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JP2008107054A - Pressure reducing device and refrigerating cycle device - Google Patents

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JP2008107054A JP2006292345A JP2006292345A JP2008107054A JP 2008107054 A JP2008107054 A JP 2008107054A JP 2006292345 A JP2006292345 A JP 2006292345A JP 2006292345 A JP2006292345 A JP 2006292345A JP 2008107054 A JP2008107054 A JP 2008107054A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve cycle efficiency of a refrigerating cycle device by improving a pressure reducing efficiency ηn of a pressure reducing device. <P>SOLUTION: In this ejector type refrigerating cycle device where the flow of refrigerant is branched at a downstream side of a radiator 12, a swirl flow generation branch portion 15 for swirling the flow of refrigerant flowing into a fixed throttle 19 and a fixed nozzle portion 20a of an ejector 20 is disposed at a downstream side of the radiator 12. By the swirl flow, the boiling of the liquid-phase refrigerant in the fixed throttle 19 and the fixed nozzle portion 20a is promoted to improve the pressure reducing efficiency ηn, and specific enthalpy of the refrigerant after expansion under reduced pressure is lowered, thus the cycle efficiency (COP) is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷凍サイクル装置において冷媒を減圧膨張させる減圧装置、および、この減圧装置を適用した冷凍サイクル装置に関する。   The present invention relates to a decompression device that decompresses and expands refrigerant in a refrigeration cycle device, and a refrigeration cycle device to which the decompression device is applied.

従来、特許文献1に、冷凍サイクル装置において冷媒を減圧膨張させる減圧装置(電子膨張弁)が開示されている。この特許文献1の減圧装置は、冷媒通路面積を変更可能に構成された減圧部であるニードル弁と、ニードル弁の上流側に配置されてニードル弁で減圧される冷媒の流れをニードルの軸方向周りに旋回させる旋回流発生部(冷媒流入室)とを有している。   Conventionally, Patent Document 1 discloses a decompression device (electronic expansion valve) that decompresses and expands refrigerant in a refrigeration cycle apparatus. The pressure reducing device of Patent Document 1 includes a needle valve that is a pressure reducing portion configured to be able to change a refrigerant passage area, and a flow of refrigerant that is disposed upstream of the needle valve and is decompressed by the needle valve in the axial direction of the needle. It has a swirl flow generating part (refrigerant inflow chamber) that swirls around.

そして、旋回流発生部で冷媒の流れを旋回させて減圧部へ流入させることで、減圧部へ流入する冷媒が直接ニードルに衝突することを回避して、冷媒がニードルに衝突する際に生じる振動音を抑制している。さらに、旋回流の遠心力によって冷媒の気液を分離して、気相冷媒に対して旋回速度の高くなる液相冷媒を積極的に沸騰させ、気相冷媒の膨張に伴う圧力損失を低減している。
特開平8−159617号公報
Then, the swirl flow generation unit swirls the refrigerant flow and flows into the decompression unit to avoid the refrigerant flowing into the decompression unit from directly colliding with the needle, and the vibration generated when the refrigerant collides with the needle. The sound is suppressed. Furthermore, the gas-liquid of the refrigerant is separated by the centrifugal force of the swirling flow, and the liquid-phase refrigerant whose swirling speed is higher than that of the gas-phase refrigerant is actively boiled to reduce the pressure loss due to the expansion of the gas-phase refrigerant. ing.
JP-A-8-159617

ところで、この種の減圧装置の減圧部は、冷媒を減圧膨張させる際に、冷媒の圧力エネルギーを運動エネルギーに変化している。従って、減圧部のエネルギー変換効率(以下、減圧効率ηnという。)は以下の数式F1で定義される。
ηn=(Vn2/2)/Δien…(F1)
なお、Vnは減圧部にて減圧膨張後の冷媒の流速であって、Δienは単位重量あたりの冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させた際の比エンタルピの低下量である。また、この減圧効率ηnは、減圧部がノズルで形成されている場合には、一般的にノズル効率と呼ばれるものに相当する。
By the way, the decompression part of this kind of decompression device changes the pressure energy of the refrigerant into kinetic energy when decompressing and expanding the refrigerant. Therefore, the energy conversion efficiency of the decompression section (hereinafter referred to as decompression efficiency ηn) is defined by the following formula F1.
ηn = (Vn 2/2) / Δien ... (F1)
Vn is the flow rate of the refrigerant after decompression and expansion in the decompression unit, and Δien is the amount of decrease in specific enthalpy when the refrigerant per unit weight is isentropically decompressed and expanded. Further, the pressure reduction efficiency ηn corresponds to what is generally called nozzle efficiency when the pressure reduction portion is formed of a nozzle.

この数式F1によれば、減圧膨張後の冷媒の流速Vnを増加させることによって、減圧効率ηnを向上させることができる。従って、特許文献1の減圧装置では、気相冷媒の膨張に伴う圧力損失を低減させて、減圧膨張後の冷媒の流速を増加させることができるので、減圧部の減圧効率ηnを向上させることができる。   According to Formula F1, the pressure reduction efficiency ηn can be improved by increasing the flow velocity Vn of the refrigerant after the pressure reduction expansion. Therefore, in the decompression device of Patent Document 1, the pressure loss associated with the expansion of the gas-phase refrigerant can be reduced, and the flow rate of the refrigerant after the decompression and expansion can be increased. Therefore, the decompression efficiency ηn of the decompression unit can be improved. it can.

さらに、減圧部の減圧効率ηnを向上させて減圧膨張過程の冷媒を超音速化すると、冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させることができるので、冷媒を減圧膨張させた際の比エンタルピの低下量を増加させることができる。   Furthermore, if the refrigerant in the decompression and expansion process is made supersonic by improving the decompression efficiency ηn of the decompression unit, the refrigerant can be decompressed and expanded in an isentropic manner, so that the amount of decrease in specific enthalpy when the refrigerant is decompressed and expanded Can be increased.

従って、特許文献1の減圧装置を冷凍サイクル装置に適用すれば、減圧膨張後の冷媒を蒸発させる蒸発器の入口・出口間の冷媒のエンタルピ差(冷凍能力)を拡大して、冷凍サイクル装置のサイクル効率(COP)を向上できるはずである。   Therefore, if the decompression device of patent document 1 is applied to a refrigeration cycle device, the enthalpy difference (refrigeration capacity) of the refrigerant between the inlet and outlet of the evaporator that evaporates the refrigerant after decompression expansion is expanded, and the refrigeration cycle device Cycle efficiency (COP) should be improved.

しかしながら、実際に特許文献1の減圧装置を冷凍サイクル装置に適用して作動させても、冷媒流入室で旋回流を発生させない減圧装置を適用した場合に対して、サイクル効率が向上しない。そこで、本発明者らがその原因を調査したところ、減圧部がニードル弁で構成されていることが原因であると判明した。   However, even if the decompression device of Patent Document 1 is actually applied to the refrigeration cycle device and operated, the cycle efficiency is not improved compared to the case where the decompression device that does not generate a swirl flow in the refrigerant inflow chamber is applied. Then, when the present inventors investigated the cause, it turned out that it is because the pressure reduction part is comprised with the needle valve.

その理由は、ニードル弁のように針状の弁体(ニードル)が減圧部内部の冷媒通路に配置されていると、冷媒通路の内周とニードルの外周が近接する部位で、冷媒通路の内周に沿って旋回していた冷媒がニードルに付着してニードルに沿って流れてしまうからである。つまり、冷媒がニードルに沿って流れてしまうと、旋回流成分が弱められてしまい、冷媒の流速を充分に増加させることができなくなる。   The reason for this is that when a needle-like valve element (needle) is disposed in the refrigerant passage inside the decompression section like a needle valve, the inner periphery of the refrigerant passage and the outer periphery of the needle are close to each other. This is because the refrigerant swirling along the circumference adheres to the needle and flows along the needle. That is, if the refrigerant flows along the needle, the swirl component is weakened, and the flow rate of the refrigerant cannot be increased sufficiently.

その結果、特許文献1の減圧装置では、減圧部の上流側で冷媒の流れを旋回させても、減圧効率ηnを充分に向上させることができない。さらに、冷凍サイクル装置に適用しても、サイクル効率を充分に向上させることができない。   As a result, in the decompression device of Patent Document 1, the decompression efficiency ηn cannot be sufficiently improved even if the refrigerant flow is swirled upstream of the decompression unit. Furthermore, even if applied to a refrigeration cycle apparatus, the cycle efficiency cannot be sufficiently improved.

本発明は、上記点に鑑み、減圧装置の減圧効率ηnを向上させることを第1の目的とする。   In view of the above points, the first object of the present invention is to improve the decompression efficiency ηn of the decompression device.

また、本発明は、冷凍サイクル装置のサイクル効率(COP)を向上させることを第2の目的とする。   A second object of the present invention is to improve the cycle efficiency (COP) of the refrigeration cycle apparatus.

本発明は、上記の目的を達成するために案出されたもので、冷凍サイクル装置に適用される減圧装置であって、冷媒を減圧膨張させる減圧部(19、20a)と、減圧部(19、20a)の上流側に配置されて、減圧部(19、20a)へ流入する冷媒の流れを旋回させる旋回流発生部(15、25、26、27、28)とを備え、減圧部(19、20a)は、固定絞りで構成されていることを第1の特徴とする。   The present invention has been devised to achieve the above-described object, and is a decompression device applied to a refrigeration cycle apparatus, comprising a decompression unit (19, 20a) for decompressing and expanding a refrigerant, and a decompression unit (19 , 20a) and a swirl flow generating section (15, 25, 26, 27, 28) that swirls the flow of the refrigerant flowing into the decompression section (19, 20a). 20a) has a first feature that it is configured with a fixed aperture.

これによれば、減圧部(19、20a)が固定絞りで構成されているので、特許文献1に記載された減圧装置のように、減圧部(19、20a)へ流入した冷媒がニードル等に付着しない。従って、冷媒の旋回流成分が弱められることなく、遠心力によって冷媒の気液を分離して、気相冷媒よりも旋回速度の高くなる液相冷媒を効率的に沸騰させることができる。   According to this, since the decompression unit (19, 20a) is configured by a fixed throttle, the refrigerant flowing into the decompression unit (19, 20a) is transferred to the needle or the like as in the decompression device described in Patent Document 1. Does not adhere. Accordingly, the gas-liquid refrigerant can be separated by centrifugal force without weakening the swirling flow component of the refrigerant, and the liquid-phase refrigerant having a swirling speed higher than that of the gas-phase refrigerant can be efficiently boiled.

その結果、気相冷媒の膨張に伴う圧力損失を低減させて、減圧部(19、20a)から流出冷媒の流速を増加させることができるので、減圧部(19、20a)の減圧効率(ηn)を効果的に向上させることができる。   As a result, the pressure loss due to the expansion of the gas-phase refrigerant can be reduced, and the flow rate of the refrigerant flowing out from the decompression section (19, 20a) can be increased, so the decompression efficiency (ηn) of the decompression section (19, 20a) Can be improved effectively.

また、上記第1の特徴の減圧装置において、具体的に、旋回流発生部(15、25、26、27)は、冷媒を流入させる流入通路(16、25a、26a、27a)と、流入通路(16、25a、26a、27a)から流入する冷媒の流入方向と異なる方向に冷媒を流出させる流出通路(17、18、25c、25d、26c、26d、27c)とを有していてもよい。   Further, in the decompression device of the first feature, specifically, the swirl flow generating portion (15, 25, 26, 27) includes an inflow passage (16, 25a, 26a, 27a) through which a refrigerant flows and an inflow passage. (16, 25a, 26a, 27a) An outflow passage (17, 18, 25c, 25d, 26c, 26d, 27c) through which the refrigerant flows out in a direction different from the inflow direction of the refrigerant flowing in from (16, 25a, 26a, 27a) may be provided.

このように、冷媒の流れ方向を変化させることで、容易に冷媒を旋回させることができるとともに、旋回流発生部(15、25、26、27)を容易に構成できる。   Thus, by changing the flow direction of the refrigerant, the refrigerant can be easily swirled, and the swirling flow generators (15, 25, 26, 27) can be easily configured.

さらに、具体的には、旋回流発生部(25、27)は、内部で冷媒を旋回させる円筒状の旋回筒部(25b、27b)を有し、流入通路(25a、27a)は、旋回筒部(25b、27b)の周方向に冷媒を流入させ、流出通路(25c、25d、27c)は、旋回筒部(25b、27b)の軸方向に冷媒を流出させるようになっていてもよい。   Further, specifically, the swirl flow generating portions (25, 27) have cylindrical swirl tube portions (25b, 27b) for swirling the refrigerant therein, and the inflow passages (25a, 27a) are swirl tubes. The refrigerant may flow in the circumferential direction of the parts (25b, 27b), and the outflow passages (25c, 25d, 27c) may flow the refrigerant in the axial direction of the swivel cylinder parts (25b, 27b).

