本申請的公開內容基于作為參照記入本申請的、2014年8月28日申請的日本專利申請2014-173725以及2015年7月8日申請的日本專利申請2015-136733。
技術領域
本發明涉及作為制冷劑減壓裝置具有噴射器的噴射器式制冷循環。
背景技術:
以往,公知的是,作為制冷劑減壓裝置而具有噴射器的蒸氣壓縮式的制冷循環裝置即噴射器式制冷循環。
在這種噴射器式制冷循環中,利用從噴射器的噴嘴部噴射的高速的噴射制冷劑的吸引作用,從噴射器的制冷劑吸引口吸引從蒸發器流出的制冷劑,并利用噴射器的擴散部(升壓部)使噴射制冷劑、吸引制冷劑的混合制冷劑升壓而向壓縮機吸入。
由此,在噴射器式制冷循環中,相比于蒸發器的制冷劑蒸發壓力與向壓縮機吸入的吸入制冷劑的壓力大致相等的通常制冷循環裝置,能夠使吸入制冷劑的壓力上升。因此,在噴射器式制冷循環中,能夠降低壓縮機的消耗動力,能夠謀求提高循環的制冷系數(COP)。
進一步地,在專利文獻1中,公開了一體構成有氣液分離裝置(氣液分離部)的噴射器(以下,記載為噴射器組件)。
利用該專利文獻1的噴射器組件,在使由氣液分離裝置分離出的氣相制冷劑流出的氣相制冷劑流出口連接壓縮機的吸入口側,在使由氣液分離裝置分離出的液相制冷劑流出的液相制冷劑流出口連接蒸發器的制冷劑流入口側,并且,在制冷劑吸引口連接蒸發器的制冷劑流出口側,由此能夠非常容易地構成噴射器式制冷循環。
如上所述,在噴射器式制冷循環中,由于與通常的制冷循環裝置相比,吸入制冷劑的壓力上升,因此吸入制冷劑的密度上升而使吸入制冷劑的流量(質量流量)容易增加。因此,在噴射器式制冷循環中,吸入制冷劑在吸入配管流通時產生的壓力損失容易增加。
進一步地,該壓力損失伴隨吸入配管的長度增長而增加。因此,在噴射器式制冷循環中,與通常的制冷循環裝置相比,存在相對于吸入配管的長度的COP的降低程度增大的情況。此外,吸入配管是與壓縮機的吸入口連接的制冷劑配管。例如,在專利文獻1中,將噴射器組件的氣相制冷劑流出口與壓縮機的吸入口連接起來的制冷劑配管成為吸入配管。
因此,如果將用于通常的制冷循環裝置的現有吸入配管原封不動地適用于專利文獻1的噴射器式制冷循環,有時由于在吸入配管產生的壓力損失而導致被壓縮機吸入前的制冷劑壓力降低。其結果是,可能不能夠充分獲得上述噴射器式制冷循環的COP提高效果。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2013-177879號公報
技術實現要素:
發明所要解決的課題
本發明鑒于上述問題點,其目的在于,提供一種能夠充分獲得COP提高效果的噴射器式制冷循環。
根據本發明第一方式,噴射器式制冷循環具有:壓縮機、散熱器、噴射器組件、蒸發器、吸入配管、出口配管。壓縮機壓縮并排出制冷劑,散熱器使從壓縮機排出的制冷劑散熱。噴射器組件具有主體部,該主體部具有噴嘴部、制冷劑吸引口、升壓部、氣液分離部、以及氣相制冷劑流出口,所述噴嘴部使從散熱器流出的制冷劑減壓,所述制冷劑吸引口通過從噴嘴部噴射的高速度的噴射制冷劑的吸引作用來吸引制冷劑,所述升壓部使噴射制冷劑與從制冷劑吸引口吸引的吸引制冷劑混合并升壓,所述氣液分離部的對從升壓部流出的制冷劑進行氣液分離,所述氣相制冷劑流出口使由氣液分離部分離出的氣相制冷劑流出。蒸發器使由氣液分離部分離出的液相制冷劑蒸發。吸入配管將氣相制冷劑流出口與壓縮機的吸入口連接起來,出口配管將蒸發器的制冷劑流出口與制冷劑吸引口連接起來。吸入配管和出口配管構成為在吸入配管流通的制冷劑產生的壓力損失比在出口配管流通的制冷劑產生的壓力損失小。
因此,在吸入配管流通的制冷劑產生的壓力損失設定為比在出口配管流通的制冷劑產生的壓力損失小,因此能夠充分獲得噴射器式制冷循環的COP提高效果。
更詳細而言,從蒸發器的制冷劑流出口流出的制冷劑利用噴射器組件的制冷劑吸引作用,經由出口配管向制冷劑吸引口被吸引。因此,在出口配管流通的制冷劑的流量(質量流量)比在吸入配管流通的制冷劑的流量(質量流量)少。
因此,在吸入配管流通的制冷劑產生的壓力損失設定為比在出口配管流通的制冷劑產生的壓力損失小,從而能夠抑制在吸入壓縮機前的制冷劑壓力大幅下降。其結果是,能夠充分獲得噴射器式制冷循環的COP提高效果。
利用本發明的第二方式,噴射器式制冷循環具有:壓縮機、散熱器、噴射器組件、蒸發器、吸入配管、出口配管。壓縮機壓縮并排出制冷劑,散熱器使從壓縮機排出的制冷劑散熱。噴射器組件具有主體部,該主體部具有噴嘴部、制冷劑吸引口、升壓部、氣液分離部、以及氣相制冷劑流出口,所述噴嘴部使從散熱器流出的制冷劑減壓,所述制冷劑吸引口通過從噴嘴部噴射的高速度的噴射制冷劑的吸引作用倆吸引制冷劑,所述升壓部使噴射制冷劑與從制冷劑吸引口吸引的吸引制冷劑混合并升壓,所述氣液分離部對從升壓部流出的制冷劑進行氣液分離,所述氣相制冷劑流出口使由氣液分離部分離出的氣相制冷劑流出。蒸發器使由氣液分離部分離出的液相制冷劑蒸發。吸入配管將氣相制冷劑流出口與壓縮機的吸入口連接起來,出口配管將蒸發器的制冷劑流出口與制冷劑吸引口連接起來。吸入配管的長度比出口配管的長度短。
因此,由于吸入配管的長度比出口配管的長度短,因此能夠容易地使在吸入配管流通的制冷劑產生的壓力損失比在出口配管流通的制冷劑產生的壓力損失小。因此,與上述第一方式同樣地,能夠充分獲得噴射器式制冷循環的COP提高效果。
在此,作為“配管的長度”,能夠采用形成為直線狀或者曲線狀的配管的中心線的總計長度。因此,“配管的長度”能夠體現為“流路長度”。另外,“配管”不限于由管狀的部件形成的部件,只要是形成制冷劑流通的流路的部件,也可以利用管狀以外的形狀的部件(例如,塊狀的部件,接頭狀的部件)形成。
