相關申請的相互參照
本申請基于2014年10月24日申請的日本專利申請2014-217457號,并且將其公開內容作為參照編入本申請。
本發(fā)明涉及一種具備作為制冷劑減壓部的噴射器的噴射器式制冷循環(huán)裝置。
背景技術:
以往,已知一種作為具備作為制冷劑減壓部的噴射器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)裝置的噴射器式制冷循環(huán)裝置。
在該種噴射器中,在噴嘴部使高壓制冷劑等熵地減壓且噴射,通過噴射制冷劑的吸引作用從蒸發(fā)器的出口側吸引制冷劑,從而回收在噴嘴部使制冷劑減壓時的動能的損失。并且,通過在噴射器的擴散器部(升壓部)將所回收的能量(回收能量)轉換為壓力能,從而使制冷劑升壓。此外,有時回收能量也稱為膨脹能量。
此外,在噴射器式制冷循環(huán)裝置中,通過將在擴散器部升壓的制冷劑引導至壓縮機的吸入側,從而與蒸發(fā)器的制冷劑蒸發(fā)壓力和被向壓縮機吸入的吸入制冷劑的壓力大致相同的通常的制冷循環(huán)裝置相比,能夠使吸入制冷劑的壓力上升。由此,在噴射器式制冷循環(huán)裝置中,使壓縮機的動力消耗降低,與通常的制冷循環(huán)裝置相比能夠使循環(huán)的制冷系數(shù)(cop)提高。
另外,專利文獻1公開了一種噴射器式制冷循環(huán)裝置,具備噴射器,該噴射器設有作為使回旋流在向噴嘴部流入的過冷卻液相制冷劑產生的回旋流產生部的回旋空間。
在該專利文獻1的噴射器中,通過使過冷卻液相制冷劑在回旋空間旋轉,從而使旋轉中心側的制冷劑減壓沸騰,變成多數(shù)氣相制冷劑相對于外周側存在于旋轉中心側的二相分離狀態(tài)的制冷劑。并且,通過使二相分離狀態(tài)的制冷劑的制冷劑向噴嘴通路(噴嘴部)流入,從而促進噴嘴通路的制冷劑的沸騰,使在噴嘴通路將制冷劑的壓力能轉換為動能時的能量轉換效率提高。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2013-177879號公報
如上所述,在噴射器中,通過噴射制冷劑的吸引作用吸引制冷劑。因此,在噴射制冷劑的流量以及流速降低時,從蒸發(fā)器的出口側吸引制冷劑的吸引能力降低。因此,例如,在被應用于空調裝置的噴射器式制冷循環(huán)裝置中,如在低外氣溫時執(zhí)行的除濕制熱運轉那樣地,在循環(huán)的熱負荷變得比較低的運轉條件時噴射器的吸引能力降低。
此外,噴射器的回收能量通過在噴嘴部使制冷劑等熵地減壓時的制冷劑的焓的降低量(即,從向噴嘴部流入的流入制冷劑的焓減去從噴嘴部噴射之后的噴射制冷劑的焓而算出的焓差)來表示。因此,如專利文獻1的噴射器式制冷循環(huán)裝置那樣地,在使焓比較低的過冷卻液相制冷劑流入至噴嘴通路(噴嘴部)的循環(huán)中,回收能量容易變少。
因此,在使過冷卻液相制冷劑流入至噴射器的噴嘴部的噴射器式制冷循環(huán)裝置中,如低外氣溫時那樣地,在循環(huán)的熱負荷變得比較低的運轉條件時噴射器的吸引能力容易大幅降低。因此,存在以下?lián)鷳n:在低外氣溫時,不能使制冷劑流入至蒸發(fā)器,不能在蒸發(fā)器對冷卻對象流體進行冷卻。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明鑒于上述問題,其目的在于,在使過冷卻液相制冷劑流入至噴射器的噴嘴部的噴射器式制冷循環(huán)裝置中,不依賴于運轉條件地發(fā)揮冷卻能力。