また、上記第1の特徴の減圧装置において、具体的に、旋回流発生部(28)は、冷媒を流入出させる冷媒通路(28a)を有し、冷媒通路(28a)の内壁面には、螺旋状の溝(28b)が形成されていてもよい。このように、冷媒通路(28a)の内壁面に螺旋状の溝(28b)を形成しても、容易に冷媒を旋回させることができる。   Further, in the decompression device of the first feature, specifically, the swirl flow generation unit (28) has a refrigerant passage (28a) for allowing the refrigerant to flow in and out, and an inner wall surface of the refrigerant passage (28a) includes: A spiral groove (28b) may be formed. Thus, even if the spiral groove (28b) is formed on the inner wall surface of the refrigerant passage (28a), the refrigerant can be easily swirled.

また、本発明では、上述の第1の特徴の減圧装置を備える冷凍サイクル装置を第2の特徴とする。これによれば、減圧部(19、20a)の減圧効率(ηn)を向上させて、冷凍サイクル装置のサイクル効率(COP)を向上できる。   Moreover, in this invention, let the refrigerating cycle apparatus provided with the decompression device of the above-mentioned 1st characteristic be the 2nd characteristic. According to this, the cycle efficiency (COP) of the refrigeration cycle apparatus can be improved by improving the decompression efficiency (ηn) of the decompression unit (19, 20a).

また、本発明では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、圧縮機(11)から吐出された高温高圧冷媒を放熱させる放熱器(12)と、放熱器(12)出口側冷媒の流れを分岐する分岐部(Z)と、分岐部(Z)で分岐された一方の冷媒を減圧膨張させる固定ノズル部(20a)から噴射する高速度の冷媒流によって冷媒を冷媒吸引口(20b)から吸引し、高速度の冷媒流と前記冷媒吸引口(20b)からの吸引冷媒とを混合してディフューザ部(20c)で昇圧させるエジェクタ(20)と、分岐部(Z)で分岐された他方の冷媒を減圧膨張させる固定絞り(19)と、固定絞り(19)下流側冷媒を蒸発させて、冷媒吸引口(20b)上流側に流出する吸引側蒸発器(23)とを備え、
分岐部(Z)下流側かつ固定ノズル部(20a)上流側に配置されて固定ノズル部(20a)へ流入する冷媒の流れを旋回させるノズル部側旋回流発生器(16、18、25b、26b、27b、28)、および、分岐部(Z)下流側かつ固定絞り(19)上流側に配置されて固定絞り(19)へ流入する冷媒の流れを旋回させる絞り側旋回流発生器(16、17、25b、26b、27b、28)のうち少なくとも一方を備える冷凍サイクル装置を第3の特徴とする。
Moreover, in this invention, the compressor (11) which compresses and discharges a refrigerant | coolant, The heat radiator (12) which radiates the high temperature / high pressure refrigerant | coolant discharged from the compressor (11), and a radiator (12) exit side refrigerant | coolant The refrigerant is sucked into the refrigerant suction port (20b) by a high-speed refrigerant flow injected from a branch part (Z) that branches the flow of the refrigerant and a fixed nozzle part (20a) that decompresses and expands one of the refrigerants branched at the branch part (Z). ), An ejector (20) that mixes the high-speed refrigerant flow and the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (20b) and pressurizes the diffuser part (20c), and is branched at the branch part (Z) A fixed throttle (19) for decompressing and expanding the other refrigerant, and a suction side evaporator (23) for evaporating the refrigerant on the downstream side of the fixed throttle (19) and flowing out to the upstream side of the refrigerant suction port (20b),
Nozzle side swirl flow generators (16, 18, 25b, 26b) that are arranged downstream of the branch part (Z) and upstream of the fixed nozzle part (20a) and swirl the flow of the refrigerant flowing into the fixed nozzle part (20a). 27b, 28), and a throttle side swirl flow generator (16, which is arranged downstream of the branch part (Z) and upstream of the fixed throttle (19) and swirls the flow of the refrigerant flowing into the fixed throttle (19) A refrigeration cycle apparatus including at least one of 17, 25b, 26b, 27b, and 28) is a third feature.

これによれば、ノズル部側旋回流発生器(16、18、25b、26b、27b、28)およびノズル部側旋回流発生器(16、17、25b、26b、27b、28)のうち少なくとも一方を備えているので、エジェクタ(20)および固定絞り(19)のうち少なくとも一方を、第1の特徴の減圧手段と同様の構成にできる。従って、固定ノズル部(20a)および固定絞り(19)のうち少なくとも一方の減圧効率(ηn)を向上させて、冷凍サイクル装置のサイクル効率(COP)を向上させることができる。   According to this, at least one of the nozzle part side swirl flow generator (16, 18, 25b, 26b, 27b, 28) and the nozzle part side swirl flow generator (16, 17, 25b, 26b, 27b, 28). Therefore, at least one of the ejector (20) and the fixed throttle (19) can be configured in the same manner as the decompression means of the first feature. Therefore, the cycle efficiency (COP) of the refrigeration cycle apparatus can be improved by improving the pressure reduction efficiency (ηn) of at least one of the fixed nozzle portion (20a) and the fixed throttle (19).

ここで、第3の特徴の冷凍サイクル装置のサイクル効率向上効果について、図4のモリエル線図により説明する。なお、図4は後述する本発明の第1実施形態の冷凍サイクル装置における冷媒の状態を実線で示し、ノズル部側旋回流発生器(16、18、25b、26b、27b、28)および絞り側旋回流発生器(16、17、25b、26b、27b、28)のいずれも備えていない比較例冷凍サイクル装置(以下、単に比較例装置という。)における冷媒の状態を破線で示している。   Here, the cycle efficiency improvement effect of the refrigeration cycle apparatus of the third feature will be described with reference to the Mollier diagram of FIG. 4 shows the state of the refrigerant in the refrigeration cycle apparatus according to the first embodiment of the present invention, which will be described later, by a solid line, the nozzle part side swirl flow generator (16, 18, 25b, 26b, 27b, 28) and the throttle side. The state of the refrigerant in the comparative refrigeration cycle apparatus (hereinafter simply referred to as the comparative example apparatus) that is not provided with any of the swirling flow generators (16, 17, 25b, 26b, 27b, 28) is indicated by a broken line.

まず、第3の特徴の冷凍サイクル装置において、ノズル部側旋回流発生器(16、18、25b、26b、27b、28)を備えることで、比較例装置に対して、固定ノズル部(20a)から噴射する冷媒流の流速を増加させることができる。   First, in the refrigeration cycle apparatus of the third feature, the nozzle section side swirl flow generator (16, 18, 25b, 26b, 27b, 28) is provided, so that the fixed nozzle section (20a) is compared with the comparative apparatus. It is possible to increase the flow rate of the refrigerant flow injected from the air.

これにより、第3の特徴の冷凍サイクル装置の固定ノズル部(20a)における冷媒の減圧膨張過程(図4のe点→f点)を、比較例装置の固定ノズル部(20a)の減圧膨張過程(図4のe点→f’点)に対して、図4の二点鎖線で示す等エントロピ線に近づけることができる。従って、第3の特徴の冷凍サイクル装置では、比較例装置に対して、減圧膨張後の冷媒の比エンタルピをΔi1分だけ低下させることができる。   Thereby, the decompression / expansion process of the refrigerant (point e → f in FIG. 4) in the fixed nozzle part (20a) of the refrigeration cycle apparatus of the third feature is changed to the decompression / expansion process of the fixed nozzle part (20a) of the comparative example apparatus. In contrast to (point e → f ′ in FIG. 4), it is possible to approach the isentropic line shown by the two-dot chain line in FIG. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus of the third feature, the specific enthalpy of the refrigerant after decompression and expansion can be reduced by Δi1 relative to the comparative example apparatus.

さらに、固定ノズル部(20a)から噴射する冷媒流の流速を充分に増加させることで、冷媒吸引口(20b)から吸引される冷媒吸引量を増加させることができる。これにより、エジェクタ20の回収エネルギー量も増加できるので、図4に示すように、ディフューザ部(20d)における冷媒の昇圧量ΔPも、比較例装置における昇圧量ΔP’に対して増加できる。   Furthermore, the refrigerant suction amount sucked from the refrigerant suction port (20b) can be increased by sufficiently increasing the flow rate of the refrigerant flow injected from the fixed nozzle portion (20a). As a result, the amount of energy recovered by the ejector 20 can be increased, and as shown in FIG. 4, the pressure increase amount ΔP of the refrigerant in the diffuser section (20d) can also be increased relative to the pressure increase amount ΔP ′ in the comparative apparatus.

その結果、圧縮機(11)の吸入圧を上昇させることができるので、圧縮機(11)の駆動動力を低減してサイクル効率を向上できる。   As a result, since the suction pressure of the compressor (11) can be increased, the driving power of the compressor (11) can be reduced and the cycle efficiency can be improved.

次に、第3の特徴の冷凍サイクル装置において、絞り側旋回流発生器(16、17、25b、26b、27b、28)を備えることで、比較例装置に対して、固定ノズル部(20a)から噴射する冷媒流の流速を増加させることができる。   Next, in the refrigeration cycle device of the third feature, the fixed nozzle portion (20a) is provided with respect to the comparative example device by including the throttle side swirl flow generator (16, 17, 25b, 26b, 27b, 28). It is possible to increase the flow rate of the refrigerant flow injected from the air.

これにより、第3の特徴の冷凍サイクル装置の固定絞り(19)における冷媒の減圧膨張過程(図4のe点→k点)を、比較例装置の固定絞り(19)の減圧膨張過程(図4のe点→k’点)に対して、図4の二点鎖線で示す等エントロピ線に近づけることができる。従って、第3の特徴の冷凍サイクル装置では、比較例装置に対して、減圧膨張後の冷媒の比エンタルピをΔi2分だけ低下させることができる。   As a result, the decompression / expansion process of refrigerant in the fixed throttle (19) of the refrigeration cycle apparatus according to the third feature (point e → k in FIG. 4) is changed to the decompression / expansion process (fig. 4 point e → k ′ point), the isentropic line shown by the two-dot chain line in FIG. 4 can be approximated. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus of the third feature, the specific enthalpy of the refrigerant after decompression and expansion can be reduced by Δi2 relative to the comparative apparatus.

その結果、吸引側蒸発器(23)における入口・出口間の冷媒のエンタルピ差(冷凍能力)を拡大して、サイクル効率を向上できる。   As a result, the enthalpy difference (refrigeration capacity) of the refrigerant between the inlet and outlet in the suction side evaporator (23) can be expanded, and the cycle efficiency can be improved.

また、上記第3の特徴の冷凍サイクル装置において、エジェクタ(20)流出冷媒を蒸発させる流出側蒸発器(21)を備えていてもよい。   In the refrigeration cycle apparatus having the third feature, the ejector (20) may include an outflow side evaporator (21) for evaporating the outflow refrigerant.

上記の如く、第3の特徴の冷凍サイクル装置では、比較例装置に対して、減圧膨張後の冷媒の比エンタルピをΔi1分だけ低下させることができるので、流出側蒸発器(21)における入口・出口間の冷媒のエンタルピ差(冷凍能力)を拡大して、サイクル効率を向上できる。   As described above, in the refrigeration cycle apparatus of the third feature, the specific enthalpy of the refrigerant after decompression and expansion can be decreased by Δi1 relative to the comparative example apparatus, so that the inlet / outlet in the outflow evaporator (21) can be reduced. Cycle efficiency can be improved by expanding the enthalpy difference (refrigeration capacity) of the refrigerant between the outlets.

また、上述の第3の特徴の冷凍サイクル装置において、ノズル部側旋回流発生器(16、18、25b、26b、27b、28)および絞り側旋回流発生器(16、17、25b、26b、27b、28)の双方を備えていてもよい。   In the refrigeration cycle apparatus having the third feature described above, the nozzle side swirl flow generator (16, 18, 25b, 26b, 27b, 28) and the throttle swirl flow generator (16, 17, 25b, 26b, 27b and 28) may be provided.

また、上述の第3の特徴の冷凍サイクル装置において、ノズル部側旋回流発生器(16、18、25b、26b)、絞り側旋回流発生器(16、17、25b、26b)および分岐部(Z)は、旋回流発生分岐部(15、25、26)として一体に構成されていてもよい。これによれば、冷凍サイクル装置の小型化を図ることもできる。   In the refrigeration cycle device having the third feature described above, the nozzle side swirl flow generator (16, 18, 25b, 26b), the throttle side swirl flow generator (16, 17, 25b, 26b) and the branching unit ( Z) may be integrally configured as a swirl flow generation branch (15, 25, 26). According to this, it is possible to reduce the size of the refrigeration cycle apparatus.

なお、旋回流発生分岐部(15、25、26)とは、冷媒の流れを分岐する分岐部としての機能と、分岐部から流出する冷媒の流れを旋回させる旋回流発生部としての機能を兼ね備える旋回流発生機能付き分岐部を意味する。   The swirl flow generation branching section (15, 25, 26) has a function as a branching section for branching the refrigerant flow and a function as a swirling flow generation section for swirling the refrigerant flow flowing out from the branching section. It means a bifurcation with swirl flow generation function.