利用本發明第三方式,噴射器式制冷循環具有:壓縮機、散熱器、分支部、第一噴射器組件、第一蒸發器、第二噴射器組件、第二蒸發器、第一吸入配管、第一出口配管、第二吸入配管、第二出口配管、第一入口配管、第二入口配管。壓縮機壓縮并排出制冷劑,散熱器使從壓縮機排出的制冷劑散熱。分支部使從散熱器流出的制冷劑流分支。第一噴射器組件具有第一主體部,該第一主體部具有第一噴嘴部、第一制冷劑吸引口、第一升壓部、第一氣液分離部、第一氣相制冷劑流出口、以及第一液相制冷劑流出口,所述第一噴嘴部使由分支部分支出的一方的制冷劑減壓,所述第一制冷劑吸引口通過從第一噴嘴部噴射的高速度的第一噴射制冷劑的吸引作用來吸引制冷劑,所述第一升壓部使第一噴射制冷劑與從第一制冷劑吸引口吸引的第一吸引制冷劑混合并升壓,所述第一氣液分離部對從第一升壓部流出的制冷劑進行氣液分離,所述第一氣相制冷劑流出口使由第一氣液分離部分離出的氣相制冷劑流出,所述第一液相制冷劑流出口使由第一氣液分離部分離出的液相制冷劑流出。第一蒸發器使由第一氣液分離部分離出的液相制冷劑蒸發。第二噴射器組件具有第二主體部,該第二主體部具有第二噴嘴部、第二制冷劑吸引口、第二升壓部、第二氣液分離部、第二氣相制冷劑流出口、以及第二液相制冷劑流出口,所述第二噴嘴部使由分支部分支出的另一方的制冷劑減壓,所述第二制冷劑吸引口通過從第二噴嘴部噴射的高速度的第二噴射制冷劑的吸引作用來吸引制冷劑,所述第二升壓部使第二噴射制冷劑與從第二制冷劑吸引口吸引的第二吸引制冷劑混合并升壓,所述第二氣液分離部對從第二升壓部流出的制冷劑進行氣液分離,所述第二氣相制冷劑流出口使由第二氣液分離部分離出的氣相制冷劑流出,所述第二液相制冷劑流出口使由第二氣液分離部分離出的液相制冷劑流出。第二蒸發器使由第二氣液分離部分離出的液相制冷劑蒸發。第一吸入配管將第一氣相制冷劑流出口與壓縮機的吸入口連接起來,第一出口配管將第一蒸發器的制冷劑流出口與第一制冷劑吸引口連接起來。第二吸入配管將第二氣相制冷劑流出口與壓縮機的吸入口連接起來,第二出口配管將第二蒸發器的制冷劑流出口與第二制冷劑吸引口連接起來。第一入口配管將第一液相制冷劑流出口與第一蒸發器的制冷劑流入口連接起來,第二入口配管將第二液相制冷劑流出口與第二蒸發器的制冷劑流入口連接起來。第一吸入配管、第一出口配管構成為在第一吸入配管流通的制冷劑產生的壓力損失比在第一出口配管流通的制冷劑產生的壓力損失小。第二吸入配管和第二出口配管構成為在第二吸入配管流通的制冷劑產生的壓力損失比在第二出口配管流通的制冷劑產生的壓力損失小。第一出口配管以及第二出口配管中的至少一方包含雙層管的外側管。第一入口配管以及第二入口配管中的至少一方包含雙層管的內側管。
因此,第一蒸發器以及第二蒸發器能夠構成相對于壓縮機并聯連接的循環,利用第一、第二蒸發器分別能夠冷卻不同的冷卻對象流體。
進一步地,在第一吸入配管流通的制冷劑產生的壓力損失設定為比在第一出口配管流通的制冷劑產生的壓力損失小,在第二吸入配管流通的制冷劑產生的壓力損失設定為比在第二出口配管流通的制冷劑產生的壓力損失小。因此,與上述第一方式同樣地,能夠充分獲得噴射器式制冷循環的COP提高效果。
另外,第一出口配管以及第二出口配管中的至少一方包含雙層管的外側管,第一入口配管以及第二入口配管中的至少一方包含雙層管的內側管。
因此,能夠抑制在向第一、第二蒸發器流入的制冷劑中的至少一方流通的制冷劑從外氣吸熱,而使熱焓上升的情況。其結果是,能夠抑制利用第一、第二蒸發器的至少一方發揮的制冷能力的下降。
在此,“雙層管”為,具有直徑不同的兩個配管,在直徑大的外側管的內部配置直徑小的內側管而構成的配管。因此,“雙層管”為,在內側管的內周側,以及外側管的內周側并且內側管的外周側,分別形成使流體(制冷劑)流通的流路的配管。
利用本發明第四方式,噴射器式制冷循環具有:壓縮機、散熱器、分支部、第一噴射器組件、第一蒸發器、第二噴射器組件、第二蒸發器、第一吸入配管、第一出口配管、第二吸入配管、第二出口配管、第一入口配管、第二入口配管。壓縮機壓縮并排出制冷劑,散熱器使從壓縮機排出的制冷劑散熱。分支部使從散熱器流出的制冷劑流分支。第一噴射器組件具有第一主體部,該第一主體部具有第一噴嘴部、第一制冷劑吸引口、第一升壓部、第一氣液分離部、第一氣相制冷劑流出口、以及第一液相制冷劑流出口,所述第一噴嘴部使由分支部分支出的一方的制冷劑減壓,所述第一制冷劑吸引口通過從第一噴嘴部噴射的高速度的第一噴射制冷劑的吸引作用來吸引制冷劑,所述第一升壓部使第一噴射制冷劑與從第一制冷劑吸引口吸引的第一吸引制冷劑混合并升壓,所述第一氣液分離部對從第一升壓部流出的制冷劑進行氣液分離,所述第一氣相制冷劑流出口使由第一氣液分離部分離出的氣相制冷劑流出,所述第一液相制冷劑流出口使由第一氣液分離部分離出的液相制冷劑流出。第一蒸發器使由第一氣液分離部分離出的液相制冷劑蒸發。第二噴射器組件具有第二主體部,該第二主體部具有第二噴嘴部、第二制冷劑吸引口、第二升壓部、第二氣液分離部、第二氣相制冷劑流出口、以及第二液相制冷劑流出口,所述第二噴嘴部使由分支部分支出的另一方的制冷劑減壓,所述第二制冷劑吸引口通過從第二噴嘴部噴射的高速度的第二噴射制冷劑的吸引作用來吸引制冷劑,所述第二升壓部使第二噴射制冷劑與從第二制冷劑吸引口吸引的第二吸引制冷劑混合并升壓,所述第二氣液分離部對從第二升壓部流出的制冷劑進行氣液分離,所述第二氣相制冷劑流出口使由第二氣液分離部分離出的氣相制冷劑流出,所述第二液相制冷劑流出口使由第二氣液分離部分離出的液相制冷劑流出。第二蒸發器使由第二氣液分離部分離出的液相制冷劑蒸發。第一吸入配管將第一氣相制冷劑流出口與壓縮機的吸入口連接起來,第一出口配管將第一蒸發器的制冷劑流出口與第一制冷劑吸引口連接起來。第二吸入配管將第二氣相制冷劑流出口與壓縮機的吸入口連接起來,第二出口配管將第二蒸發器的制冷劑流出口與第二制冷劑吸引口連接起來。第一入口配管將第一液相制冷劑流出口與第一蒸發器的制冷劑流入口連接起來,第二入口配管將第二液相制冷劑流出口與第二蒸發器的制冷劑流入口連接起來。第一吸入配管的長度比第一出口配管的長度短,第二吸入配管的長度比第二出口配管的長度短。第一出口配管以及第二出口配管中的至少一方包含雙層管的外側管。第一入口配管以及第二入口配管中的至少一方包含雙層管的內側管。
因此,與上述第三方式同樣地,利用第一、第二蒸發器,能夠分別冷卻不同的冷卻對象流體。
進一步地,第一吸入配管的長度比第一出口配管的長度短,第二吸入配管的長度比第二出口配管的長度短。
因此,能夠容易地使在第一吸入配管流通的制冷劑產生的壓力損失比在第一出口配管流通的制冷劑產生的壓力損失小,并且能夠容易地使在第二吸入配管流通的制冷劑產生的壓力損失比在第二出口配管流通的制冷劑產生的壓力損失小。
其結果是,與上述第三方式同樣地,能夠充分地獲得噴射器式制冷循環的COP提高效果。
另外,第一出口配管以及第二出口配管中的至少一方包含雙層管的外側管,第一入口配管以及第二入口配管中的至少一方包含雙層管的內側管。因此,與上述第三方式同樣地,能夠抑制利用第一、第二蒸發器至少一方發的制冷能力的降低。
附圖說明
圖1是本發明第一實施方式的噴射器式制冷循環的示意圖。
