hot gas bypass passage 20 to the evaporator 8 during the heating mode operation. A refrigerant flow path 16 to the gas-liquid separator 9 is secured.

即ち、図２に示されるように第１減圧装置７は、図面で上から順に蒸発器８から気液分離器９への独立した冷媒の流路１６と、ホットガスバイパス通路１２から蒸発器８への冷媒の流路１５と、凝縮器４からの冷媒が第１減圧装置７内に入る冷媒の流路１７とを有していて、流路１７と流路１５との間に減圧部７０が設けられている。減圧部７０は、ダイヤフラム７１に支持されたシャフト７２に取り付けられたボール弁体７３と、このボール弁体７３が着座したり、離座したりするボデー部７４と、ボール弁体７３を支えている治具７５と、治具７５を上方に付勢しているばね７６と、ばね７６を保持している、ボデー部７４に螺合されるねじ体７７とより構成されている。なお、符号７８は、ボデー部７４とねじ体７７とのゴムによるシール部である。 That is, as shown in FIG. 2, the first pressure reducing device 7 includes an independent refrigerant flow path 16 from the evaporator 8 to the gas-liquid separator 9 and the hot gas bypass passage 12 to the evaporator 8 in order from the top in the drawing. And a refrigerant flow path 17 into which the refrigerant from the condenser 4 enters the first decompression device 7, and a decompression section 70 is provided between the flow path 17 and the flow path 15. Is provided. The decompression unit 70 supports a ball valve body 73 attached to a shaft 72 supported by a diaphragm 71, a body unit 74 on which the ball valve body 73 is seated and separated, and a ball valve body 73. A jig 75, a spring 76 that biases the jig 75 upward, and a screw body 77 that holds the spring 76 and is screwed into the body portion 74. Reference numeral 78 denotes a rubber seal portion between the body portion 74 and the screw body 77.

ダイヤフラム７１は、流路１６内を流れる蒸発器８で蒸発したガス冷媒の圧力と温度を感知して変位し、このダイヤフラム７１の変位によってシャフト７２を介してボール弁体７３が変位する。この場合、ボール弁体７３はばね７６によって上方に付勢されており、ダイヤフラム７１によるボール弁体７３を押し下げようとする変位力とボール弁体７３を押し上げようとするばね７６のばね力とのバランスによって、ボール弁体７３と弁座となるボデー部７４との隙間量が決定する。 The diaphragm 71 is displaced by sensing the pressure and temperature of the gas refrigerant evaporated by the evaporator 8 flowing in the flow path 16, and the ball valve element 73 is displaced via the shaft 72 by the displacement of the diaphragm 71. In this case, the ball valve body 73 is urged upward by the spring 76, and the displacement force of the diaphragm 71 to push down the ball valve body 73 and the spring force of the spring 76 to push up the ball valve body 73. The amount of clearance between the ball valve body 73 and the body portion 74 serving as a valve seat is determined by the balance.

このようにして、冷房モード運転時には凝縮器４から第１減圧装置７に流入した高圧冷媒は、第１減圧装置７内の流路１７からボール弁体７３とボデー部７４との隙間（減圧部）を通過する際に減圧され、蒸発器８へと導かれるようになっており、絞り（減圧部７０）の機能を果たしている。ここで、ボール弁体７３はシャフト７２を介してダイヤフラム７１に連結しており、隙間量は、ダイヤフラム７１によるボール弁体７３を押し下げようとする力とボール弁体７３を支えている治具７５を上に押し上げようとするばね７６のばね力とのバランスによって決定する。 In this way, the high-pressure refrigerant that has flowed from the condenser 4 into the first decompression device 7 during the cooling mode operation passes from the flow path 17 in the first decompression device 7 to the gap between the ball valve body 73 and the body portion 74 (the decompression portion ), The pressure is reduced and the vapor is guided to the evaporator 8, thereby fulfilling the function of the throttle (the pressure reducing unit 70). Here, the ball valve body 73 is connected to the diaphragm 71 via the shaft 72, and the gap amount is determined by the force to push down the ball valve body 73 by the diaphragm 71 and the jig 75 that supports the ball valve body 73. It is determined by the balance with the spring force of the spring 76 which is going to push up.