さらに、具体的に、旋回流発生分岐部(15、25、26)は、冷媒を流入させる流入通路(16、25a、26a)と、流入通路(16、25a、26a)から分岐して冷媒を流出させる第1流出通路(17、25c、26c)と、流入通路(16、25a、26a)から分岐して冷媒を流出させる第2流出通路(18、25d、26d)とを有し、第1流出通路(17、25c、26c)および第2流出通路(18、25d、26d)は、流入通路(16、25a、26a)へ流入する冷媒の流入方向と異なる方向に冷媒を流出させようになっていてもよい。   More specifically, the swirl flow generation branching section (15, 25, 26) branches from the inflow passage (16, 25a, 26a) through which the refrigerant flows and the inflow passage (16, 25a, 26a). A first outflow passage (17, 25c, 26c) for flowing out, and a second outflow passage (18, 25d, 26d) for branching out of the inflow passage (16, 25a, 26a) and flowing out the refrigerant, The outflow passages (17, 25c, 26c) and the second outflow passages (18, 25d, 26d) allow the refrigerant to flow out in a direction different from the flow direction of the refrigerant flowing into the inflow passages (16, 25a, 26a). It may be.

これによれば、冷媒の流れ方向を変化させることで、容易に冷媒を旋回させることができるとともに、旋回流発生分岐部(15、25、26)を容易に構成できる。   According to this, the refrigerant can be easily swirled by changing the flow direction of the refrigerant, and the swirl flow generation branching portions (15, 25, 26) can be easily configured.

さらに、流入通路(16)、第1流出通路(17)および第2流出通路(18)の軸方向は、同一水平面上に配置され、第1流出通路(17)の通路径(φd2)および第2流出通路(18)の通路径(φd3)は、流入通路(16)の通路径(φd1)よりも大きく形成されていてもよい。   Furthermore, the axial directions of the inflow passage (16), the first outflow passage (17), and the second outflow passage (18) are arranged on the same horizontal plane, and the first outflow passage (17) has a passage diameter (φd2) and a first direction. The passage diameter (φd3) of the two outflow passages (18) may be formed larger than the passage diameter (φd1) of the inflow passage (16).

これによれば、第1流出通路(17)の流量径(φd2)および第2流出通路(18)の流量径(φd3)が、流入通路(16)の流量径(φd1)よりも大きく形成されているので、流入通路(16)から、第1流出通路(17)および第2流出通路(18)へ流入した冷媒を旋回させやすい。   According to this, the flow diameter (φd2) of the first outflow passage (17) and the flow diameter (φd3) of the second outflow passage (18) are formed larger than the flow diameter (φd1) of the inflow passage (16). Therefore, the refrigerant flowing from the inflow passage (16) into the first outflow passage (17) and the second outflow passage (18) can be easily swirled.

また、流入通路(16)、第1流出通路(17)および第2流出通路(18)の軸方向が、同一水平面上に配置されているので、冷媒の流れを分岐する際に重力の影響を受けにくくなり、冷媒を適切に分岐できる。なお、本発明のおける同一水平面という用語は、完全に同一な水平面のみを意味するものではなく、加工誤差および組付誤差によって生じる僅かに異なる面も含む意味である。   Further, since the axial directions of the inflow passage (16), the first outflow passage (17), and the second outflow passage (18) are arranged on the same horizontal plane, the influence of gravity is exerted when the refrigerant flow is branched. It becomes hard to receive and can branch a refrigerant appropriately. In the present invention, the term “same horizontal plane” does not mean only completely identical horizontal planes, but also includes slightly different planes caused by processing errors and assembly errors.

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)
図1〜4により、本発明の第1実施形態について説明する。図1は本発明の冷凍サイクル装置を車両用空調装置に適用した例の全体構成図である。なお、本実施形態の冷凍サイクル装置10は、図1に示すように、エジェクタ20を備えるエジェクタ式冷凍サイクル装置である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an example in which the refrigeration cycle apparatus of the present invention is applied to a vehicle air conditioner. In addition, the refrigerating cycle apparatus 10 of this embodiment is an ejector type refrigerating cycle apparatus provided with the ejector 20, as shown in FIG.

まず、冷凍サイクル装置10において、圧縮機11は冷媒を吸入し圧縮して吐出するもので、プーリおよびベルトを介して車両走行用エンジン(図示せず)から駆動力が伝達されて回転駆動される。   First, in the refrigeration cycle apparatus 10, the compressor 11 sucks, compresses and discharges refrigerant, and is driven to rotate by a driving force transmitted from a vehicle travel engine (not shown) via a pulley and a belt. .

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採用してもよい。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。   The compressor 11 may be a variable capacity compressor that can adjust the refrigerant discharge capacity by changing the discharge capacity, or a fixed capacity type compressor that adjusts the refrigerant discharge capacity by changing the operating rate of the compressor operation by switching the electromagnetic clutch. Any of the machines may be adopted. Further, if an electric compressor is used as the compressor 11, the refrigerant discharge capacity can be adjusted by adjusting the rotation speed of the electric motor.

圧縮機11の冷媒吐出側には、放熱器12が接続されている。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)とを熱交換させて、高圧冷媒を冷却する冷却用熱交換器である。   A radiator 12 is connected to the refrigerant discharge side of the compressor 11. The radiator 12 is a cooling heat exchanger that cools the high-pressure refrigerant by exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and outside air (air outside the vehicle compartment) blown by a cooling fan (not shown).

なお、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルでは、冷媒として、フロン系の冷媒を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界サイクルを構成している。従って、放熱器12は冷媒を凝縮させる凝縮器として作用する。   In the ejector refrigeration cycle of the present embodiment, a chlorofluorocarbon refrigerant is employed as the refrigerant, and a subcritical cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the critical pressure of the refrigerant is configured. Therefore, the radiator 12 acts as a condenser that condenses the refrigerant.

放熱器12の出口側には、受液器12aが接続されている。この受液器12aは縦長のタンク形状をしており、冷媒の気液を分離してサイクル内の余剰液相冷媒を溜める気液分離器として機能する。なお、本実施形態では、受液器12aは放熱器12に一体的に設けられている。   A liquid receiver 12 a is connected to the outlet side of the radiator 12. The liquid receiver 12a has a vertically long tank shape, and functions as a gas-liquid separator that separates the gas-liquid refrigerant and accumulates excess liquid-phase refrigerant in the cycle. In the present embodiment, the liquid receiver 12 a is provided integrally with the radiator 12.

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と、この受液器からの飽和液相冷媒を過冷却する過冷却用熱交換部とを有する、いわゆるサブクールタイプの凝縮器を採用してもよい。   Further, as the radiator 12, a heat exchanger for condensation located on the upstream side of the refrigerant flow, a receiver for separating the gas and liquid of the refrigerant by introducing the refrigerant from the heat exchanger for condensation, and the receiver A so-called subcool type condenser having a supercooling heat exchanging section for supercooling the saturated liquid phase refrigerant from may be adopted.

受液器12aの底部側には液相冷媒を流出させる液相冷媒出口が設けられており、この液相冷媒出口には、内部熱交換器13の高圧側冷媒流路13aが接続されている。内部熱交換器13は、高圧側冷媒流路13aを通過する放熱器12出口側冷媒と低圧側冷媒流路13bを通過する圧縮機11吸入側冷媒との間で熱交換を行うものである。   A liquid phase refrigerant outlet through which the liquid phase refrigerant flows out is provided on the bottom side of the liquid receiver 12a, and the high pressure side refrigerant flow path 13a of the internal heat exchanger 13 is connected to the liquid phase refrigerant outlet. . The internal heat exchanger 13 performs heat exchange between the radiator 12 outlet side refrigerant passing through the high pressure side refrigerant flow path 13a and the compressor 11 suction side refrigerant passing through the low pressure side refrigerant flow path 13b.

この内部熱交換器13の具体的構成としては種々なものを採用できるが、本実施形態では、2重管式の熱交換器構成を採用している。より具体的には、高圧側冷媒流路13aを形成する外側管の内側に低圧側冷媒流路13bを形成する内側管を配置した構成になっている。   As the specific configuration of the internal heat exchanger 13, various configurations can be adopted, but in the present embodiment, a double-pipe heat exchanger configuration is adopted. More specifically, the inner pipe that forms the low-pressure side refrigerant flow path 13b is arranged inside the outer pipe that forms the high-pressure side refrigerant flow path 13a.

内部熱交換器13の高圧側冷媒流路13aの出口側には、膨張弁14が接続されている。この膨張弁14は受液器12aから流出した高圧液相冷媒を中間圧に減圧する減圧手段であるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する流量調整手段でもある。この膨張弁14としては、冷媒通路面積を可変制御できる電気式の流量調整弁、あるいは固定式の流量調整弁などを採用できる。   An expansion valve 14 is connected to the outlet side of the high-pressure side refrigerant flow path 13a of the internal heat exchanger 13. The expansion valve 14 is a pressure reducing means for reducing the high-pressure liquid-phase refrigerant flowing out from the liquid receiver 12a to an intermediate pressure, and is also a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the refrigerant flowing out downstream. As the expansion valve 14, an electric flow rate adjusting valve capable of variably controlling the refrigerant passage area, a fixed flow rate adjusting valve, or the like can be employed.

膨張弁14の下流側には、冷媒の流れを分岐する分岐部としての機能と、後述する固定絞り19およびエジェクタ20の固定ノズル部20aへ流入する冷媒の流れを旋回させる旋回流発生器としての機能とを兼ね備える旋回流発生分岐部15が接続されている。この旋回流発生分岐部15の詳細については、図2、3により説明する。図2は旋回流発生分岐部15の概略的な斜視図であり、図3は、図2のA−A断面図である。   On the downstream side of the expansion valve 14, a function as a branching portion for branching the refrigerant flow, and a swirling flow generator for swirling the refrigerant flow flowing into the fixed throttle 19 and the fixed nozzle portion 20 a of the ejector 20 described later. A swirl flow generating branching section 15 having a function is connected. Details of the swirl flow generation branching section 15 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic perspective view of the swirl flow generating / branching portion 15, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

旋回流発生分岐部15は、冷媒を流入させる流入配管16(流入通路)と、流入配管16から分岐して後述する固定絞り19側へ冷媒を流出させる第1流出配管17(第1流出通路)と、流入配管16から分岐して後述するエジェクタ20の固定ノズル部20a側へ冷媒を流出させる第2流出配管18(第2流出通路)を有して構成される。   The swirl flow generation branching section 15 includes an inflow pipe 16 (inflow passage) for allowing refrigerant to flow in, and a first outflow pipe 17 (first outflow path) for branching from the inflow pipe 16 to flow out the refrigerant to the fixed throttle 19 side described later. And a second outflow pipe 18 (second outflow passage) that branches from the inflow pipe 16 and flows the refrigerant out to the fixed nozzle portion 20a side of the ejector 20 described later.

さらに、第1流出配管17および第2流出配管18の軸方向は、流入配管16の軸方向に対して垂直方向に向いており、流入配管16、第1流出配管17および第2流出配管18の軸方向は同一水平面上に配置されている。   Furthermore, the axial directions of the first outflow pipe 17 and the second outflow pipe 18 are perpendicular to the axial direction of the inflow pipe 16, and the inflow pipe 16, the first outflow pipe 17, and the second outflow pipe 18. The axial direction is arrange | positioned on the same horizontal surface.

このように、流入配管16より流入した冷媒を第1流出配管17および第2流出配管18から流出させることで、冷媒の流れ方向を変化させることができるので、図2の太線矢印B、Cに示すように、容易に冷媒の流れを旋回させることができる。   In this way, the refrigerant flow direction can be changed by allowing the refrigerant flowing in from the inflow pipe 16 to flow out from the first outflow pipe 17 and the second outflow pipe 18, so that the thick arrows B and C in FIG. As shown, the refrigerant flow can be easily swirled.

つまり、膨張弁14で減圧されて気液二相状態となった冷媒が流入配管16から第1流出配管17および第2流出配管18へ流入する際に、気相冷媒に対して慣性力の影響を受けやすい液相冷媒が第1流出配管17および第2流出配管18の内壁面に沿って流れようとする。これにより、冷媒の流れを容易に旋回させることができるのである。   That is, when the refrigerant, which has been decompressed by the expansion valve 14 and is in a gas-liquid two-phase state, flows from the inflow pipe 16 into the first outflow pipe 17 and the second outflow pipe 18, the influence of inertial force on the vapor phase refrigerant. The liquid refrigerant that is susceptible to flow tends to flow along the inner wall surfaces of the first outflow pipe 17 and the second outflow pipe 18. Thereby, the flow of the refrigerant can be easily swirled.

従って、本実施形態では、流入配管16と第1流出配管17との接続部に冷媒の流れを分岐する分岐部Zが形成され、流入配管16と第1流出配管17とによって絞り側旋回流発生器が構成され、流入配管16と第2流出配管18とによってノズル部側旋回流発生器が構成される。つまり、ノズル部側旋回流発生器、絞り側旋回流発生器および分岐部Zは、旋回流発生分岐部15として一体に構成されている。   Therefore, in the present embodiment, the branch portion Z that branches the refrigerant flow is formed at the connection portion between the inflow pipe 16 and the first outflow pipe 17, and the throttle side swirl flow is generated by the inflow pipe 16 and the first outflow pipe 17. The inflow pipe 16 and the second outflow pipe 18 constitute a nozzle part side swirl flow generator. That is, the nozzle side swirl flow generator, the throttle side swirl flow generator, and the branch part Z are integrally configured as a swirl flow generation branch part 15.