圖2是表示第一實施方式的噴射器式制冷循環的配管長度比(Ls/Lo)與循環效率(COP)的關系的圖。
圖3是本發明第二實施方式的噴射器式制冷循環的示意圖。
圖4是本發明第三實施方式的噴射器式制冷循環的示意圖。
具體實施方式
以下,參照附圖,對應用于實施本發明的多個方式進行說明。在各方式中,有時對與先前的方式中說明的事項所對應的部分標注同一附圖標記,并省略其重復說明的情況。在各方式中,在僅說明結構的一部分的情況下,關于結構的其他部分,能夠適用于先前說明過的其他方式。在各實施方式中,除了明確記載了能夠具體組合的部分彼此的組合以外,只要組合不產生特別障礙,即便沒有明確記載,也能夠對實施方式彼此進行局部地組合。
(第一實施方式)
以下,參照附圖,對本發明的第一實施方式進行說明。表示圖1的整體結構圖的本實施方式的噴射器式制冷循環10適用于車輛用空調裝置,具有對向空調對象空間即車室內(室內空間)吹送的送風空氣進行冷卻的作用。因此,噴射器式制冷循環10的冷卻對象流體為送風空氣。
另外,在噴射器式制冷循環10中,作為制冷劑,采用HFC類制冷劑(具體而言,R134a),構成高壓側制冷劑壓力不超過制冷劑的臨界壓力的亞臨界制冷循環。當然,作為制冷劑,也可以采用HFO類制冷劑(具體而言,R1234yf)等。進一步地,在制冷劑中混入有用于對壓縮機11進行潤滑的制冷機油,制冷機油的一部分與制冷劑一起循環。
在噴射器式制冷循環10的構成設備中,壓縮機11吸入制冷劑,并升壓至高壓制冷劑并排出。壓縮機11與輸出車輛行駛用的驅動力的未圖示的內燃機(發動機)一起配置在發動機室內。并且,壓縮機11利用經由帶輪、帶等從發動機輸出的旋轉驅動力驅動。
更具體而言,在本實施方式中,作為壓縮機11,采用通過使排出容量變化而能夠調整制冷劑排出能力的可變容量型壓縮機。該壓縮機11的排出容量(制冷劑排出能力)利用從后述控制裝置向壓縮機11的排出容量控制閥輸出的控制電流控制。
此外,本實施方式的發動機室是收納有發動機的室外空間,并且是利用車輛主體、后述防火墻50等包圍的空間。發動機室有時也稱作發動機艙。在壓縮機11的排出口,經由上游側高壓配管15a連接有散熱器12的冷凝部12a的制冷劑流入口。
散熱器12是如下的散熱用熱交換器:通過使從壓縮機11排出的高壓制冷劑與利用冷卻風扇12d吹送的車室外空氣(外氣)進行熱交換,而使高壓制冷劑散熱而冷卻。散熱器12配置在發動機室內的車輛前方側。
更具體而言,本實施方式的散熱器12具有:使從壓縮機11排出的高壓氣相制冷劑與從冷卻風扇12d送風的外氣熱交換,使高壓氣相制冷劑散熱而冷凝的冷凝部12a;對從冷凝部12a流出的制冷劑進行氣液分離,而存儲剩余液相制冷劑的儲存部12b;使從儲存部12b流出的液相制冷劑與從冷卻風扇12d吹送的外氣熱交換,使液相制冷劑過冷卻的過冷卻部12c,散熱器12構成為所謂的過冷型的冷凝器。
冷卻風扇12d為利用從控制裝置輸出的控制電壓控制轉速(送風空氣量)的電動式送風機。在散熱器12的過冷卻部12c的制冷劑流出口,經由下游側高壓配管15b,連接有噴射器組件13的制冷劑流入口31a。
噴射器組件13具有作為使從散熱器12流出的過冷卻狀態的高壓液相制冷劑減壓而向下游側流出的制冷劑減壓裝置的功能,并且具有作為利用以高速噴射的制冷劑流的吸引作用來吸引(輸送)從后述蒸發器14流出的制冷劑而使其循環的制冷劑循環裝置(制冷劑輸送裝置)的功能。進一步地,本實施方式的噴射器組件13具有作為對減壓后的制冷劑進行氣液分離的氣液分離裝置的功能。
即,本實施方式的噴射器組件13構成為“氣液分離裝置一體型噴射器”或者“帶有氣液分離功能的噴射器”。在本實施方式中,為了對與不具有氣液分離裝置(氣液分離部)的噴射器的不同點進行明確化,將使噴射與氣液分離裝置一體化(組件化)的結構利用噴射器組件這一術語來表示。
噴射器組件13與壓縮機11以及散熱器12一起配置在發動機室內。此外,圖1中的上下的各箭頭表示將噴射器組件13搭載于車輛的狀態的上下的各方向,將其他結構部件搭載于車輛的狀態的上下的各方向不限于此。
更具體而言,如圖1所示,本實施方式的噴射器組件13具有通過將多個構成部件進行組合而構成的主體部30。主體部30利用棱柱狀或者圓柱狀的金屬或者樹脂形成。在該主體部30形成有多個制冷劑流入口、多個內部空間等。
作為形成于主體部30的多個制冷劑流入出口,形成有:使從散熱器12流出的制冷劑向內部流入的制冷劑流入口31a;吸引從蒸發器14流出的制冷劑的制冷劑吸引口31b;使利用形成于主體部30的內部的氣液分離空間30f分離的液相制冷劑向蒸發器14的制冷劑入口側流出的液相制冷劑流出口31c;使由氣液分離空間30f分離的氣相制冷劑向壓縮機11的吸入側流出的氣相制冷劑流出口31d。
另外,作為形成于主體部30的內部的內部空間,形成有:使從制冷劑流入口31a流入的制冷劑回旋的回旋空間30a;使從回旋空間30a流出的制冷劑減壓的減壓用空間30b;使從減壓用空間30b流出的制冷劑流入的升壓用空間30e;對從升壓用空間30e流出的制冷劑進行氣液分離的氣液分離空間30f等。
回旋空間30a以及氣液分離空間30f形成為大致圓柱狀的旋轉體形狀。減壓用空間30b以及升壓用空間30e形成為從回旋空間30a側向氣液分離空間30f側逐漸擴大的大致圓錐狀的旋轉體形狀。這些空間的中心軸都配置在同軸上。此外,旋轉體形狀是使俯視圖形繞同一平面上的一條直線(中心軸)的周圍旋轉時形成的立體形狀。
進一步地,在主體部30形成有使從制冷劑吸引口31b吸引的制冷劑向減壓用空間30b的制冷劑流動下游側,并且升壓用空間30e的制冷劑流動上游側引導的吸引用通路13b。
另外,在減壓用空間30b以及升壓用空間30e的內部配置有通路形成部件35。通路形成部件35形成為隨著從減壓用空間30b分離而向外周側擴大的大致圓錐形狀,通路形成部件35的中心軸也與減壓用空間30b等中心軸配置在同軸上。
并且,在形成主體部30的減壓用空間30b以及升壓用空間30e的部位的內周面與通路形成部件35的圓錐狀側面之間,形成有軸向垂直截面形狀為圓環狀(從圓形除去在同軸上配置的小徑的圓形而獲得的面包圈形狀)的制冷劑通路。
該制冷劑通路中,形成于形成主體部30的減壓用空間30b的部位與通路形成部件35的圓錐狀側面的頂部側的部位之間的制冷劑通路形成為朝向制冷劑流動下游側使通路截面積減小地縮小形狀。利用該形狀,該制冷劑通路構成作為使制冷劑等熵地減壓而噴射的噴嘴部發揮作用的噴嘴通路13a。