第１実施形態では、図２（ｂ）に示すように第１減圧装置７内のボール弁体７３とボデー部７４との隙間を通過後の冷媒の流れ方向Ｙ２とホットガスバイパス通路１２より蒸発器８へ向かう第１減圧装置７内の流路１５内を流れる冷媒の流れ方向Ｘ１とのなす角度を９０°以下となるようにしている。具体的には、第１減圧装置７の減圧部７０の出口近辺で、蒸発器８側へ行く流路１５よりもホットガスバイパス通路１２からの流路１５の方が高くなっていて、段差ｄが形成されている。即ち、第１減圧装置７内の流路１５には、段差部７９が設けられている。したがって、図２（ｂ）に示すように、凝縮器４からの冷媒は、実線の矢印で示すように第１減圧装置７内を流れるようになり、減圧部７０を通った冷媒は、段差部７９によって点線の矢印で示すようなホットガスバイパス通路１２へ行く流れが阻止される。 In the first embodiment, as shown in FIG. 2B, the refrigerant evaporates from the flow direction Y2 of the refrigerant after passing through the gap between the ball valve body 73 and the body portion 74 in the first decompression device 7 and the hot gas bypass passage 12. The angle formed by the flow direction X1 of the refrigerant flowing in the flow path 15 in the first decompression device 7 toward the container 8 is set to 90 ° or less. Specifically, in the vicinity of the outlet of the decompression unit 70 of the first decompression device 7, the flow path 15 from the hot gas bypass passage 12 is higher than the flow path 15 going to the evaporator 8, and the step d Is formed. That is, the step portion 79 is provided in the flow path 15 in the first decompression device 7. Therefore, as shown in FIG. 2 (b), the refrigerant from the condenser 4 flows in the first decompression device 7 as indicated by the solid arrow, and the refrigerant that has passed through the decompression unit 70 is stepped. 79 prevents the flow to the hot gas bypass passage 12 as indicated by the dotted arrow.

図３は、第２実施形態の第１減圧装置の要部断面図を示している。第１実施形態では、第１減圧装置７内の減圧部７０出口の冷媒の流れ方向と、ホットガスバイパス通路１２から蒸発器８へと通じる第１減圧装置７内の流路１５内を流れる冷媒の流れ方向とのなす角度が９０°以下になるようにしているが、第２実施形態では、減圧部７０を出た冷媒がホットガスバイパス通路１２の方向へ流れないように、第１減圧装置７内の冷媒の流路１５に逆止弁１８を設置するようにしたものである。この場合においては、第１実施形態の段差部７９の有無は問わない。その他の構成は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。この第２実施形態では、減圧部７０を通過した冷媒が、ホットガスバイパス通路１２の方向へ流れるのを完全に阻止することができる。 FIG. 3 shows a cross-sectional view of the main part of the first decompression device of the second embodiment. In the first embodiment, the flow direction of the refrigerant at the outlet of the decompression unit 70 in the first decompression device 7 and the coolant flowing in the flow path 15 in the first decompression device 7 leading from the hot gas bypass passage 12 to the evaporator 8. However, in the second embodiment, the first decompression device prevents the refrigerant that has exited the decompression unit 70 from flowing in the direction of the hot gas bypass passage 12 in the second embodiment. 7 is provided with a check valve 18 in the refrigerant flow path 15. In this case, the presence or absence of the stepped portion 79 of the first embodiment does not matter. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted. In the second embodiment, the refrigerant that has passed through the decompression unit 70 can be completely prevented from flowing in the direction of the hot gas bypass passage 12.

図４は、第３実施形態の第１減圧装置とホットガスバイパス通路との接続を説明する図である。上記第１実施形態では、第１減圧装置７内の減圧部７０出口の冷媒の流れ方向と、ホットガスバイパス通路１２からの冷媒の流れ方向とのなす角度が９０°以下になるようにしているが、第３実施形態では、第１減圧装置７の流路１５に対するホットガスバイパス通路１２の取り付け角度を水平以上とするようにしたものである。この場合においても、第１実施形態の段差部７９はあっても、なくてもよい。その他の構成は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。この第３実施形態でも、第１実施形態と同様に減圧部７０を通過した冷媒が、ホットガスバイパス通路１２へ流れるのを抑制することができる。 FIG. 4 is a diagram illustrating the connection between the first pressure reducing device and the hot gas bypass passage according to the third embodiment. In the first embodiment, the angle formed between the flow direction of the refrigerant at the outlet of the pressure reduction unit 70 in the first pressure reduction device 7 and the flow direction of the refrigerant from the hot gas bypass passage 12 is set to 90 ° or less. However, in the third embodiment, the mounting angle of the hot gas bypass passage 12 with respect to the flow path 15 of the first decompression device 7 is set to be equal to or greater than horizontal. Even in this case, the stepped portion 79 of the first embodiment may or may not be provided. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted. Also in the third embodiment, it is possible to suppress the refrigerant that has passed through the decompression unit 70 from flowing into the hot gas bypass passage 12 as in the first embodiment.