また、図3に図示されるように、第1流出配管17の通路径φd2は、流入配管16の通路径φd1よりも大きく、さらに、第2流出配管18の通路径φd3は、流入配管16の通路径φd1よりも大きく形成されている。なお、図3は流入配管16の軸方向の鉛直断面図である。これにより、流入配管16から第1流出配管17および第2流出配管18へ流入した冷媒を旋回させやすくなっている。   3, the passage diameter φd2 of the first outflow pipe 17 is larger than the passage diameter φd1 of the inflow pipe 16, and the passage diameter φd3 of the second outflow pipe 18 is larger than that of the inflow pipe 16. It is formed larger than the passage diameter φd1. 3 is a vertical sectional view of the inflow pipe 16 in the axial direction. Thereby, the refrigerant that has flowed from the inflow pipe 16 into the first outflow pipe 17 and the second outflow pipe 18 is easily swirled.

さらに、流入配管16、第1流出配管17および第2流出配管18の軸方向を、同一水平面上に配置することで、冷媒の流れを分岐する際に重力の影響を受けにくくし、第1流出配管17の配管径φd2および第2流出配管18の配管径φd3を調整するだけで、各流出配管17、18へ流出する冷媒量を適切に分配できるようになっている。   Furthermore, by arranging the axial directions of the inflow pipe 16, the first outflow pipe 17 and the second outflow pipe 18 on the same horizontal plane, the first outflow pipe is less affected by gravity when the refrigerant flow is branched. By merely adjusting the pipe diameter φd2 of the pipe 17 and the pipe diameter φd3 of the second outflow pipe 18, the amount of refrigerant flowing out to the outflow pipes 17 and 18 can be appropriately distributed.

このような旋回流発生分岐部15は、径の異なる冷媒配管をろう付け、溶接、接着などの接合手段により接合することで容易に形成できる。さらに、直方体の金属ブロックや樹脂ブロックの内部に複数の冷媒通路を設けることで形成してもよい。   Such a swirl flow generation / branching portion 15 can be easily formed by joining refrigerant pipes having different diameters by joining means such as brazing, welding, and adhesion. Furthermore, you may form by providing a some refrigerant path in the inside of a rectangular parallelepiped metal block or resin block.

次に、旋回流発生分岐部15の第1流出配管17は、図1に示すように、固定絞り19に接続され、第2流出配管18はエジェクタ20の固定ノズル部20aに接続される。このエジェクタ20は冷媒を減圧する減圧手段であるとともに、高速で噴射する冷媒流の吸引作用によって冷媒の循環を行う冷媒循環手段でもある。   Next, as shown in FIG. 1, the first outflow pipe 17 of the swirl flow generation branch section 15 is connected to the fixed throttle 19, and the second outflow pipe 18 is connected to the fixed nozzle section 20 a of the ejector 20. The ejector 20 is a pressure reducing means for reducing the pressure of the refrigerant, and is also a refrigerant circulating means for circulating the refrigerant by a suction action of the refrigerant flow injected at a high speed.

さらに、エジェクタ20は、第2流出配管18から流入した中間圧の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減圧部である固定ノズル部20aと、固定ノズル部20aの冷媒噴射口と連通するように配置されて、後述する吸引側蒸発器23から流出した冷媒を吸引する冷媒吸引口20bを有して構成される。   Further, the ejector 20 includes a fixed nozzle portion 20a which is a pressure reducing portion for reducing the passage area of the intermediate pressure refrigerant flowing in from the second outflow pipe 18 to reduce the refrigerant further, and a refrigerant injection port of the fixed nozzle portion 20a. It arrange | positions so that it may connect and it has the refrigerant | coolant suction opening 20b which attracts | sucks the refrigerant | coolant which flowed out from the suction side evaporator 23 mentioned later.

固定ノズル部20aは、冷媒通路面積が固定されたノズルである。つまり、冷媒通路面積を変更可能に構成されていない。従って、上述のノズル側旋回流発生器を構成する流入配管16、第2流出配管18および固定ノズル20aによって、本発明の第1の特徴の減圧装置と同様の構成が実現されている。   The fixed nozzle portion 20a is a nozzle having a fixed refrigerant passage area. That is, the refrigerant passage area is not configured to be changeable. Therefore, the inflow pipe 16, the second outflow pipe 18 and the fixed nozzle 20a constituting the nozzle-side swirl flow generator described above realize the same configuration as the decompression device of the first feature of the present invention.

また、本実施形態では、固定ノズル20aとして、冷媒通路の途中に通路面積が最も縮小した喉部を有するラバールノズルを採用している。もちろん、固定ノズル部20aとして、先細ノズルを採用してもよい。   In the present embodiment, a Laval nozzle having a throat portion with the smallest passage area in the middle of the refrigerant passage is employed as the fixed nozzle 20a. Of course, a tapered nozzle may be adopted as the fixed nozzle portion 20a.

さらに、エジェクタ20は、固定ノズル部20aおよび冷媒吸引口20bの下流側に固定ノズル部20aの冷媒噴射口から噴射された高速度の冷媒流と冷媒吸引口20bから吸引された吸引冷媒とを混合する混合部20cを有し、混合部20cの下流側に昇圧部をなすディフューザ部20dを有している。   Further, the ejector 20 mixes the high-speed refrigerant flow injected from the refrigerant injection port of the fixed nozzle portion 20a and the suction refrigerant sucked from the refrigerant suction port 20b downstream of the fixed nozzle portion 20a and the refrigerant suction port 20b. And a diffuser portion 20d that forms a pressure increasing portion on the downstream side of the mixing portion 20c.

ディフューザ部20d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。また、ディフューザ部20dの出口側は、流出側蒸発器21に接続される。   The diffuser portion 20d is formed in a shape that gradually increases the refrigerant passage area, and functions to decelerate the refrigerant flow to increase the refrigerant pressure, that is, to convert the velocity energy of the refrigerant into pressure energy. Further, the outlet side of the diffuser portion 20 d is connected to the outflow side evaporator 21.

流出側蒸発器21は、エジェクタ20のディフューザ部20dから流出した冷媒と図示しない送風ファンによって送風された空気との間で熱交換を行って、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。さらに、流出側蒸発器21の出口側は、前述の内部熱交換器13の低圧側冷媒流路13bの入口側に接続される。   The outflow side evaporator 21 performs heat exchange between the refrigerant flowing out from the diffuser portion 20d of the ejector 20 and the air blown by a blower fan (not shown), and evaporates the low-pressure refrigerant to exert an endothermic effect. It is a heat exchanger. Furthermore, the outlet side of the outflow side evaporator 21 is connected to the inlet side of the low-pressure side refrigerant flow path 13b of the internal heat exchanger 13 described above.

さらに、低圧側冷媒流路13bの出口側には、アキュムレータ22が接続されている。このアキュムレータ22は冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器であり、アキュムレータ22の気相冷媒出口は、圧縮機11の冷媒吸引側に接続されている。   Further, an accumulator 22 is connected to the outlet side of the low-pressure side refrigerant flow path 13b. The accumulator 22 is a gas-liquid separator that separates the refrigerant into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant, and the gas-phase refrigerant outlet of the accumulator 22 is connected to the refrigerant suction side of the compressor 11.

次に、第1流出配管17は、固定絞り19の入口側に接続され、固定絞り19の出口側は、吸引側蒸発器23に接続される。固定絞り19は吸引側蒸発器23に流入する冷媒を減圧する減圧部であるとともに、吸引側蒸発器23に流入する冷媒の流量調整を行う流量調整機能を有する。   Next, the first outlet pipe 17 is connected to the inlet side of the fixed throttle 19, and the outlet side of the fixed throttle 19 is connected to the suction side evaporator 23. The fixed throttle 19 is a pressure reducing unit that depressurizes the refrigerant flowing into the suction side evaporator 23 and has a flow rate adjusting function for adjusting the flow rate of the refrigerant flowing into the suction side evaporator 23.

また、本実施形態では、固定絞り19として、キャピラリチューブを採用している。従って、上述の絞り側旋回流発生器を構成する流入配管16、第1流出配管17および固定絞り19によって、本発明の第1の特徴の減圧装置と同様の構成が実現されている。   In the present embodiment, a capillary tube is employed as the fixed throttle 19. Therefore, the inflow pipe 16, the first outflow pipe 17 and the fixed throttle 19 constituting the throttle side swirl flow generator described above realize the same configuration as the decompression device of the first feature of the present invention.

吸引側蒸発器23は、固定絞り19から流出した冷媒と送風ファン送風空気との間で熱交換を行って、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。ここで、流出側蒸発器21は送風ファンによって送風された空気の流れ方向の上流側(風上側)に配置され、吸引側蒸発器23は空気の流れ方向の下流側(風下側)に配置されている。   The suction side evaporator 23 is a heat absorption heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant flowing out of the fixed throttle 19 and the blower fan blown air to evaporate the low-pressure refrigerant and exert an endothermic action. Here, the outflow side evaporator 21 is disposed on the upstream side (windward side) in the flow direction of the air blown by the blower fan, and the suction side evaporator 23 is disposed on the downstream side (downwind side) in the air flow direction. ing.

さらに、本実施形態では、流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23が一体構造に組み付けられている。具体的には、流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23の構成部品をアルミニウムで構成してろう付けにより一体構造に接合している。   Furthermore, in this embodiment, the outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23 are assembled into an integral structure. Specifically, the constituent parts of the outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23 are made of aluminum and joined to an integral structure by brazing.

従って、上述の送風ファンより送風された空気は、矢印Y方向に流れ、まず、流出側蒸発器21で冷却され、次に、吸引側蒸発器23で冷却される。すなわち、流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23にて同一の冷却対象空間(車室内)を冷却できるようになっている。   Therefore, the air blown from the above-described blower fan flows in the direction of arrow Y, and is first cooled by the outflow side evaporator 21 and then cooled by the suction side evaporator 23. That is, the same cooling target space (vehicle interior) can be cooled by the outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23.

次に、図4により、上述の構成における本実施形態の作動について説明する。図4は、冷凍サイクル装置10の冷媒の状態を概略的に示したモリエル線図である。なお、図4において、実線は本実施形態の冷凍サイクル装置10の冷媒の状態を示し、破線は後述する比較例装置における冷媒の状態を示している。   Next, the operation of the present embodiment in the above-described configuration will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a Mollier diagram schematically showing the state of the refrigerant in the refrigeration cycle apparatus 10. In FIG. 4, the solid line indicates the state of the refrigerant in the refrigeration cycle apparatus 10 of the present embodiment, and the broken line indicates the state of the refrigerant in the comparative apparatus described later.

まず、本実施形態では、圧縮機11を車両エンジンにより駆動すると、圧縮機11は冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。この時の冷媒の状態は、図4のa点である。圧縮機11から吐出された高温高圧状態の気相冷媒は放熱器12へ流入し、冷却ファンから送風された送風空気(外気)と熱交換して放熱する(図4のa点→b点)。   First, in this embodiment, when the compressor 11 is driven by a vehicle engine, the compressor 11 sucks in refrigerant, compresses it, and discharges it. The state of the refrigerant at this time is point a in FIG. The high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the radiator 12 and radiates heat by exchanging heat with the blown air (outside air) blown from the cooling fan (point a → b in FIG. 4). .

放熱器12から流出した冷媒は、受液器12aにおいて気液分離され(図4のb点→c点)、分離された液相冷媒は内部熱交換器13の高圧側冷媒流路13aへ流入する。高圧側冷媒流路13aへ流入した液相冷媒は、低圧側冷媒流路13bを通過する圧縮機11吸入冷媒と熱交換して冷却され、過冷却状態となる(図4のc点→d点)。   The refrigerant flowing out of the radiator 12 is gas-liquid separated in the liquid receiver 12a (point b → c in FIG. 4), and the separated liquid phase refrigerant flows into the high-pressure side refrigerant flow path 13a of the internal heat exchanger 13. To do. The liquid-phase refrigerant that has flowed into the high-pressure side refrigerant flow path 13a is cooled by exchanging heat with the refrigerant sucked by the compressor 11 passing through the low-pressure side refrigerant flow path 13b, and enters a supercooled state (point c → d in FIG. 4). ).

高圧側冷媒流路13aから流出した冷媒は、膨張弁14へ流入して中間圧に減圧され、気液二層状態になる(図4のd点→e点)。この気液二層状態の冷媒は、旋回流発生分岐部15の分岐部Z(図4のe点)にて分岐され、分岐された一方の冷媒は、第1流出配管17を介して固定絞り19へ流入し、他方の冷媒は、第2流出配管18を介してエジェクタ20の固定ノズル部20aへ流入する。   The refrigerant that has flowed out of the high-pressure side refrigerant flow path 13a flows into the expansion valve 14, is reduced to an intermediate pressure, and enters a gas-liquid two-layer state (point d → point e in FIG. 4). The refrigerant in the gas-liquid two-layer state is branched at a branch portion Z (point e in FIG. 4) of the swirl flow generation branch portion 15, and one of the branched refrigerants is fixed through a first outlet pipe 17. The other refrigerant flows into the fixed nozzle portion 20 a of the ejector 20 through the second outflow pipe 18.