更具體而言,本實施方式的噴嘴通路13a從噴嘴通路13a的入口側向最小通路面積部使通路截面積逐漸縮小,并形成為從最小通路面積部向噴嘴通路13a的出口側使通路截面積逐漸擴大的形狀。即,在本實施方式的噴嘴通路13a中,與所謂的拉瓦爾噴嘴同樣地使制冷劑通路截面積變化。
形成于形成主體部30的升壓用空間30e的部位與通路形成部件35的圓錐狀側面的下游側的部位之間的制冷劑通路形成為朝向制冷劑流動下游側使通路截面積逐漸擴大的形狀。利用該形狀,該制冷劑通路構成作為使從噴嘴通路13a噴射的噴射制冷劑與從制冷劑吸引口31b吸引的吸引制冷劑混合并升壓的擴散部(升壓部)發揮作用的擴散通路13c。
另外,在主體部30的內部配置有作為使通路形成部件35移位而使噴嘴通路13a的最小通路面積部的通路截面積變化的驅動裝置的元件37。更具體而言,元件37具有根據在吸引用通路13b流通的制冷劑(即,從蒸發器14流出的制冷劑)的溫度以及壓力移位的隔板。并且,通過使該隔板的移位經由動作棒37a,向通路形成部件35傳遞,而使通路形成部件35向上下方向移位。
進一步地,該元件37伴隨從蒸發器14流出的制冷劑的溫度(過熱度)上升,而使通路形成部件35向使最小通路面積部的通路截面積擴大的方向(鉛垂方向下方側)移位。另一方面,元件37伴隨從蒸發器14流出的制冷劑的溫度(過熱度)降低,而使通路形成部件35向使最小通路面積部的通路截面積縮小的方向(鉛垂方向上方側)移位。
在本實施方式中,通過如上所述地根據從蒸發器14流出的制冷劑的過熱度使元件37向通路形成部件35移位,而使蒸發器14出口側制冷劑的過熱度以接近預先確定的基準過熱度的方式,來調整噴嘴通路13a的最小通路面積部的通路截面積。
氣液分離空間30f配置在通路形成部件35的下方側。該氣液分離空間30f是如下的離心分離方式的氣液分離部:使從擴散通路13c流出的制冷劑繞中心軸周圍回旋,而利用離心力的作用對制冷劑進行氣液分離。進一步地,該氣液分離空間30f的內容積為,即便在循環中產生負荷變動而使在循環中循環的制冷劑循環流量發生變動,也不會實質上地存留剩余制冷劑程度的容積。
另外,在主體部30中的、形成氣液分離空間30f的底面的部位,形成使被分離的液相制冷劑中的制冷機油向將氣液分離空間30f與氣相制冷劑流出口31d連接起來的氣相制冷劑通路側返回的油返回孔31e。進一步地,在將氣液分離空間30f與液相制冷劑流出口31c連接起來的液相制冷劑通路,配置有使向蒸發器14流入的制冷劑減壓的作為減壓裝置的節流孔31i。
在噴射器組件13的氣相制冷劑流出口31d,經由吸入配管15c連接有壓縮機11的吸入口。另一方面,在液相制冷劑流出口31c,經由入口配管15d連接有蒸發器14的制冷劑流入口。
蒸發器14為,通過使利用噴射器組件13減壓的低壓制冷劑與從送風機42向車室內吹送的送風空氣進行熱交換,使低壓制冷劑蒸發,而發揮吸熱作用的吸熱用熱交換器。進一步地,蒸發器14配置在后述室內空調單元40的殼體41內。
在此,在本實施方式的車輛上設置有作為將車室內與車室外的發動機室分隔的分隔板的防火墻50。防火墻50還具有降低從發動機室內向車室內傳遞的熱、聲音等的功能,有時也稱作前圍板。
并且,如圖1所示,室內空調單元40與防火墻50相比配置在車室內側。因此,蒸發器14配置在車室內(室內空間)。在蒸發器14的制冷劑流出口,經由出口配管15e,連接有噴射器組件13的制冷劑吸引口31b。
在此,如上所述的噴射器組件13配置在發動機室內(室外空間),因此入口配管15d以及出口配管15e配置成貫通防火墻50。
更具體而言,在防火墻50設置有貫通發動機室側與車室內(室內空間)側的圓形或者矩形的貫通孔50a。另外,入口配管15d以及出口配管15e通過與連接器51連接而一體化。并且,入口配管15d以及出口配管15e以利用連接器51一體化的狀態配置成貫通貫通孔50a。
此時,連接器51位于貫通孔50a的內周側或者附近。并且,在連接器51的外周側與貫通孔50a的開口緣部之間的間隙,配置有由彈性部件形成的襯墊52。在本實施方式中,作為襯墊52,采用利用耐熱性優秀的橡膠材料即三元乙丙橡膠(EPDM)形成的部件。
通過這樣地在連接器51與貫通孔50a的間隙夾裝襯墊52,來抑制水或者噪音等從發動機室內經由連接器51與貫通孔50a之間的間隙,向車室內泄漏。
進一步地,在本實施方式的噴射器式制冷循環10中,作為使低壓制冷劑流通的吸入配管15c、入口配管15d以及出口配管15e,采用其管徑(通路截面積)比使高壓制冷劑流通的上游側高壓配管15a以及下游側高壓配管15b的管徑(通路截面積)大的部件。另外,作為吸入配管15c、入口配管15d以及出口配管15e,采用管徑(通路截面積)彼此相同的部件。
另外,吸入配管15c的長度比出口配管15e的長度短。并且,制冷劑在吸入配管15c流通時產生的壓力損失比制冷劑在出口配管15e流通時產生的壓力損失小。進一步地,本實施方式的吸入配管15c的長度與一般車輛用空調裝置所使用的通常制冷循環裝置用的吸入配管的長度同樣,為10m(米)以下。
在此,本實施方式的配管的長度為形成為直線狀或者曲線狀的配管的中心線的總計長度。因此,配管的長度能夠體現流路長度。另外,本實施方式的配管不限于由管狀的部件形成,只要是形成供制冷劑流通的流路的部件,還包含連接器51那樣的由除了管狀以外的形狀的部件形成。
進一步地,本實施方式的出口配管15e的長度為從蒸發器14的制冷劑流出口至噴射器組件13的制冷劑吸引口31b的配管的長度,不是從連接器51至噴射器組件13的制冷劑吸引口31b的配管的長度。
接著,對室內空調單元40進行說明。室內空調單元40用于將由噴射器式制冷循環10進行了溫度調整的送風空氣向車室內吹出,并配置在車室內最前部的儀表盤(儀表面板)的內側。進一步地,在形成室內空調單元40的外殼的殼體41內收納送風機42、蒸發器14、加熱器芯44、氣體混合門46等而構成。
殼體41為形成向車室內吹送的送風空氣的空氣通路的部件,具有一定程度的彈性,并由強度方面優秀的樹脂(例如,聚丙烯)成形。在該殼體41內的送風空氣流最上游側,配置有作為內氣(車室內空氣)和外氣(車室外空氣)向殼體41內切換導入的內外氣切換裝置的內外氣切換裝置43。