以上説明したように、従来技術のホットガスヒータシステムを有する冷凍サイクル装置においては、冷房モード運転時に減圧装置を通過した冷媒は、蒸発器側だけでなくホットガスバイパス通路側へも流れる可能性があったが、本発明では、減圧部出口での冷媒の流れ方向とホットガスバイパス通路側からの冷媒の流れ方向の角度を９０°以下としたり（第１実施形態）、ホットガスバイパス通路側に逆止弁を設置したり（第２実施形態）、また第１減圧装置に対するホットガスバイパス通路の取り付け角度を水平以上にする（第３実施形態）等の手段を採用することにより、第１減圧装置の減圧部出口より出た冷媒は蒸発器側へ流れ易くなり、ホットガスバイパス通路側への冷媒の流れを抑制できる。したがって、ホットガスバイパス通路内でのオイルの寝込み（滞留）を抑制でき、冷凍サイクル内のオイル循環量の不足を防止することができる。 As described above, in the refrigeration cycle apparatus having the conventional hot gas heater system, the refrigerant that has passed through the decompression device during the cooling mode operation may flow not only to the evaporator side but also to the hot gas bypass passage side. However, in the present invention, the angle between the flow direction of the refrigerant at the outlet of the decompression section and the flow direction of the refrigerant from the hot gas bypass passage side is set to 90 ° or less (first embodiment), or reverse to the hot gas bypass passage side. The first pressure reducing device can be provided by installing a stop valve (second embodiment) or adopting means such as setting the mounting angle of the hot gas bypass passage to the first pressure reducing device to be horizontal or higher (third embodiment). The refrigerant that comes out from the outlet of the decompression section easily flows to the evaporator side, and the flow of the refrigerant to the hot gas bypass passage side can be suppressed. Therefore, oil stagnation (stagnation) in the hot gas bypass passage can be suppressed, and an insufficient amount of oil circulation in the refrigeration cycle can be prevented.

本発明のホットガスヒータサイクルを備えた冷凍サイクル装置を説明する図である。It is a figure explaining the refrigerating-cycle apparatus provided with the hot gas heater cycle of this invention. 本発明の第１実施形態である冷凍サイクル装置の第１減圧装置を説明する図であり、（ａ）はその正面図と縦断面図を、（ｂ）は要部拡大断面図を示している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the 1st pressure reduction apparatus of the refrigerating cycle apparatus which is 1st Embodiment of this invention, (a) is the front view and longitudinal cross-sectional view, (b) has shown the principal part expanded sectional view. . 本発明の第２実施形態である冷凍サイクル装置の第１減圧装置の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the 1st pressure reduction apparatus of the refrigerating-cycle apparatus which is 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態である冷凍サイクル装置の第１減圧装置とホットガスバイパス通路の取り付けを説明する図である。It is a figure explaining attachment of the 1st decompression device and hot gas bypass passage of the refrigerating cycle device which is a 3rd embodiment of the present invention. 従来のホットガスヒータシステムを備えた冷凍サイクル装置を車両用空調装置に適用した全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure which applied the refrigeration cycle apparatus provided with the conventional hot gas heater system to the vehicle air conditioner.

符号の説明Explanation of symbols

１冷凍サイクル装置
２圧縮機
４凝縮器
７第１減圧装置
７０減圧部
７１ダイヤフラム
７２シャフト
７３ボール弁体
７４ボデー部
７５治具
７６ばね
７９段差部
８蒸発器
９気液分離器
１１絞り（第１減圧装置）
１２ホットガスバイパス通路
１５，１６，１７流路
１８逆止弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigeration cycle apparatus 2 Compressor 4 Condenser 7 1st pressure reduction device 70 Pressure reduction part 71 Diaphragm 72 Shaft 73 Ball valve body 74 Body part 75 Jig 76 Spring 79 Step part 8 Evaporator 9 Gas-liquid separator 11 Restriction (1st) Decompressor)
12 Hot gas bypass passage 15, 16, 17 Flow path 18 Check valve