エジェクタ20の固定ノズル部20aへ流入した冷媒は、等エントロピ的に減圧膨張する(図4のe点→f点)。そして、この減圧膨張時に冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに変換されて、冷媒が固定ノズル部20aの冷媒噴射口から高速度となって噴射される。この噴射冷媒の冷媒吸引作用により、冷媒吸引口20bから吸引側蒸発器23通過後の冷媒が吸引される。   The refrigerant flowing into the fixed nozzle portion 20a of the ejector 20 is decompressed and expanded in an isentropic manner (point e → point f in FIG. 4). And the pressure energy of a refrigerant | coolant is converted into speed energy at the time of this decompression | expansion expansion, and a refrigerant | coolant is injected at high speed from the refrigerant | coolant injection port of the fixed nozzle part 20a. Due to the refrigerant suction action of the injected refrigerant, the refrigerant after passing through the suction side evaporator 23 is sucked from the refrigerant suction port 20b.

そして、エジェクタ20の内部において、固定ノズル部20aから噴射された噴射冷媒と冷媒吸引口20bから吸引された吸引冷媒が混合部20cにて混合され(図4のf点→g点)、ディフューザ部20dに流入する。このディフューザ部20dでは通路面積の拡大により、冷媒の速度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(図4のg点→h点)。   Then, in the ejector 20, the injection refrigerant injected from the fixed nozzle portion 20a and the suction refrigerant sucked from the refrigerant suction port 20b are mixed in the mixing portion 20c (point f → point g in FIG. 4), and the diffuser portion 20d. In the diffuser portion 20d, the passage energy is increased and the velocity energy of the refrigerant is converted into pressure energy, so that the pressure of the refrigerant increases (point g → point h in FIG. 4).

エジェクタ20のディフューザ部20dから流出した冷媒は、流出側蒸発器21へ流入し、送風ファンの送風空気から吸熱して蒸発する(図4のh点→i点)。さらに、流出側蒸発器21から流出した冷媒は、内部熱交換器13の低圧側冷媒流路13bに流入して、高圧側冷媒流路13aを通過する高圧冷媒と熱交換して加熱される(図4のi点→j点)。   The refrigerant flowing out of the diffuser portion 20d of the ejector 20 flows into the outflow side evaporator 21, absorbs heat from the blown air of the blower fan, and evaporates (point h → point i in FIG. 4). Further, the refrigerant that has flowed out of the outflow side evaporator 21 flows into the low pressure side refrigerant flow path 13b of the internal heat exchanger 13 and is heated by exchanging heat with the high pressure refrigerant that passes through the high pressure side refrigerant flow path 13a ( I point in FIG. 4 → j point).

内部熱交換器13の低圧側冷媒流路13bで加熱された冷媒は、アキュムレータ22の気相冷媒出口から圧縮機11に吸入されて再び圧縮される(図4のj点→a点)。   The refrigerant heated in the low-pressure side refrigerant flow path 13b of the internal heat exchanger 13 is drawn into the compressor 11 from the gas-phase refrigerant outlet of the accumulator 22 and is compressed again (point j → point a in FIG. 4).

一方、第1流出配管17を介して固定絞り19へ流入した冷媒は、固定絞り19にて減圧されて低圧冷媒となり(図4のe点→k点)、この低圧冷媒が吸引側蒸発器23に流入する。吸引側蒸発器23へ流入した冷媒は、流出側蒸発器21にて熱交換した後の空気から吸熱して蒸発する(図4のk点→l点)。吸引側蒸発器23通過後の気相冷媒は冷媒吸引口20bからエジェクタ20内に吸引される(図4のl点→g点)。   On the other hand, the refrigerant that has flowed into the fixed throttle 19 via the first outlet pipe 17 is decompressed by the fixed throttle 19 to become a low-pressure refrigerant (point e → point k in FIG. 4). Flow into. The refrigerant that has flowed into the suction side evaporator 23 absorbs heat from the air after heat exchange in the outflow side evaporator 21 and evaporates (point k → l in FIG. 4). The gas-phase refrigerant after passing through the suction-side evaporator 23 is sucked into the ejector 20 from the refrigerant suction port 20b (point l → g in FIG. 4).

以上の如く、本実施形態では、エジェクタ20のディフューザ部20d下流側冷媒を流出側蒸発器21に供給するとともに、絞り手段20下流側冷媒を介して吸引側蒸発器23に供給しているので、流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23で同時に冷却作用を発揮できる。   As described above, in the present embodiment, the refrigerant on the downstream side of the diffuser portion 20d of the ejector 20 is supplied to the outflow side evaporator 21, and is supplied to the suction side evaporator 23 via the refrigerant on the downstream side of the throttle means 20. The outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23 can exhibit a cooling action simultaneously.

また、送風ファンから送風された空気を流出側蒸発器21→吸引側蒸発器23の順に通過させて同一の冷却対象空間を冷却できる。その際、エジェクタ20の吸引作用によって吸引側蒸発器23の冷媒蒸発圧力(冷媒蒸発温度)を流出側蒸発器21の冷媒蒸発圧力(冷媒蒸発温度)に対して低くできるので、流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23の冷媒蒸発温度と送風空気との温度差を確保して、効率的に送風空気を冷却できる。   Further, the same cooling target space can be cooled by passing the air blown from the blower fan in the order of the outflow side evaporator 21 → the suction side evaporator 23. At this time, the refrigerant evaporation pressure (refrigerant evaporation temperature) of the suction-side evaporator 23 can be made lower than the refrigerant evaporation pressure (refrigerant evaporation temperature) of the outflow-side evaporator 21 by the suction action of the ejector 20. And the temperature difference of the refrigerant | coolant evaporation temperature of the suction side evaporator 23 and blowing air is ensured, and blowing air can be cooled efficiently.

また、流出側蒸発器21下流側を圧縮機11吸入側に接続しているので、エジェクタ20のディフューザ部20dで昇圧された冷媒を圧縮機11に吸入させることができる。これにより、圧縮機11の吸入圧を上昇させることができるので、圧縮機11の駆動動力を低減することができる。   Further, since the downstream side of the outflow side evaporator 21 is connected to the suction side of the compressor 11, the refrigerant whose pressure has been increased by the diffuser portion 20 d of the ejector 20 can be sucked into the compressor 11. Thereby, since the suction pressure of the compressor 11 can be raised, the drive power of the compressor 11 can be reduced.

また、内部熱交換器13の作用によって、流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23における入口・出口間の冷媒のエンタルピ差(冷凍能力)を拡大できるので、サイクルの冷凍能力を増大してサイクル効率(COP)を向上できる。   Further, the action of the internal heat exchanger 13 can expand the refrigerant enthalpy difference (refrigeration capacity) between the inlet and outlet in the outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23, so that the cycle refrigeration capacity can be increased to increase the cycle. Efficiency (COP) can be improved.

さらに、本実施形態では、旋回流発生分岐部15を採用しているので、高いサイクル効率向上効果を得ることができる。このサイクル効率向上効果については、比較例装置のサイクル効率向上効果と比較して説明する。   Furthermore, in this embodiment, since the swirl | flow flow generation | occurrence | production branch part 15 is employ | adopted, the high cycle efficiency improvement effect can be acquired. This cycle efficiency improvement effect will be described in comparison with the cycle efficiency improvement effect of the comparative apparatus.

まず、比較例装置は、旋回流発生分岐部15、すなわちノズル部側旋回流発生器および絞り側旋回流発生器のいずれも備えていない冷凍サイクル装置であって、具体的には、旋回流発生分岐部15を三方継手に変更したもので、その他の構成は本実施形態の冷凍サイクル装置10と同様である。   First, the comparative example device is a refrigeration cycle device that does not include the swirl flow generation branching unit 15, that is, the nozzle unit side swirl flow generator and the throttle side swirl flow generator, and specifically, swirl flow generation. The branch part 15 is changed to a three-way joint, and the other configuration is the same as that of the refrigeration cycle apparatus 10 of the present embodiment.

従って、比較例装置を作動させると、本実施形態と同様に、冷媒は圧縮機11→放熱器12→受液器12a→内部熱交換器13→膨張弁14の順に流れ、三方継手によって構成された分岐部Zにて分岐される(図4のa点→b点→c点→d点→e点)。そして、分岐部Zから固定ノズル部20aへ流入した冷媒は、図4のe点→f’点に示すように、等エントロピ的に減圧膨張する。   Therefore, when the comparative apparatus is operated, the refrigerant flows in the order of the compressor 11 → the radiator 12 → the liquid receiver 12a → the internal heat exchanger 13 → the expansion valve 14 and is configured by a three-way joint, as in the present embodiment. The branch is made at the branch portion Z (point a → b point → c point → d point → e point in FIG. 4). Then, the refrigerant flowing into the fixed nozzle portion 20a from the branch portion Z is decompressed and expanded in an isentropic manner as indicated by point e → f ′ in FIG.

さらに、エジェクタ20の混合部20cにおいて、噴射冷媒と吸引冷媒が混合され(図4のf’点→g’点)、ディフューザ部20dにて上昇される(図4のg’点→h’点)。そして、流出側蒸発器21→内部熱交換器13→アキュムレータ22→圧縮機11の順に流れる(図4のh’点→i’点→j’点→a点)。   Further, the injection refrigerant and the suction refrigerant are mixed in the mixing unit 20c of the ejector 20 (point f ′ → g ′ in FIG. 4) and raised in the diffuser section 20d (point g ′ → h ′ in FIG. 4). ). And it flows in order of the outflow side evaporator 21-> internal heat exchanger 13-> accumulator 22-> compressor 11 (h 'point-> i' point-> j 'point-> a point of FIG. 4).

一方、分岐部Zから固定絞り19へ流入した冷媒は、固定絞り19にて減圧されて低圧冷媒となり(図4のe点→k’点)、吸引側蒸発器23→エジェクタ20(冷媒吸飲口20b)の順に流れる(図4のk点→l点→g’点)。   On the other hand, the refrigerant flowing into the fixed throttle 19 from the branch part Z is decompressed by the fixed throttle 19 to become a low-pressure refrigerant (point e → k ′ in FIG. 4), and the suction side evaporator 23 → the ejector 20 (refrigerant drinking) Mouth 20b) flows in the order (k point → l point → g ′ point in FIG. 4).

ここで、本実施形態の固定ノズル部20aにおける冷媒の減圧膨張過程(図4のe点→f点)と比較例装置の固定ノズル部20aの減圧膨張過程(図4のe点→f’点)とを比較すると、図4に図示するように、本実施形態では、固定ノズル部20aにおける冷媒の減圧膨張過程を二点鎖線で示す等エントロピ線により近づけることができる。   Here, the decompression / expansion process of the refrigerant in the fixed nozzle part 20a of this embodiment (point e → f in FIG. 4) and the decompression / expansion process of the fixed nozzle part 20a of the comparative apparatus (point e → f ′ in FIG. 4). 4), as shown in FIG. 4, in the present embodiment, the decompression and expansion process of the refrigerant in the fixed nozzle portion 20a can be made closer to the isentropic line indicated by a two-dot chain line.

その理由は、本実施形態では、冷媒の流れを旋回させて固定ノズル部20aへ流入させているので、比較例装置に対して、液相冷媒の沸騰を促進させて冷媒の流速を充分に増加させて、固定ノズル部20aの減圧効率(ノズル効率)ηnを向上させることができるからである。   The reason for this is that in this embodiment, the flow of the refrigerant is swirled and flows into the fixed nozzle portion 20a, so that the boiling of the liquid-phase refrigerant is promoted and the flow velocity of the refrigerant is sufficiently increased with respect to the comparative apparatus. This is because the pressure reduction efficiency (nozzle efficiency) ηn of the fixed nozzle portion 20a can be improved.

この際、減圧部が固定ノズル20aで構成されているので、特許文献1に記載された減圧装置のように、減圧部へ流入した冷媒がニードル等に付着しない。従って、冷媒の旋回流成分が弱められることなく、遠心力によって冷媒の気液を分離して、気相冷媒よりも旋回速度の高くなる液相冷媒を効率的に沸騰させることができる。   At this time, since the decompression unit is configured by the fixed nozzle 20a, the refrigerant flowing into the decompression unit does not adhere to the needle or the like as in the decompression device described in Patent Document 1. Accordingly, the gas-liquid refrigerant can be separated by centrifugal force without weakening the swirling flow component of the refrigerant, and the liquid-phase refrigerant having a swirling speed higher than that of the gas-phase refrigerant can be efficiently boiled.

その結果、本実施形態では、図4に示すように、比較例装置に対して、減圧膨張後の冷媒の比エンタルピをΔi1分だけ低下させることができるので、流出側蒸発器21における入口・出口間の冷媒のエンタルピ差(冷凍能力)を拡大できる。   As a result, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the specific enthalpy of the refrigerant after decompression and expansion can be reduced by Δi1 with respect to the comparative apparatus, so that the inlet / outlet in the outflow evaporator 21 can be reduced. The refrigerant enthalpy difference (refrigeration capacity) can be expanded.