內外氣切換裝置43通過內外氣切換門對內氣導入口以及外氣導入口的開口面積連續地進行調整,使內氣的風量與外氣的風量的風量比例連續變化,該內氣導入口向使內氣向殼體41內導入,該外氣導入口使外氣向殼體41內導入。內外氣切換門由內外氣切換門用的電動致動器驅動,該電動致動器通過從控制裝置輸出的控制信號控制其動作。
在內外氣切換裝置43的送風空氣流下游側,配置有作為使經由內外氣切換裝置43吸入的空氣向車室內吹送的送風裝置的送風機(鼓風機)42。該送風機42為利用電動機驅動離心多翼風扇(西洛克風扇)的電動送風機,通過從控制裝置輸出的控制電壓控制轉速(送風空氣量)。
在送風機42的送風空氣流下游側,相對于送風空氣流依次配置有蒸發器14以及加熱器芯44。換言之,蒸發器14配置在加熱器芯44的送風空氣流上游側。加熱器芯44為,使發動機冷卻水與通過蒸發器14后的送風空氣進行熱交換,而對送風空氣進行加熱的加熱用熱交換器。
另外,在殼體41內,形成有使通過蒸發器14后的送風空氣繞過加熱器芯44而向下游側流動的冷風旁通通路45。在蒸發器14的送風空氣流下游側,并且,加熱器芯44的送風空氣流上游側,配置有氣體混合門46。
氣體混合門46為對通過蒸發器14后的空氣中的、通過加熱器芯34的空氣與通過冷風旁通通路45的空氣的風量比例進行調整的風量比例調整裝置。氣體混合門46通過氣體混合門驅動用的電動致動器驅動,該電動致動器通過從控制裝置輸出的控制信號來控制其動作。
在加熱器芯44的空氣流下游側以及冷風旁通通路45的空氣流下游側,設置有使通過加熱器芯44的空氣與通過冷風旁通通路45的空氣混合的混合空間。因此,氣體混合門46通過調整風量比例,來調整在混合空間混合的送風空氣(空調風)的溫度。
進一步地,在殼體41的送風空氣流最下游部,配置有使在混合空間混合的空調風向空調對象空間即車室內吹出的未圖示的開口孔。具體而言,作為該開口孔,設置有朝向車室內的乘員的上半吹出空調風的面部開口孔,朝向乘員的腳下吹出空調風的腳部開口孔,以及朝向車輛前面窗玻璃內側面吹出空調風的除霜器開口孔。
這些面部開口孔、腳部開口孔以及除霜器開口孔的送風空氣流下游側分別經由形成空氣通路的管道,與設于車室內的面部吹出口、腳部吹出口以及除霜器吹出口(均未圖示)連接。
另外,在面部開口孔、腳部開口孔以及除霜器開口孔的送風空氣流上游側分別配置有調整面部開口孔的開口面積的面部門、調整腳部開口孔的開口面積的腳部門、調整除霜器開口孔的開口面積的除霜器門(均未圖示)。
這些面部門、腳部門、除霜器門為構成切換開口孔模式的開口孔模式切換裝置的部件,經由連桿機構等,與吹出口模式門驅動用的電動致動器連結而聯動,進行旋轉操作。此外,該電動致動器也通過從控制裝置輸出的控制信號來控制其動作。
接著,未圖示的控制裝置有包括CPU、ROM以及RAM等在內的公知的微型計算機及其周邊回路構成。該控制裝置基于存儲于該ROM內的控制程序進行各種運算、處理,來控制上述各種電氣式的致動器的動作。
另外,在控制裝置連接有:檢測車室內溫度(內氣溫)Tr的內氣溫傳感器、檢測外氣溫Tam的外氣溫傳感器、檢測車室內的日照量As的日照傳感器、檢測蒸發器14的吹出空氣溫度(蒸發器溫度)Tefin的蒸發器溫度傳感器、檢測向加熱器芯44流入的發動機冷卻水的冷卻水溫度Tw的冷卻水溫度傳感器、檢測從壓縮機11排出的高壓制冷劑的壓力Pd的排出壓傳感器等空調控制用的傳感器組,并輸入這些傳感器組的檢測值。
進一步地,在控制裝置的輸入側連接有配置在車室內前部的儀表盤附近的未圖示的操作面板,來自設于該操作面板的各種操作開關的操作信號向控制裝置輸入。作為設于操作面板的各種操作開關,設置有要求進行車室內空調的空調動作開關、設定車室內設定溫度Tset的車室內溫度設定開關等。
此外,本實施方式的控制裝置為對連接于其輸出側的各種控制對象設備的動作進行控制的控制部一體構成的部件,在控制裝置中的、控制各控制對象設備的動作的結構(硬件以及軟件)構成各種控制對象設備的控制部。例如,在本實施方式中,控制壓縮機11的排出容量控制閥的動作的結構構成排出能力控制部。
接著,對上述結構的本實施方式的動作進行說明。在本實施方式的車輛用空調裝置中,在操作面板的空調動作開關接通(ON)時,控制裝置執行預先存儲于存儲回路的空調控制程序。
在該空調控制程序中,讀取上述空調控制用的傳感器組的檢測信號以及操作面板的操作信號。然后,基于所讀取的檢測信號以及操作信號,計算向車室內吹出的空氣的目標溫度即目標吹出溫度TAO。
目標吹出溫度TAO基于以下數學式F1計算。
TAO=Kset×Tset-Kr×Tr-Kam×Tam-Ks×As+C…(F1)
此外,Tset為由溫度設定開關設定的車室內設定溫度,Tr為由內氣溫傳感器檢測的內氣溫,Tam為由外氣溫傳感器檢測的外氣溫,As為由日照傳感器檢測的日照量。另外,Kset,Kr,Kam,Ks為控制增益,C為修正用的系數。
進一步地,在空調控制程序中,基于計算出的目標吹出溫度TAO以及傳感器組的檢測信號,來確定與控制裝置的輸出側連接的各種控制對象設備的動作狀態。
例如,關于壓縮機11的制冷劑排出能力,即向壓縮機11的排出容量控制閥輸出的控制電流,按照以下方式確定。首先,基于目標吹出溫度TAO,參照預先存儲于存儲回路的控制映射圖,確定從蒸發器14吹出的送風空氣的目標蒸發器吹出溫度TEO。
然后,基于由蒸發器溫度傳感器檢測出的蒸發器溫度Tefin與目標蒸發器吹出溫度TEO的偏差,利用反饋控制方法,以蒸發器溫度Tefin接近目標蒸發器吹出溫度TEO的方式,確定向壓縮機11的排出容量控制閥輸出的控制電流。
另外,關于送風機42的轉速,即向送風機42輸出的控制電壓,基于目標吹出溫度TAO,參照預先存儲于存儲回路的控制映射圖來確定。具體而言,使在目標吹出溫度TAO的極低溫區域(最大制冷區域)以及極高溫區域(最大制暖區域)向電動機輸出的控制電壓成為最大而將送風空氣量控制在最大量附近,隨著目標吹出溫度TAO接近中間溫度域而使送風空氣量減少。
另外,關于氣體混合門46的開度,即向氣體混合門驅動用的電動致動器輸出的控制信號,基于蒸發器溫度Tefin以及冷卻水溫度Tw,以向車室內吹出的送風空氣的溫度接近目標吹出溫度TAO的方式確定。
并且,控制裝置將如上所述地確定的控制信號等向各種控制對象設備輸出。然后,在要求車輛用空調裝置的動作停止前,在每個預定的控制周期,反復進行上述檢測信號以及操作信號的讀取→目標吹出溫度TAO的算出→各種控制對象設備的動作狀態的確定→控制信號等的輸出這樣的控制程序。