Claims

冷媒を圧縮し、吐出する圧縮機と、
前記圧縮機の吐出ガス冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器で凝縮した冷媒を減圧させる第１減圧装置と、
前記第１減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記圧縮機の吐出側を直接、前記蒸発器の入口側に接続するホットガスバイパス通路と、
前記ホットガスバイパス通路に設けられ、前記圧縮機の吐出ガス冷媒を減圧する第２減圧装置と、
前記圧縮機の吐出側と前記凝縮器の入口側との連通、及び前記圧縮機の吐出側と前記ホットガスバイパス通路の入口側との連通を切り替える弁手段と、
を備え、
前記弁手段により前記凝縮器の入口側を開放すると共に、前記ホットガスバイパス通路の入口側を閉塞して通常の冷房モード運転を行い、また前記弁手段により前記凝縮器の入口側を閉塞すると共に、前記ホットガスバイパス通路の入口側を開放して、ホットガスバイパスによる暖房モード運転を行う冷凍サイクル装置において、
前記第１減圧装置が、
冷房モード運転時に前記凝縮器からの冷媒が前記第１減圧装置内に入る冷媒の流路と、
前記凝縮器から流入した冷媒を減圧させる減圧部の機能を果たす流路と、
暖房モード運転時に前記ホットガスバイパス通路からの冷媒が前記第１減圧装置内に入る冷媒の流路と、
前記第１減圧装置内へ流入した冷媒を前記蒸発器側へ流す流路と、
を有するのに加えて、さらに
前記減圧部の機能を果たす前記流路の出口から、前記ホットガスバイパス通路からの冷媒が前記第１減圧装置内に入る冷媒の前記流路の出口までの高さが、前記減圧部の機能を果たす前記流路の出口から、前記蒸発器側へ流す前記流路の入口までの高さよりも高くなるように形成された段差部と、
を有しており、また
冷房モード運転をする際に、前記第１減圧装置内の減圧部出口から冷媒が流れ出る方向と、暖房モード運転時に、前記ホットガスバイパス通路より前記蒸発器へ向かう前記第１減圧装置内の冷媒の流れの方向とのなす角度を９０°以下とすることを特徴とする冷凍サイクル装置。 A compressor that compresses and discharges the refrigerant;
A condenser for condensing the discharged gas refrigerant of the compressor;
A first decompression device that decompresses the refrigerant condensed in the condenser;
An evaporator for evaporating the refrigerant decompressed by the first decompression device;
A hot gas bypass passage connecting the discharge side of the compressor directly to the inlet side of the evaporator;
A second decompression device that is provided in the hot gas bypass passage and decompresses the refrigerant discharged from the compressor;
Valve means for switching communication between the discharge side of the compressor and the inlet side of the condenser, and communication between the discharge side of the compressor and the inlet side of the hot gas bypass passage;
With
The valve means opens the inlet side of the condenser, closes the inlet side of the hot gas bypass passage to perform normal cooling mode operation, and closes the inlet side of the condenser by the valve means. In the refrigeration cycle apparatus that opens the inlet side of the hot gas bypass passage and performs the heating mode operation by the hot gas bypass,
The first pressure reducing device comprises:
A refrigerant flow path through which refrigerant from the condenser enters the first pressure reducing device during cooling mode operation;
A flow path that functions as a decompression unit that decompresses the refrigerant flowing from the condenser;
A refrigerant flow path through which refrigerant from the hot gas bypass passage enters the first decompression device during heating mode operation;
A flow path for flowing the refrigerant flowing into the first pressure reducing device to the evaporator side;
In addition to having
The height from the outlet of the flow path that functions as the pressure reducing section to the outlet of the flow path of the refrigerant from which the refrigerant from the hot gas bypass passage enters the first pressure reducing apparatus functions as the function of the pressure reducing section. A step portion formed so as to be higher than the height from the outlet of the flow channel to the inlet of the flow channel flowing to the evaporator side;
And when the cooling mode operation is performed, the refrigerant flows out from the decompression unit outlet in the first decompression device, and the heating gas operation from the hot gas bypass passage toward the evaporator during the heating mode operation. 1 A refrigeration cycle apparatus characterized in that an angle formed with a flow direction of a refrigerant in the decompression apparatus is 90 ° or less.

前記減圧部は、シャフトに固定されたボール弁体および該ボール弁体が着座／離座するボデー部からなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。 The pressure reducing unit, the refrigeration cycle apparatus according to claim 1 in which the ball valve body fixed to the shaft and the ball valve body and wherein the benzalkonium such from the body portion to be seated / unseated.