さらに、固定ノズル部20aから噴射する冷媒流の流速を充分に増加させることで、冷媒吸引口20bから吸引される冷媒吸引量を増加させることができる。これにより、エジェクタ20の回収エネルギー量も増加できるので、図4に示すように、ディフューザ部20dにおける冷媒の昇圧量ΔPも、比較例装置における昇圧量ΔP’に対して増加する。   Furthermore, the refrigerant suction amount sucked from the refrigerant suction port 20b can be increased by sufficiently increasing the flow rate of the refrigerant flow injected from the fixed nozzle portion 20a. As a result, the amount of energy recovered by the ejector 20 can be increased, and as shown in FIG. 4, the pressure increase amount ΔP of the refrigerant in the diffuser portion 20d also increases with respect to the pressure increase amount ΔP ′ in the comparative apparatus.

その結果、本実施形態では、比較例装置に対して、圧縮機11の吸入圧を上昇させることができるので、圧縮機11の駆動動力を低減することができる。   As a result, in the present embodiment, the suction pressure of the compressor 11 can be increased with respect to the comparative example device, so that the driving power of the compressor 11 can be reduced.

さらに、本実施形態の固定絞り19における冷媒の減圧膨張過程(図4のe点→k点)と比較例装置の固定絞り19の減圧膨張過程(図4のe点→k’点)とを比較すると、図4に図示するように、本実施形態では、固定絞り19における冷媒の減圧膨張過程を二点鎖線で示す等エントロピ線に近づけることができる。   Further, the decompression / expansion process of the refrigerant in the fixed throttle 19 of this embodiment (point e → k in FIG. 4) and the decompression / expansion process of the fixed throttle 19 of the comparative apparatus (point e → k ′ in FIG. 4). In comparison, as shown in FIG. 4, in the present embodiment, the decompression and expansion process of the refrigerant in the fixed throttle 19 can be brought close to an isentropic line indicated by a two-dot chain line.

その理由は、本実施形態では、冷媒の流れを旋回させて固定絞り19へ流入させているので、比較例装置に対して、冷媒の流速を充分に増加させて、減圧膨張過程の冷媒を超音速化できるからである。   The reason is that in the present embodiment, the flow of the refrigerant is swirled and flows into the fixed throttle 19, so that the flow rate of the refrigerant is sufficiently increased with respect to the comparative example device so that the refrigerant in the decompression / expansion process exceeds the refrigerant. This is because the speed of sound can be increased.

この際、減圧部が固定絞り19で構成されているので、特許文献1に記載された減圧装置のように、減圧部へ流入した冷媒がニードル等に付着しない。従って、冷媒の旋回流成分が弱められることなく、気相冷媒の膨張に伴う圧力損失を低減して効果的に減圧膨張過程の冷媒の速度を増加できる。   At this time, since the decompression unit is constituted by the fixed throttle 19, the refrigerant flowing into the decompression unit does not adhere to the needle or the like as in the decompression device described in Patent Document 1. Therefore, it is possible to effectively increase the speed of the refrigerant in the decompression / expansion process by reducing the pressure loss due to the expansion of the gas-phase refrigerant without weakening the swirl component of the refrigerant.

その結果、本実施形態では、図4に示すように、比較例装置に対して、減圧膨張後の冷媒の比エンタルピをΔi2分だけ低下させることができるので、吸引側蒸発器23における入口・出口間の冷媒のエンタルピ差(冷凍能力)を拡大できる。   As a result, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the specific enthalpy of the refrigerant after decompression and expansion can be reduced by Δi2 with respect to the comparative apparatus, so that the inlet / outlet in the suction-side evaporator 23 can be reduced. The refrigerant enthalpy difference (refrigeration capacity) can be expanded.

上記の如く、本実施形態では、旋回流発生分岐部15を採用することで、エジェクタ20の固定ノズル部20aおよび固定絞り19に流入する冷媒の流れを旋回させて減圧効率ηnを向上させることで、サイクル効率を効果的に向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, by adopting the swirl flow generation / branching portion 15, the flow of the refrigerant flowing into the fixed nozzle portion 20a and the fixed throttle 19 of the ejector 20 is swirled to improve the pressure reduction efficiency ηn. , The cycle efficiency can be effectively improved.

(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態の旋回流発生分岐部15に対して、図6に示す、旋回流発生分岐部26を採用した冷凍サイクル装置について説明する。その他の構成は第1実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, a refrigeration cycle apparatus that employs a swirl flow generation / branching section 26 shown in FIG. 6 with respect to the swirl flow generation / branching section 15 of the first embodiment will be described. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図5は、旋回流発生分岐部25の概略的な斜視図であり、旋回流発生分岐部25は、冷媒を流入させる流入配管25a(流入通路)と、内部で冷媒を旋回させる円筒状の旋回筒部25bと、冷媒を旋回筒部25bから固定絞り19側へ流出させる第1流出配管25c(第1流出通路)と、冷媒を旋回筒部25bからエジェクタ20の固定ノズル部20a側へ流出させる第2流出配管25d(第2流出通路)とを有して構成される。   FIG. 5 is a schematic perspective view of the swirling flow generating branching section 25. The swirling flow generating branching section 25 has an inflow pipe 25a (inflow passage) through which a refrigerant flows and a cylindrical swirling that swirls the refrigerant inside. The cylinder part 25b, the first outflow pipe 25c (first outflow passage) for allowing the refrigerant to flow out from the swivel cylinder part 25b to the fixed throttle 19 side, and the refrigerant from the swirl cylinder part 25b to the fixed nozzle part 20a side of the ejector 20 A second outlet pipe 25d (second outlet passage) is provided.

流入配管25aは、旋回筒部25bの中央部に接続され、さらに、旋回筒部25bの外周接線方向に沿って接続されている。つまり、流入配管25aは、冷媒を旋回筒部25bの周方向に流入させるようになっている。   The inflow pipe 25a is connected to the central part of the swivel cylinder part 25b, and is further connected along the outer circumferential tangent direction of the swivel cylinder part 25b. That is, the inflow pipe 25a is configured to allow the refrigerant to flow in the circumferential direction of the swivel cylinder portion 25b.

各流出配管25c、25dは、それぞれ、旋回筒部25bの軸方向端部に接続され、さらに、各流出配管25c、25dの軸方向と旋回筒部25bの軸方向は、同軸上に配置されている。つまり、各流出配管25c、25dは、冷媒を旋回筒部25bの軸方向に流出させるようになっている。   Each outflow pipe 25c, 25d is connected to the axial end of the swivel cylinder 25b, and the axial direction of each outflow pipe 25c, 25d and the swivel cylinder 25b are arranged coaxially. Yes. That is, the outflow pipes 25c and 25d are configured to allow the refrigerant to flow out in the axial direction of the swivel cylinder portion 25b.

従って、流入配管25aから旋回筒部25bへ流入した冷媒は、旋回筒部25bの内壁に沿って旋回して、図5の太線矢印B、Cに示すように、旋回した状態で各流出配管25c、25dから流出する。   Therefore, the refrigerant that has flowed into the swivel cylinder part 25b from the inflow pipe 25a swirls along the inner wall of the swirl cylinder part 25b, and in the swirled state, as shown by the thick line arrows B and C in FIG. , 25d.

つまり、本実施形態では、旋回筒部25bの内部に分岐部Zが形成され、旋回筒部25bが絞り側旋回流発生器およびノズル部側旋回流発生器の機能を兼ねる。これにより、エジェクタ20の固定ノズル部20aおよび固定絞り19に流入する冷媒の流れを旋回させることができるので、第1実施形態と同様のサイクル効率向上効果を得ることができる。   That is, in this embodiment, the branch part Z is formed in the inside of the turning cylinder part 25b, and the turning cylinder part 25b serves as the function of a throttle side turning flow generator and a nozzle part side turning flow generator. Thereby, since the flow of the refrigerant flowing into the fixed nozzle portion 20a and the fixed throttle 19 of the ejector 20 can be swirled, the same cycle efficiency improvement effect as in the first embodiment can be obtained.

さらに、第1流出配管25cの配管径φd2および第2流出配管25dの配管径φd3を調整することで、第1実施形態の同様に、各流出配管25c、25dへ流出する冷媒量を適切に分配できる。   Further, by adjusting the pipe diameter φd2 of the first outflow pipe 25c and the pipe diameter φd3 of the second outflow pipe 25d, the amount of refrigerant flowing out to each of the outflow pipes 25c and 25d is appropriately distributed as in the first embodiment. it can.

(第3実施形態)
本実施形態では、第1実施形態の旋回流発生分岐部15に対して、図6に示す、旋回流発生分岐部26を採用した冷凍サイクル装置について説明する。その他の構成は第1実施形態と同様である。
(Third embodiment)
In the present embodiment, a refrigeration cycle apparatus that employs a swirl flow generation / branching section 26 shown in FIG. 6 with respect to the swirl flow generation / branching section 15 of the first embodiment will be described. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図6は、旋回流発生分岐部26の概略的な斜視図であり、旋回流発生分岐部26は、冷媒を流入させる流入配管26a(流入通路)と、内部で冷媒を旋回させる略筒状の旋回筒部26bと、冷媒を旋回筒部26bから固定絞り19側へ流出させる第1流出配管26c(第1流出通路)と、冷媒を旋回筒部26bからエジェクタ20の固定ノズル部20a側へ流出させる第2流出配管26d(第2流出通路)とを有して構成される。   FIG. 6 is a schematic perspective view of the swirling flow generation branching portion 26. The swirling flow generation branching portion 26 has an inflow pipe 26a (inflow passage) through which a refrigerant flows and a substantially cylindrical shape that swirls the refrigerant inside. The swivel cylinder part 26b, the first outflow pipe 26c (first outflow passage) for allowing the refrigerant to flow out from the swivel cylinder part 26b to the fixed throttle 19 side, and the refrigerant outflow from the swirl cylinder part 26b to the fixed nozzle part 20a side of the ejector 20 And a second outflow pipe 26d (second outflow passage).

旋回筒部26bは、軸方向が鉛直方向に向くように配置されており、流入配管26aは、旋回筒部26bの一方の端部に接続され、さらに、旋回筒部26bの外周接線方向に沿って接続されている。つまり、流入配管26aは、冷媒を旋回筒部26bの周方向に流入させるようになっている。   The swivel cylinder part 26b is arranged so that the axial direction is in the vertical direction, the inflow pipe 26a is connected to one end of the swivel cylinder part 26b, and further along the outer circumferential tangent direction of the swivel cylinder part 26b. Connected. That is, the inflow pipe 26a is configured to allow the refrigerant to flow in the circumferential direction of the swivel cylinder portion 26b.

各流出配管26c、26dは、それぞれ、旋回筒部26bの端部のうち流入配管26aが接続された側と反対側の端部に接続されている。さらに、各流出配管26c、26dの軸方向と流入配管26aの軸方向は、異なる方向に向いている。つまり、各流出配管26c、26dは、流入配管26aから旋回筒部26bへ流入する冷媒の流入方向と異なる方向に冷媒を流出させるようになっている。   Each outflow pipe 26c, 26d is connected to the end of the swivel cylinder part 26b opposite to the side to which the inflow pipe 26a is connected. Furthermore, the axial direction of each outflow pipe 26c, 26d and the axial direction of the inflow pipe 26a are in different directions. That is, the outflow pipes 26c and 26d are configured to cause the refrigerant to flow out in a direction different from the inflow direction of the refrigerant flowing from the inflow pipe 26a into the swivel tube portion 26b.

従って、流入配管26aから旋回筒部26bへ流入した冷媒は、旋回筒部26bの内壁に沿って旋回して、図6の太線矢印B、Cに示すように、旋回した状態で各流出配管26c、26dから流出する。   Accordingly, the refrigerant that has flowed into the swivel cylinder part 26b from the inflow pipe 26a swirls along the inner wall of the swirl cylinder part 26b, and as shown by the thick arrows B and C in FIG. , 26d.

つまり、本実施形態では、旋回筒部26bの内部に分岐部Zが形成され、旋回筒部26bが絞り側旋回流発生器およびノズル部側旋回流発生器の機能を兼ねる。これにより、エジェクタ20の固定ノズル部20aおよび固定絞り19に流入する冷媒の流れを旋回させることができるので、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。   That is, in this embodiment, the branch part Z is formed in the inside of the turning cylinder part 26b, and the turning cylinder part 26b serves as the function of a throttle side turning flow generator and a nozzle part side turning flow generator. Thereby, since the flow of the refrigerant flowing into the fixed nozzle portion 20a and the fixed throttle 19 of the ejector 20 can be swirled, the same effect as the second embodiment can be obtained.