由此,在噴射器式制冷循環10中,制冷劑如圖1的粗實線箭頭所示那樣流動。
即,從壓縮機11排出的高溫高壓制冷劑向散熱器12的冷凝部12a流入。向冷凝部12a流入的制冷劑與從冷卻風扇12d吹送的外氣進行熱交換,從而散熱而冷凝。在冷凝部12a冷凝后的制冷劑在儲存部12b進行氣液分離。在儲存部12b氣液分離后的液相制冷劑在過冷卻部12c與從冷卻風扇12d吹送的外氣進行熱交換,進而散熱而成為過冷卻液相制冷劑。
從散熱器12的過冷卻部12c流出的過冷卻液相制冷劑利用形成在噴射器組件13的減壓用空間30b的內周面與通路形成部件35的外周面之間的噴嘴通路13a,而等熵地減壓并噴射。此時,減壓用空間30b的最小通路面積部30m處的制冷劑通路面積被調整成蒸發器14出口側制冷劑的過熱度接近基準過熱度。
并且,利用從噴嘴通路13a噴射的噴射制冷劑的吸引作用,從蒸發器14流出的制冷劑被從制冷劑吸引口31b向噴射器組件13的內部吸引。從噴嘴通路13a噴射的噴射制冷劑以及經由吸引用通路13b吸引的吸引制冷劑向擴散通路13c流入而合流。
在擴散通路13c中,由于制冷劑通路面積的擴大,制冷劑的動能轉換為壓力能量。由此,一邊使噴射制冷劑與吸引制冷劑混合,一邊使混合制冷劑的壓力上升。從擴散通路13c流出的制冷劑在氣液分離空間30f氣液分離。在氣液分離空間30f分離后的液相制冷劑利用節流孔30i減壓而向蒸發器14流入。
向蒸發器14流入的制冷劑從由送風機42吹送的送風空氣吸熱而蒸發。由此,送風空氣被冷卻。另一方面,在氣液分離空間30f分離后的氣相制冷劑從氣相制冷劑流出口31d流出,被向壓縮機11吸入而再次被壓縮。
由蒸發器14冷卻后的送風空氣根據氣體混合門46的開度,向加熱器芯44側的通風路以及冷風旁通通路45流入。向加熱器芯44側的通風路流入的冷風在通過加熱器芯44時被再加熱,而在混合空間與通過冷風旁通通路45后的冷風混合。然后,在混合空間進行了溫度調整的空調風從混合空間經由各吹出口向車室內吹出。
如上所述,根據本實施方式的車輛用空調裝置,能夠進行車室內的空調。進一步地,根據本實施方式的噴射器式制冷循環10,由于使在擴散通路13c升壓的制冷劑向壓縮機11被吸入,因此與通常的制冷循環裝置相比,能夠降低壓縮機11的驅動動力,提高循環效率(COP)。
此外,通常的制冷循環裝置是通過將壓縮機、散熱器、減壓裝置(膨脹閥)以及蒸發器連接為環狀而構成的。因此,在通常的制冷循環裝置中,向壓縮機吸入的吸入制冷劑的壓力與蒸發器的制冷劑蒸發壓力大致相同。
在此,在本實施方式的噴射器式制冷循環10中,與通常的制冷循環裝置相比,向壓縮機11吸入的吸入制冷劑的密度上升,吸入制冷劑的流量(質量流量)容易增加。因此,在本實施方式的噴射器式制冷循環10中,吸入制冷劑在吸入配管15c流通時產生的壓力損失容易增加。
進一步地,該壓力損失伴隨吸入配管15c的長度加長而增加。因此,在本實施方式的噴射器式制冷循環10中,與通常的制冷循環裝置相比,相對于吸入配管的長度的COP的降低程度容易增大。
與此相對,根據本實施方式的噴射器式制冷循環10,吸入配管15c的長度比出口配管15e的長度短,在吸入配管15c流通的制冷劑產生的壓力損失被設定成比在出口配管15e流通的制冷劑產生的壓力損失小。因此,能夠充分獲得噴射器式制冷循環10的COP提高效果。
對該情況進行更具體地說明。從蒸發器14的制冷劑流出口經由出口配管15e向制冷劑吸引口31b吸引的制冷劑通過噴射器組件13的制冷劑吸引作用而在出口配管15e流通。因此,在出口配管15e流通的制冷劑的流量(質量流量)與通過壓縮機11的吸入排出作用而在吸入配管15c流通的制冷劑的流量(質量流量)相比變少。
因此,在吸入配管15c流通的制冷劑產生的壓力損失被設定成比在出口配管15e流通的制冷劑產生的壓力損失小,從而能夠使在吸入配管15c流通的制冷劑產生的壓力損失充分降低。
更具體而言,根據本發明者的研究,在將吸入配管15c的長度定義為Ls,將出口配管15e的長度定義為Lo,配管長度比定義為Ls/Lo時,確認為配管長度比Ls/Lo與預定的一般駕駛條件時的COP的關系如圖2的圖表所示地變化。
即,在一般車輛用空調裝置所使用的通常的制冷循環裝置用的吸入配管的長度的范圍(即,Ls<10m的范圍)中,在Ls/Lo<1時,確認為與通常的制冷循環裝置相比,能夠提高COP。
因此,在噴射器式制冷循環10中,在吸入配管15c的長度Ls為10m以下的范圍內,在吸入配管15c的長度Ls比出口配管15e的長度Lo短時,與通常的制冷循環裝置相比,能夠提高COP。其結果是,根據本實施方式的噴射器式制冷循環10,能夠充分獲得COP提高效果。
(第二實施方式)
如在第一實施方式說明的噴射器式制冷循環10那樣,在將噴射器組件13與蒸發器14連接起來的結構中,出口配管15e的長度與入口配管15d的長度大致相等。因此,如第一實施方式的噴射器式制冷循環10那樣,在使出口配管15e的長度形成為比吸入配管15c的長度長時,入口配管15d的長度也容易增長。
另外,在入口配管15d的長度增長時,在入口配管15d流通的制冷劑(液相制冷劑)容易吸收發動機室內的熱,向蒸發器14流入的制冷劑的焓容易上升。因此,在入口配管15d的長度增長時,可能會使利用蒸發器14發揮的制冷能力降低。
與此相對,在本實施方式中,如圖3的示意性的整體結構圖所示,出口配管15e以及入口配管15d的至少一部分由雙層管150構成。更具體而言,出口配管15e的至少一部分由雙層管150的外側管構成,入口配管15d的至少一部分由雙層管150的內側管構成。
在此,“雙層管”是指,具有直徑不同的兩個配管,是直徑大的外側管的內部配置有直徑小的內側管的配管。另外,在圖3中,對與第一實施方式同樣或者等同部分標注相同的附圖標記。進一步地,在圖3中,為了圖示的明確化,與圖1相比將噴射器組件13簡略地圖示。其他噴射器式制冷循環10的結構以及動作與第一實施方式相同。
因此,在使本實施方式的車輛用空調裝置動作時,能夠與第一實施方式同樣地實現車室內的空調。另外,在噴射器式制冷循環10中,如圖3的粗實線箭頭所示那樣使制冷劑流動,能夠獲得與第一實施方式同樣的效果。
進一步地,根據本實施方式的噴射器式制冷循環10,出口配管15e的至少一部分由雙層管150的外側管構成,入口配管15d的至少一部分由雙層管150的內側管構成。