前記ホットガスバイパス通路に逆止弁が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle apparatus according to claim 1 or 2, wherein a check valve is disposed in the hot gas bypass passage.

前記逆止弁が、前記第１減圧装置内の前記減圧部出口の前記ホットガスバイパス通路からの冷媒の前記流路に設けられることを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device according to claim 3 , wherein the check valve is provided in the flow path of the refrigerant from the hot gas bypass passage at the outlet of the pressure reducing unit in the first pressure reducing device.

冷媒を圧縮し、吐出する圧縮機と、
前記圧縮機の吐出ガス冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器で凝縮した冷媒を減圧させる第１減圧装置と、
前記第１減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記圧縮機の吐出側を直接、前記蒸発器の入口側に接続するホットガスバイパス通路と、
前記ホットガスバイパス通路に設けられ、前記圧縮機の吐出ガス冷媒を減圧する第２減圧装置と、
前記圧縮機の吐出側と前記凝縮器の入口側との連通、及び前記圧縮機の吐出側と前記ホットガスバイパス通路の入口側との連通を切り替える弁手段と、
を備え、
前記弁手段により前記凝縮器の入口側を開放すると共に、前記ホットガスバイパス通路の入口側を閉塞して通常の冷房モード運転を行い、また前記弁手段により前記凝縮器の入口側を閉塞すると共に、前記ホットガスバイパス通路の入口側を開放して、ホットガスバイパスによる暖房モード運転を行う冷凍サイクル装置において、
前記第１減圧装置が、
冷房モード運転時に前記凝縮器からの冷媒が前記第１減圧装置内に入る冷媒の流路と、
前記凝縮器から流入した冷媒を減圧させる減圧部の機能を果たす流路と、
暖房モード運転時に前記ホットガスバイパス通路からの冷媒が前記第１減圧装置内に入る冷媒の流路と、
前記第１減圧装置内へ流入した冷媒を前記蒸発器側へ流す流路と、
を有するのに加えて、さらに
前記減圧部の機能を果たす前記流路の出口から、前記ホットガスバイパス通路からの冷媒が前記第１減圧装置内に入る冷媒の前記流路の出口までの高さが、前記減圧部の機能を果たす前記流路の出口から、前記蒸発器側へ流す前記流路の入口までの高さよりも高くなるように形成された段差部と、
を有しており、また
前記第１減圧装置に対して前記ホットガスバイパス通路の取り付け角度を水平以上としたことを特徴とする冷凍サイクル装置。 A compressor that compresses and discharges the refrigerant;
A condenser for condensing the discharged gas refrigerant of the compressor;
A first decompression device that decompresses the refrigerant condensed in the condenser;
An evaporator for evaporating the refrigerant decompressed by the first decompression device;
A hot gas bypass passage connecting the discharge side of the compressor directly to the inlet side of the evaporator;
A second decompression device that is provided in the hot gas bypass passage and decompresses the refrigerant discharged from the compressor;
Valve means for switching communication between the discharge side of the compressor and the inlet side of the condenser, and communication between the discharge side of the compressor and the inlet side of the hot gas bypass passage;
With
The valve means opens the inlet side of the condenser, closes the inlet side of the hot gas bypass passage to perform normal cooling mode operation, and closes the inlet side of the condenser by the valve means. In the refrigeration cycle apparatus that opens the inlet side of the hot gas bypass passage and performs the heating mode operation by the hot gas bypass,
The first pressure reducing device comprises:
A refrigerant flow path through which refrigerant from the condenser enters the first pressure reducing device during cooling mode operation;
A flow path that functions as a decompression unit that decompresses the refrigerant flowing from the condenser;
A refrigerant flow path through which refrigerant from the hot gas bypass passage enters the first decompression device during heating mode operation;
A flow path for flowing the refrigerant flowing into the first pressure reducing device to the evaporator side;
In addition to having
The height from the outlet of the flow path that functions as the pressure reducing section to the outlet of the flow path of the refrigerant from which the refrigerant from the hot gas bypass passage enters the first pressure reducing apparatus functions as the function of the pressure reducing section. A step portion formed so as to be higher than the height from the outlet of the flow channel to the inlet of the flow channel flowing to the evaporator side;
The refrigeration cycle apparatus is characterized in that the mounting angle of the hot gas bypass passage with respect to the first decompression device is set to be horizontal or higher.