(第4実施形態)
上述の第1〜3実施形態では、ノズル部側旋回流発生器、絞り側旋回流発生器および分岐部Zを一体に構成した旋回流発生分岐部15、25、26を採用した例を説明したが、本実施形態では、ノズル部側旋回流発生器、絞り側旋回流発生器および分岐部Zを別体に構成した例を説明する。
(Fourth embodiment)
In the first to third embodiments described above, an example in which the swirl flow generation branching portions 15, 25, and 26 in which the nozzle portion side swirl flow generator, the throttle side swirl flow generator, and the branch portion Z are integrally configured has been described. However, in the present embodiment, an example will be described in which the nozzle side swirl flow generator, the throttle side swirl flow generator, and the branch part Z are configured separately.

具体的には、第1実施形態の冷凍サイクル装置において、旋回流発生分岐部15を廃止して、膨張弁14の下流側に1つの冷媒流入口と2つの冷媒流出口とを有する三方継手を接続している。   Specifically, in the refrigeration cycle apparatus of the first embodiment, a three-way joint having one refrigerant inlet and two refrigerant outlets on the downstream side of the expansion valve 14 by eliminating the swirl flow generation branching portion 15. Connected.

さらに、三方継手の一方の冷媒流出口をエジェクタ20の固定ノズル部20aへ接続し、他方の冷媒流出口を固定絞り19へ接続する。そして、三方継手と固定ノズル部20aとの間および三方継手と固定絞り19との間にそれぞれ減圧部へ流入する冷媒の流れを旋回させる旋回流発生器27を設けている。   Further, one refrigerant outlet of the three-way joint is connected to the fixed nozzle portion 20 a of the ejector 20, and the other refrigerant outlet is connected to the fixed throttle 19. Then, a swirling flow generator 27 is provided between the three-way joint and the fixed nozzle portion 20a and between the three-way joint and the fixed restrictor 19 to swirl the refrigerant flowing into the decompression portion.

従って、三方継手によって分岐部Zが構成され、旋回流発生器27によってノズル部側旋回流発生器および絞り側旋回流発生器が構成される。つまり、旋回流発生器27と固定ノズル20aおよび旋回流発生器27と固定絞り19によって、本発明の第1の特徴の減圧装置と同様の構成が実現される。その他の全体構成は、第1実施形態と同様である。   Accordingly, the branch portion Z is constituted by the three-way joint, and the swirl flow generator 27 constitutes the nozzle portion side swirl flow generator and the throttle side swirl flow generator. That is, the swirl flow generator 27 and the fixed nozzle 20a, and the swirl flow generator 27 and the fixed throttle 19 realize the same configuration as the decompression device of the first feature of the present invention. Other overall configurations are the same as those of the first embodiment.

この旋回流発生器27は、図7の概略的な斜視部に示すように、冷媒を流入させる流入配管27a(流入通路)と、内部で冷媒を旋回させる略筒状の旋回筒部27bと、冷媒を旋回筒部27bから固定ノズル部20a側または固定絞り19側へ流出させる流出配管27c(流出通路)とを有して構成される。   As shown in the schematic perspective portion of FIG. 7, the swirling flow generator 27 includes an inflow pipe 27 a (inflow passage) through which the refrigerant flows, a substantially cylindrical swirling tube section 27 b that swirls the refrigerant inside, It has an outflow pipe 27c (outflow passage) through which the refrigerant flows out from the swivel cylinder portion 27b to the fixed nozzle portion 20a side or the fixed throttle 19 side.

流入配管27aは、旋回筒部27bの一方の端部に接続され、さらに、旋回筒部27bの外周接線方向に沿って接続されている。つまり、流入配管27aは、冷媒を旋回筒部27bの周方向に流入させるようになっている。   The inflow pipe 27a is connected to one end of the swivel cylinder part 27b, and is further connected along the outer circumferential tangent direction of the swivel cylinder part 27b. That is, the inflow pipe 27a is configured to allow the refrigerant to flow in the circumferential direction of the swivel cylinder portion 27b.

流出配管27cは、旋回筒部27bの端部のうち流入配管27aが接続された側と反対側の端部に接続されている。さらに、流出配管27cの軸方向と流入配管27aの軸方向は、異なる方向に向いている。つまり、流出配管27cは、流入配管27aから旋回筒部27bへ流入する冷媒の流入方向と異なる方向に冷媒を流出させるようになっている。   Outflow pipe 27c is connected to an end portion on the opposite side of the end portion of swivel cylinder portion 27b to the side to which inflow piping 27a is connected. Furthermore, the axial direction of the outflow pipe 27c and the axial direction of the inflow pipe 27a are directed in different directions. That is, the outflow pipe 27c allows the refrigerant to flow out in a direction different from the inflow direction of the refrigerant flowing into the swivel cylinder portion 27b from the inflow pipe 27a.

従って、流入配管27aから旋回筒部27bへ流入した冷媒は、旋回筒部27bの内壁に沿って旋回して、図7の太線矢印Dに示すように、旋回した状態で流出配管27cから流出する。これにより、エジェクタ20の固定ノズル部20aおよび固定絞り19に流入する冷媒の流れを旋回させることができるので、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   Accordingly, the refrigerant that has flowed into the swivel cylinder part 27b from the inflow pipe 27a swirls along the inner wall of the swirl cylinder part 27b, and flows out of the outflow pipe 27c in a swung state, as indicated by a thick arrow D in FIG. . Thereby, since the flow of the refrigerant flowing into the fixed nozzle portion 20a and the fixed throttle 19 of the ejector 20 can be swirled, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

(第5実施形態)
本実施形態では、第4実施形態の旋回流発生器27に対して、図8に示す、旋回流発生器28を採用した冷凍サイクル装置について説明する。その他の構成は第4実施形態と同様である。
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, a refrigeration cycle apparatus that employs a swirling flow generator 28 shown in FIG. 8 with respect to the swirling flow generator 27 of the fourth embodiment will be described. Other configurations are the same as those of the fourth embodiment.

図8は、旋回流発生器28の概略的な斜視図であり、旋回流発生器28は、冷媒を流入出させる冷媒配管28a(冷媒通路)を有し、この冷媒配管28aの内壁面には、螺旋状の溝28bが形成されている。具体的には、管状の冷媒配管28aをねじることで螺旋状の溝28bが形成されている。もちろん、この螺旋状の溝はタップ加工等で形成してもよい。   FIG. 8 is a schematic perspective view of the swirling flow generator 28. The swirling flow generator 28 has a refrigerant pipe 28a (refrigerant passage) through which refrigerant flows in and out, and an inner wall surface of the refrigerant pipe 28a has a refrigerant pipe 28a. A spiral groove 28b is formed. Specifically, the spiral groove 28b is formed by twisting the tubular refrigerant pipe 28a. Of course, this spiral groove may be formed by tapping or the like.

旋回流発生器28では、内部に流入した冷媒が、内壁面に形成された螺旋状の溝28bに沿って太線矢印Dに示すように旋回して、エジェクタ20の固定ノズル部20aおよび固定絞り19に流入する冷媒の流れを旋回させることができる。その結果、第4実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the swirl flow generator 28, the refrigerant flowing into the swirl swirls along the spiral groove 28b formed on the inner wall surface as indicated by a thick arrow D, and the fixed nozzle portion 20a and the fixed restrictor 19 of the ejector 20 are swung. The flow of the refrigerant flowing into the can be swirled. As a result, the same effect as in the fourth embodiment can be obtained.

(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows.

(1)上述の実施形態では、固定絞り19としてキャピラリチューブを採用しているが、オリフィス、ラバールノズル、先細ノズル等を採用してもよい。ここで、固定絞り19として上記の絞り手段を採用した際の減圧効率ηn(ノズル効率)向上効果を図9に示す。図9に示すように、いずれの絞り手段を採用しても減圧効率ηnを向上できる。   (1) In the above-described embodiment, a capillary tube is employed as the fixed throttle 19, but an orifice, a Laval nozzle, a tapered nozzle, or the like may be employed. Here, FIG. 9 shows the effect of improving the pressure reduction efficiency ηn (nozzle efficiency) when the above-described diaphragm means is adopted as the fixed diaphragm 19. As shown in FIG. 9, the pressure reduction efficiency ηn can be improved regardless of which throttling means is employed.

(2)上述の実施形態の冷凍サイクル装置10はエジェクタ式冷凍サイクル装置で構成されているので、ノズル部20aおよび固定絞り19の二つに減圧部を有している。さらに、双方の減圧部によって第1の特徴の減圧装置の構成を実現しているが、いずれか一方の減圧部によって第1の特徴の減圧装置の構成を実現してもよい。   (2) Since the refrigeration cycle apparatus 10 of the above-described embodiment is composed of an ejector-type refrigeration cycle apparatus, the refrigeration cycle apparatus 10 includes two nozzle parts 20 a and a fixed throttle 19, and pressure reducing parts. Furthermore, although the configuration of the decompression device having the first characteristic is realized by both the decompression units, the configuration of the decompression device having the first feature may be implemented by any one decompression unit.

前述の如く、いずれか一方の減圧部によって第1の特徴の減圧装置の構成を実現してもエジェクタ式冷凍サイクル装置のサイクル効率を向上できる。さらに、この場合は、第4、5実施形態で説明した旋回流発生器27、28をいずれか一方の減圧部の上流に配置すればよい。   As described above, the cycle efficiency of the ejector-type refrigeration cycle apparatus can be improved even if the configuration of the decompression device having the first characteristic is realized by any one decompression unit. Furthermore, in this case, the swirl flow generators 27 and 28 described in the fourth and fifth embodiments may be arranged upstream of any one of the decompression units.

(3)上述の実施形態では、冷凍サイクル装置10としてエジェクタ式冷凍サイクル装置を採用しているが、圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器で構成される通常の蒸気圧縮式冷凍サイクル装置に本発明を適用してもサイクル効率を向上させることができる。さらに、この場合は、第4、5実施形態で説明した旋回流発生器27、28を減圧器の上流に配置すればよい。   (3) In the above-described embodiment, an ejector refrigeration cycle apparatus is employed as the refrigeration cycle apparatus 10, but a normal vapor compression refrigeration cycle apparatus including a compressor, a radiator, a decompression device, and an evaporator is used. Even if the present invention is applied, the cycle efficiency can be improved. Furthermore, in this case, the swirl flow generators 27 and 28 described in the fourth and fifth embodiments may be arranged upstream of the decompressor.

(4)上述の第5実施形態では、冷媒配管28aの内壁面に、螺旋状の溝28bを形成することで、旋回流発生器28を形成しているが、冷媒配管28a内通路に、溝28bと同様の機能を果たす螺旋状の整流板等を配置してもよい。   (4) In the fifth embodiment described above, the spiral flow generator 28 is formed by forming the spiral groove 28b on the inner wall surface of the refrigerant pipe 28a, but the groove is formed in the passage inside the refrigerant pipe 28a. A spiral rectifying plate or the like that performs the same function as 28b may be arranged.

(5)上述の実施形態では、膨張弁14とアキュムレータ22を採用した冷凍サイクル装置について説明したが、膨張弁14として、流出側蒸発器21下流側冷媒の過熱度を所定の値に調整する温度式膨張弁を採用してもよい。この場合は、アキュムレータ22を廃止してもよい。   (5) In the above-described embodiment, the refrigeration cycle apparatus employing the expansion valve 14 and the accumulator 22 has been described. However, as the expansion valve 14, the temperature at which the degree of superheat of the refrigerant on the downstream side of the outflow evaporator 21 is adjusted to a predetermined value. A type expansion valve may be employed. In this case, the accumulator 22 may be eliminated.

(6)上述の実施形態では、流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23をろう付け接合により一体構造に接合しているが、その他の方法で流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23を一体化してもよい。例えば、フィンアンドチューブ構造の流出側蒸発器21と吸引側蒸発器23のフィンを共通化し、フィンと接触するチューブ構成で分割してもよい。   (6) In the above-described embodiment, the outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23 are joined to each other by brazing joint, but the outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23 are connected by other methods. It may be integrated. For example, the fins of the outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23 having a fin-and-tube structure may be shared and divided by a tube configuration in contact with the fins.

(7)上述の第1実施形態では、旋回流発生分岐部15の第1流出配管17および第2流出配管18の軸方向を、流入配管16の軸方向に対して垂直方向に向けているが、他の方向に向けてもよい。例えば、第1流出配管17および第2流出配管18の軸方向を末広がり状の対称方向に向けてもよい。   (7) In the first embodiment described above, the axial directions of the first outflow pipe 17 and the second outflow pipe 18 of the swirl flow generation branching section 15 are oriented in a direction perpendicular to the axial direction of the inflow pipe 16. , May be directed in other directions. For example, the axial direction of the first outflow pipe 17 and the second outflow pipe 18 may be directed in a symmetric direction that is divergent.

(8)上述の実施形態では、流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23によって同一の空調対象空間を冷却しているが、流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23によって異なる空調対象空間を冷却するようにしてもよい。例えば、流出側蒸発器21に対して、冷媒蒸発圧力(冷媒蒸発温度)が低い吸引側蒸発器23を冷凍庫内冷却用に適用し、第1蒸発器16を車室内冷却用に適用してもよい。   (8) In the above-described embodiment, the same air-conditioning target space is cooled by the outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23, but different air conditioning target spaces are provided by the outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23. You may make it cool. For example, the suction side evaporator 23 having a low refrigerant evaporation pressure (refrigerant evaporation temperature) is applied to the freezing compartment cooling and the first evaporator 16 is applied to the vehicle interior cooling with respect to the outflow side evaporator 21. Good.