因此,通過在雙層管150中的外側管的內周側、且內側管的外周側流通的從蒸發器14流出的制冷劑,能夠抑制在雙層管150中的內側管的內周側流通的向蒸發器14流入的制冷劑吸收發動機室內的熱的情況。其結果是,能夠抑制蒸發器14所發揮的制冷能力的降低。
(第三實施方式)
在本實施方式中,對將圖4的表示整體結構圖的噴射器式制冷循環10a適用于所謂的雙重型的車輛用空調裝置的例進行說明。該雙重型的車輛用空調裝置具有:主要進行向車輛前座側送風的前座側送風空氣的溫度調整的前座側室內空調單元40;以及主要進行向車輛后座側送風的后座側送風空氣的溫度調整的后座側室內空調單元60。
更具體而言,在本實施方式的噴射器式制冷循環10a中,具有使從散熱器12流出的制冷劑流分支的分支部16a。即,在散熱器12的過冷卻部12c的制冷劑流出口,經由下游側高壓配管15b連接有分支部16a的制冷劑流入口。分支部16a由三向接頭構成,三個制冷劑流入出口中的一個作為制冷劑流入口使用,剩下兩個作為制冷劑流出口使用。
在分支部16a的一個制冷劑流出口,經由前座側高壓配管15f連接有噴射器組件13的制冷劑流入口31a。在噴射器組件13的液相制冷劑流出口(第一液相制冷劑流出口)31c以及制冷劑吸引口(第一制冷劑吸引口)31b,與第一實施方式同樣地,連接有配置在室內空調單元40內的蒸發器14。在本實施方式中,通過該室內空調單元40而主要調整前座側送風空氣的溫度。
在此,在以下說明中,為了說明的明確化,將噴射器組件13記為前座側噴射器組件13,將蒸發器14記為前座側蒸發器(第一蒸發器)14,將入口配管15d記為前座側入口配管(第一入口配管)15d,將出口配管15e記為前座側出口配管(第一出口配管)15e,將室內空調單元40記為前座側室內空調單元40。
即,前座側噴射器組件13是如下的第一噴射器組件,該第一噴射器組件具有第一主體部,該第一主體部形成有:使利用分支部16a分支的一方的制冷劑減壓的第一噴嘴部;通過從第一噴嘴部噴射的高速度的第一噴射制冷劑的吸引作用來吸引制冷劑的第一制冷劑吸引口;使第一噴射制冷劑與從第一制冷劑吸引口吸引的第一吸引制冷劑混合并升壓的第一升壓部;以及對從第一升壓部流出的制冷劑進行氣液分離的第一氣液分離部。
另外,在分支部16a的另一制冷劑流出口,經由后座側高壓配管15g連接有后座側噴射器組件17的后座側制冷劑流入口71a。后座側噴射器組件17的基本結構與前座側噴射器組件13相同。
因此,在后座側噴射器組件17的主體部上也形成有與前座側噴射器組件13同樣的后座側制冷劑流入口71a、后座側制冷劑吸引口(第二制冷劑吸引口)71b、后座側液相制冷劑流出口(第二液相制冷劑流出口)71c、及后座側氣相制冷劑流出口(第二氣相制冷劑流出口)71d。
即,后座側噴射器組件17是如下的第二噴射器組件,該第二噴射器組件具有第二主體部,該第二主體部形成有:使利用分支部16a分支的另一方的制冷劑減壓的第二噴嘴部;利用從第二噴嘴部噴射的高速度的第二噴射制冷劑的吸引作用來吸引制冷劑的第二制冷劑吸引口;使第二噴射制冷劑與從第二制冷劑吸引口吸引的第二吸引制冷劑混合并升壓的第二升壓部;以及使從第二升壓部流出的制冷劑的氣液分離的第二氣液分離部。
進一步地,后座側噴射器組件17與前座側噴射器組件13一起配置在發動機室內。
在后座側噴射器組件17的后座側液相制冷劑流出口71c,經由后座側入口配管(第二入口配管)15h連接有后座側蒸發器(第二蒸發器)18的制冷劑流入口。在后座側蒸發器18的制冷劑流出口,經由后座側出口配管(第二出口配管)15i連接有后座側噴射器組件17的后座側制冷劑吸引口71b。
進一步地,如圖4所示,本實施方式的后座側出口配管15i以及后座側入口配管15h的至少一部分由雙層管151構成。更具體而言,本實施方式的后座側出口配管15i的至少一部分由雙層管151的外側管構成,后座側入口配管15h的至少一部分由雙層管151的內側管構成。
后座側蒸發器18收納在后座側室內空調單元60的內部。后座側室內空調單元60的基本結構與前座側室內空調單元40相同。后座側室內空調單元60配置在車室的后方側,主要進行后座側送風空氣的溫度調整。
在此,后座側噴射器組件17配置在車室的前方側的發動機室內,室內空調單元60(后座側蒸發器18)配置在車室的后方側。因此,后座側入口配管15h以及后座側出口配管15i的長度比前座側入口配管15d以及前座側出口配管15e長。
在此,在本實施方式中,構成后座側出口配管15i以及后座側入口配管15h的雙層管151配置在車室的下方側(底板下側)。
另外,在前座側噴射器組件13的前座側氣相制冷劑流出口(第一氣相制冷劑流出口)31d,經由前座側吸入配管15j,連接有合流部16b的一方的制冷劑流入口。并且,在后座側噴射器組件17的后座側氣相制冷劑流出口71d,經由后座側吸入配管15k連接有合流部16b的另一方的制冷劑流入口。
合流部16b使從前座側噴射器組件13的前座側氣相制冷劑流出口31d流出的制冷劑流與從后座側噴射器組件17的后座側氣相制冷劑流出口71d流出的制冷劑流合流,其基本結構與分支部16a相同。即,在合流部16b中,三個制冷劑流入出口中的兩個作為制冷劑流入口使用,剩余的一個作為制冷劑流出口使用。
在合流部16b的制冷劑流出口,經由吸入配管15c,連接有壓縮機11的吸入口。因此,如圖4所示,本實施方式的前座側蒸發器14以及后座側蒸發器18相對于壓縮機11并聯連接。
進一步地,在本實施方式中,從前座側氣相制冷劑流出口31d經由合流部16b向壓縮機11的吸入口延伸的第一吸入配管的長度(即,前座側吸入配管15j與吸入配管15c的總計長度)比前座側出口配管15e短。并且,制冷劑在第一吸入配管流通時產生的壓力損失比制冷劑在前座側出口配管15e流通時產生的壓力損失小。進一步地,在本實施方式中,本實施方式的第一吸入配管的長度為10m以下。
另外,在本實施方式中,從后座側氣相制冷劑流出口71d經由合流部16b至壓縮機11的吸入口的第二吸入配管的長度(即,后座側吸入配管15k與吸入配管15c的總計長度)比后座側出口配管15i短。并且,制冷劑在第二吸入配管流通時產生的壓力損失比制冷劑在后座側出口配管15i流通時產生的壓力損失小。
在此,在第一吸入配管以及第二吸入配管成為吸入配管15c共通的制冷劑流路。在此,作為在第一吸入配管流通時產生的壓力損失,也可以采用使合流部16b的后座側吸入配管15k側的流入口閉塞時的壓力損失。另外,作為在第二吸入配管流通時產生的壓力損失,也可以采用使合流部16b的前座側吸入配管15j側的流入口閉塞時的壓力損失。
此外,在圖4中,為了圖示的明確化,與圖1的同等結構相比,將前座側噴射器組件13以及后座側噴射器組件17、前座側室內空調單元40以及后座側室內空調單元60簡略地圖示。
因此,在使本實施方式的車輛用空調裝置動作時,在噴射器式制冷循環10a中,如圖4的粗實線箭頭所示那樣使制冷劑流動。由此,能夠利用并聯連接的前座側蒸發器14,與第一實施方式同樣地冷卻前座側送風空氣,能夠利用后座側蒸發器18冷卻后座側送風空氣。
并且,從前座側室內空調單元40向車輛前座側進行了溫度調整的空調風被吹出,從后座側室內空調單元60向車輛后座側進行了溫度調整的空調風被吹出,而能夠進行車室內的空調。
另外,根據本實施方式的噴射器式制冷循環10a,第一吸入配管的長度比前座側出口配管15e短。并且,制冷劑在第一吸入配管流通時產生的壓力損失設定為比制冷劑在前座側出口配管15e流通時產生的壓力損失小。
進一步地,第二吸入配管的長度比后座側出口配管15i短,制冷劑在第二吸入配管流通時產生的壓力損失設定為比制冷劑在后座側出口配管15i流通時產生的壓力損失小。因此,與第一實施方式同樣地,能夠抑制在吸入壓縮機11前的制冷劑壓力大幅下降。其結果是,能夠充分獲得噴射器式制冷循環10a的COP提高效果。
另外,在本實施方式的噴射器式制冷循環10a中,后座側出口配管15i的至少一部分由雙層管151的外側管構成,后座側入口配管15h的至少一部分由雙層管151的內側管構成。
因此,利用在雙層管151中的外側管的內周側并且內側管的外周側流通的從后座側蒸發器18流出的制冷劑,能夠抑制雙層管151中的在內側管的內周側流通的從后座側蒸發器18流入的制冷劑吸收發動機室內的熱。其結果是,能夠抑制利用后座側蒸發器18發揮的制冷能力的下降。
進一步地,在本實施方式中,后座側入口配管15h的長度比前座側入口配管15d的長度長。因此,在后座側入口配管15h流通的制冷劑的一方與在前座側入口配管15d流通的制冷劑相比,容易吸收來自外部的熱。因此,利用雙層管151的內側管構成后座側入口配管15h的至少一部分在抑制制冷能力容易降低的后座側蒸發器18的制冷能力的降低方面有效。
此外,作為本實施方式的變形例,也可以增加開閉后座側高壓配管15g的開閉裝置。并且,在不進行后座側送風空氣的溫度調整的情況下,也可以利用開閉裝置閉塞后座側高壓配管15g。因此,在不進行后座側送風空氣的溫度調整的情況下,能夠實現與第一實施方式完全同樣的循環結構,能夠獲得與第一實施方式同樣的效果。
本發明不限于上述實施方式,在不脫離本發明的要旨的范圍內,能夠進行如以下那樣的各種變形。
在上述第一、第二實施方式中,說明了吸入配管15c的長度比出口配管15e的長度短的示例,但是只要在吸入配管15c產生的壓力損失比在出口配管15e產生的壓力損失小,也可以使吸入配管15c的長度比出口配管15e的長度長。
例如,在吸入配管15c形成為直線狀,出口配管15e形成為彎曲狀等情況下,即便吸入配管15c的長度比出口配管15e的長度長,也能夠使在吸入配管15c產生的壓力損失比在出口配管15e產生的壓力損失小。
對此,第三實施方式的第一吸入配管(即,前座側吸入配管15j以及吸入配管15c)與前座側出口配管15e,以及第二吸入配管(即,后座側吸入配管15k以及吸入配管15c)與后座側出口配管15i也同樣。
在上述第三實施方式中,說明了采用前座側噴射器組件13作為使向前座側蒸發器14流入的制冷劑減壓的前座側減壓裝置,采用后座側噴射器組件17作為使向后座側蒸發器18流入的制冷劑減壓的后座側減壓裝置的示例,但是,也可以由噴射器以外的減壓裝置(例如,溫度式膨脹閥)構成使前座側減壓裝置以及后座側減壓裝置的任一方。
另外,在上述第三實施方式中,說明了后座側出口配管15i以及后座側入口配管15h由雙層管151構成的示例,但是也可以使前座側出口配管15e以及前座側入口配管15d由雙層管構成。并且,也可以使后座側出口配管15i以及后座側入口配管15h,與前座側出口配管15e以及前座側入口配管15d的雙方由雙層管構成。
進一步地,也可以在由雙層管的外側管構成的后座側出口配管15i的內部,配置由內側管構成的前座側入口配管15d,前座側入口配管15d以及后座側入口配管15h的雙方。同樣地,也可以在由外側管構成的前座側出口配管15e的內部配置由內側管構成的后座側入口配管15h,也可以配置前座側入口配管15d以及后座側入口配管15h的雙方。
在上述第三實施方式中,未對后座側出口配管15i以及后座側入口配管15h、前座側出口配管15e以及前座側入口配管15d的管徑(通路截面積)進行說明,但優選的是,至少將后座側出口配管15i的管徑設定為比前座側出口配管15e的管徑小。
其理由為,通過將后座側出口配管15i的管徑設定為較小,能夠使在后座側出口配管15i流通的制冷劑的流速上升。由此,制冷機油容易從后座側蒸發器18向后座側噴射器組件17返回,因此能夠抑制制冷機油滯留在后座側蒸發器18。
構成噴射器式制冷循環10、10a的各結構設備不限于上述實施方式公開的部件。
例如,在上述實施方式中,作為壓縮機11,說明了采用可變容量型壓縮機的示例,但壓縮機11不限于此。例如,作為壓縮機11,也可以采用通過經由電磁離合器、帶等從發動機輸出的旋轉驅動力驅動的固定容量型壓縮機。在固定容量型壓縮機中,通過電磁離合器的連接和斷開使壓縮機的運轉率變化,來調整制冷劑排出能力即可。進一步地,作為壓縮機11,也可以采用使電動機的轉速變化來調整制冷劑排出能力的電動壓縮機。
另外,在上述實施方式中,作為散熱器12,說明了采用過冷型的熱交換器的示例,也可以采用僅由冷凝部12a構成的通常的散熱器。進一步地,也可以采用與通常的散熱器一起,將利用該散熱器散熱的制冷劑的氣液進行分離而存儲剩余液相制冷劑的存液器(儲液器)。
在上述實施方式中,說明了本發明的噴射器式制冷循環10適用于車輛用空調裝置的示例,本發明的噴射器式制冷循環10的適用不限于此。例如,也可以適用于車輛用的制冷冷藏裝置,也可以適用于固定型空調裝置、冷庫等。
本發明根據實施例而進行說明,應理解為本發明不限于該實施例及其構造。本發明還包含各種變形例和同等范圍內的變形。在其基礎上,各種組合、方式,進而僅包含一個要素,或者包括一個要素以上或者一個要素以下的其他組合方式,也包含在本發明的范疇和思想范圍內。