(9)上述の各実施形態では、冷媒としてフロン系冷媒を採用した例を説明したが、HC系冷媒および二酸化炭素を採用してもよい。冷媒として二酸化炭素を採用して高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクル装置を構成する場合は、放熱器12で冷媒が凝縮しないので、受液器12aを廃止してもよい。さらに、この場合でも膨張弁14にて冷媒を気液二相状態まで減圧すればよい。   (9) In each of the above-described embodiments, an example in which a chlorofluorocarbon refrigerant is employed as the refrigerant has been described. However, an HC refrigerant and carbon dioxide may be employed. When carbon dioxide is used as the refrigerant and a supercritical refrigeration cycle apparatus in which the high-pressure side refrigerant pressure exceeds the critical pressure of the refrigerant is configured, the refrigerant is not condensed by the radiator 12, and therefore the receiver 12a may be eliminated. . Furthermore, even in this case, the refrigerant may be decompressed to the gas-liquid two-phase state by the expansion valve 14.

(10)上述の実施形態では、放熱器12を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23を室内側熱交換器として車室内冷却用に適用しているが、逆に、流出側蒸発器21および吸引側蒸発器23を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として構成し、放熱器12を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する室内側熱交換器として構成するヒートポンプサイクルに本発明を適用してもよい。   (10) In the above-described embodiment, the radiator 12 is an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, and the outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23 are indoor side heat exchangers for cooling the vehicle interior. However, the outflow side evaporator 21 and the suction side evaporator 23 are configured as outdoor heat exchangers that absorb heat from a heat source such as outside air, and the radiator 12 is heated fluid such as air or water. You may apply this invention to the heat pump cycle comprised as an indoor side heat exchanger which heats.

第1実施形態の冷凍サイクル装置の全体構成図である。It is a whole lineblock diagram of the refrigerating cycle device of a 1st embodiment. 第1実施形態の旋回流発生分岐部の斜視図である。It is a perspective view of the swirl flow generation | occurrence | production branch part of 1st Embodiment. 図2のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 第1実施形態の冷媒の状態を示すモリエル線図である。It is a Mollier diagram which shows the state of the refrigerant | coolant of 1st Embodiment. 第2実施形態の旋回流発生分岐部の斜視図である。It is a perspective view of the swirl | flow flow generation | occurrence | production branch part of 2nd Embodiment. 第3実施形態の旋回流発生分岐部の斜視図である。It is a perspective view of the swirl | flow flow generation | occurrence | production branch part of 3rd Embodiment. 第4実施形態の旋回流発生器の斜視図である。It is a perspective view of the swirl flow generator of 4th Embodiment. 第5実施形態の旋回流発生器の斜視図である。It is a perspective view of the swirl flow generator of 5th Embodiment. 絞り手段の種類による減圧効率ηnの向上効果を示すグラフである。It is a graph which shows the improvement effect of pressure reduction efficiency (eta) n by the kind of aperture means.

符号の説明Explanation of symbols

11…圧縮機、12…放熱器、15、25、26…旋回流発生分岐部、
16、25a、26a、27a…流入配管、17、25c、26c…第1流出配管、
18、25d、26d…第2流出配管、19…固定絞り、20…エジェクタ、
20a…固定ノズル部、20b…冷媒吸引口、20d…ディフューザ部、
21…流出側蒸発器、23…吸引側蒸発器、25b、26b、27b…旋回筒部、
27、28…旋回流発生器、27c…流出配管、28a…冷媒配管、28b…溝。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Compressor, 12 ... Radiator, 15, 25, 26 ... Swirling flow generation | occurrence | production branch part,
16, 25a, 26a, 27a ... inflow piping, 17, 25c, 26c ... first outflow piping,
18, 25d, 26d ... second outflow pipe, 19 ... fixed throttle, 20 ... ejector,
20a ... fixed nozzle part, 20b ... refrigerant suction port, 20d ... diffuser part,
21 ... Outflow side evaporator, 23 ... Suction side evaporator, 25b, 26b, 27b ... Swivel cylinder part,
27, 28 ... swirl flow generator, 27c ... outflow pipe, 28a ... refrigerant pipe, 28b ... groove.

Claims (11)

冷凍サイクル装置に適用される減圧装置であって、
冷媒を減圧膨張させる減圧部(19、20a)と、
前記減圧部(19、20a)の上流側に配置されて、前記減圧部(19、20a)へ流入する冷媒の流れを旋回させる旋回流発生部(15、25、26、27、28)とを備え、
前記減圧部(19、20a)は、固定絞りで構成されていることを特徴とする減圧装置。
A decompression device applied to a refrigeration cycle device,
A decompression section (19, 20a) for decompressing and expanding the refrigerant;
A swirl flow generating section (15, 25, 26, 27, 28) disposed upstream of the decompression section (19, 20a) and swirling the flow of the refrigerant flowing into the decompression section (19, 20a); Prepared,
The decompression device (19, 20a) is constituted by a fixed throttle, and a decompression device.
前記旋回流発生部(15、25、26、27)は、冷媒を流入させる流入通路(16、25a、26a、27a)と、前記流入通路(16、25a、26a、27a)から流入する冷媒の流入方向と異なる方向に冷媒を流出させる流出通路(17、18、25c、25d、26c、26d、27c)とを有していることを特徴とする請求項1に記載の減圧装置。 The swirl flow generating section (15, 25, 26, 27) includes an inflow passage (16, 25a, 26a, 27a) through which a refrigerant flows and a refrigerant flow from the inflow passage (16, 25a, 26a, 27a). The decompression device according to claim 1, further comprising an outflow passage (17, 18, 25c, 25d, 26c, 26d, 27c) for allowing the refrigerant to flow out in a direction different from the inflow direction. 前記旋回流発生部(25、27)は、内部で冷媒を旋回させる円筒状の旋回筒部(25b、27b)を有し、
前記流入通路(25a、27a)は、前記旋回筒部(25b、27b)の周方向に冷媒を流入させ、
前記流出通路(25c、25d、27c)は、前記旋回筒部(25b、27b)の軸方向に冷媒を流出させるようになっていることを特徴とする請求項2に記載の減圧装置。
The swirl flow generating portion (25, 27) has a cylindrical swirl tube portion (25b, 27b) for swirling the refrigerant inside,
The inflow passages (25a, 27a) allow the refrigerant to flow in the circumferential direction of the swivel tube portions (25b, 27b),
The decompression device according to claim 2, wherein the outflow passage (25c, 25d, 27c) is configured to allow the refrigerant to flow out in an axial direction of the swivel tube portion (25b, 27b).
前記旋回流発生部(28)は、冷媒を流入出させる冷媒通路(28a)を有し、
前記冷媒通路(28a)の内壁面には、螺旋状の溝(28b)が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の減圧装置。
The swirling flow generating section (28) has a refrigerant passage (28a) for flowing in and out the refrigerant,
The decompression device according to claim 1, wherein a spiral groove (28b) is formed on an inner wall surface of the refrigerant passage (28a).
請求項1ないし4のいずれか1つに記載の減圧装置を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle apparatus comprising the decompression device according to any one of claims 1 to 4. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
前記圧縮機(11)から吐出された高温高圧冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
前記放熱器(12)出口側冷媒の流れを分岐する分岐部(Z)と、
前記分岐部(Z)で分岐された一方の冷媒を減圧膨張させる固定ノズル部(20a)から噴射する高速度の冷媒流によって冷媒を冷媒吸引口(20b)から吸引し、前記高速度の冷媒流と前記冷媒吸引口(20b)からの吸引冷媒とを混合してディフューザ部(20c)で昇圧させるエジェクタ(20)と、
前記分岐部(Z)で分岐された他方の冷媒を減圧膨張させる固定絞り(19)と、
前記固定絞り(19)下流側冷媒を蒸発させて、前記冷媒吸引口(20b)上流側に流出する吸引側蒸発器(23)とを備え、
前記分岐部(Z)下流側かつ前記固定ノズル部(20a)上流側に配置されて前記固定ノズル部(20a)へ流入する冷媒の流れを旋回させるノズル部側旋回流発生器(16、18、25b、26b、27b、28)、および、前記分岐部(Z)下流側かつ前記固定絞り(19)上流側に配置されて前記固定絞り(19)へ流入する冷媒の流れを旋回させる絞り側旋回流発生器(16、17、25b、26b、27b、28)のうち少なくとも一方を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
A compressor (11) for compressing and discharging the refrigerant;
A radiator (12) for radiating the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor (11);
A branch part (Z) for branching the flow of the refrigerant on the radiator (12) outlet side,
The refrigerant is sucked from the refrigerant suction port (20b) by the high-speed refrigerant flow injected from the fixed nozzle part (20a) for decompressing and expanding one of the refrigerants branched at the branch part (Z), and the high-speed refrigerant flow And an ejector (20) that mixes the refrigerant sucked from the refrigerant suction port (20b) and pressurizes the refrigerant by the diffuser part (20c);
A fixed throttle (19) for decompressing and expanding the other refrigerant branched at the branch (Z);
A suction side evaporator (23) that evaporates the downstream side refrigerant of the fixed throttle (19) and flows out upstream of the refrigerant suction port (20b);
Nozzle part side swirl flow generators (16, 18,) arranged on the downstream side of the branch part (Z) and upstream of the fixed nozzle part (20a) to swirl the flow of the refrigerant flowing into the fixed nozzle part (20a). 25b, 26b, 27b, 28), and throttle side swirl that swirls the flow of the refrigerant that is arranged downstream of the branch part (Z) and upstream of the fixed throttle (19) and flows into the fixed throttle (19). A refrigeration cycle apparatus comprising at least one of flow generators (16, 17, 25b, 26b, 27b, 28).
前記エジェクタ(20)流出冷媒を蒸発させる流出側蒸発器(21)を備えることを特徴とする請求項6に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle apparatus according to claim 6, further comprising an outflow side evaporator (21) for evaporating the ejected refrigerant (20). 前記ノズル部側旋回流発生器(16、18、25b、26b、27b、28)および前記絞り側旋回流発生器(16、17、25b、26b、27b、28)の双方を備えることを特徴とする請求項6または7に記載の冷凍サイクル装置。 The nozzle unit side swirl flow generator (16, 18, 25b, 26b, 27b, 28) and the throttle side swirl flow generator (16, 17, 25b, 26b, 27b, 28) are provided. The refrigeration cycle apparatus according to claim 6 or 7. 前記ノズル部側旋回流発生器(16、18、25b、26b)、前記絞り側旋回流発生器(16、17、25b、26b)および前記分岐部(Z)は、旋回流発生分岐部(15、25、26)として一体に構成されていることを特徴とする請求項8に記載の冷凍サイクル装置。 The nozzle side swirl flow generator (16, 18, 25b, 26b), the throttle side swirl flow generator (16, 17, 25b, 26b) and the branch part (Z) are swirl flow generation branch parts (15 25, 26), the refrigeration cycle apparatus according to claim 8, wherein the refrigeration cycle apparatus is integrally formed. 前記旋回流発生分岐部(15、25、26)は、冷媒を流入させる流入通路(16、25a、26a)と、前記流入通路(16、25a、26a)から分岐して冷媒を流出させる第1流出通路(17、25c、26c)と、前記流入通路(16、25a、26a)から分岐して冷媒を流出させる第2流出通路(18、25d、26d)とを有し、
前記第1流出通路(17、25c、26c)および前記第2流出通路(18、25d、26d)は、前記流入通路(16、25a、26a)へ流入する冷媒の流入方向と異なる方向に冷媒を流出させようになっていることを特徴とする請求項9に記載の冷凍サイクル装置。
The swirl flow generation branching portion (15, 25, 26) is a first inflowing refrigerant from the inflow passage (16, 25a, 26a) for inflowing the refrigerant and the first inflowing from the inflow passage (16, 25a, 26a). An outflow passage (17, 25c, 26c), and a second outflow passage (18, 25d, 26d) that branches out from the inflow passage (16, 25a, 26a) and flows out the refrigerant,
The first outflow passage (17, 25c, 26c) and the second outflow passage (18, 25d, 26d) allow the refrigerant to flow in a direction different from the inflow direction of the refrigerant flowing into the inflow passage (16, 25a, 26a). The refrigeration cycle apparatus according to claim 9, wherein the refrigeration cycle apparatus is configured to flow out.
前記流入通路(16)、前記第1流出通路(17)および前記第2流出通路(18)の軸方向は、同一水平面上に配置され、
前記第1流出通路(17)の通路径(φd2)および前記第2流出通路(18)の通路径(φd3)は、前記流入通路(16)の通路径(φd1)よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項10の冷凍サイクル装置。
The axial directions of the inflow passage (16), the first outflow passage (17) and the second outflow passage (18) are arranged on the same horizontal plane,
The passage diameter (φd2) of the first outflow passage (17) and the passage diameter (φd3) of the second outflow passage (18) are formed larger than the passage diameter (φd1) of the inflow passage (16). The refrigeration cycle apparatus according to claim 10.
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