本發(fā)明的第一特征例的噴射器式制冷循環(huán)裝置具備:壓縮機,該壓縮機壓縮并排出制冷劑;散熱器,該散熱器使從壓縮機排出的高壓制冷劑與外氣進行熱交換;噴射器,該噴射器具有主體部,該主體部形成有噴嘴部、制冷劑吸引口和升壓部,其中,該噴嘴部使從散熱器流出的制冷劑減壓,該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,該升壓部使噴射制冷劑和從制冷劑吸引口吸引的吸引制冷劑混合且升壓;蒸發(fā)器,該蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)并向制冷劑吸引口流出;外氣溫檢測器,該外氣溫檢測器對外氣的溫度進行檢測;以及流入壓力上升部,該流入壓力上升部使向噴嘴部流入的流入制冷劑的壓力上升。至少在通過外氣溫檢測器檢測的外氣溫變成比預定的基準外氣溫高時,流入制冷劑變成過冷卻液相狀態(tài),此外,在外氣溫變成基準外氣溫以下時,流入壓力上升部使流入制冷劑的壓力上升。
由此,在外氣溫變成基準外氣溫以下時,流入壓力上升部使流入制冷劑的壓力上升,因此即使在循環(huán)的熱負荷容易降低的低外氣溫時,也能夠抑制從噴嘴部噴射的噴射制冷劑的流速降低。
因此,即使是在外氣溫變成比基準外氣溫高時使過冷卻液相制冷劑向噴嘴部流入的噴射器式制冷循環(huán)裝置,也能夠抑制在低外氣溫時噴射器不能發(fā)揮吸引能力的情況。
因此,能夠不依賴于運轉條件地使噴射器發(fā)揮吸引能力,使蒸發(fā)器發(fā)揮冷卻能力。
本發(fā)明的第二特征例的噴射器式制冷循環(huán)裝置具備:壓縮機,該壓縮機壓縮并排出制冷劑;散熱器,該散熱器使從壓縮機排出的高壓制冷劑與外氣進行熱交換;噴射器,該噴射器具有主體部,該主體部形成有噴嘴部、制冷劑吸引口和升壓部,其中,該噴嘴部使從散熱器流出的制冷劑減壓,該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,該升壓部使噴射制冷劑和從制冷劑吸引口吸引的吸引制冷劑混合且升壓;蒸發(fā)器,該蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)并向制冷劑吸引口流出;外氣溫檢測器,該外氣溫檢測器對外氣的溫度進行檢測;以及干燥度上升部,該干燥度上升部將向噴嘴部流入的流入制冷劑從過冷卻液相狀態(tài)變成干燥度為零以上的狀態(tài)。至少在通過外氣溫檢測器檢測的外氣溫變成比預定的基準外氣溫高時,流入制冷劑變成過冷卻液相狀態(tài),此外,在外氣溫變成基準外氣溫以下時,干燥度上升部將流入制冷劑變成干燥度為零以上的狀態(tài)。
由此,在外氣溫變成基準外氣溫以下時,干燥度上升部將流入制冷劑變成干燥度為零以上的狀態(tài),因此在循環(huán)的熱負荷容易降低的低外氣溫時,能夠使流入制冷劑的焓上升。即,在低外氣溫時,能夠使噴射器的回收能量增加。
因此,即使是在外氣溫變成比基準外氣溫高時使過冷卻液相制冷劑向噴嘴部流入的噴射器式制冷循環(huán)裝置,也能夠抑制在低外氣溫時噴射器不能發(fā)揮吸引能力的情況。
因此,能夠不依賴于運轉條件地使噴射器發(fā)揮吸引能力,使蒸發(fā)器發(fā)揮冷卻能力。
在此,“干燥度為零以上的狀態(tài)”是指不限定于氣液二相狀態(tài),也包含干燥度為零的狀態(tài)、即飽和液相狀態(tài)。
附圖說明
圖1是應用了第一實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置的車輛用空調裝置的示意的整體結構圖。
圖2是表示第一實施方式的車輛用空調裝置的電氣控制部的框圖。
圖3是表示第一實施方式的車輛用空調裝置的控制處理的流程圖。
圖4是表示第一實施方式的車輛用空調裝置的控制處理的主要部分的流程圖。
圖5是表示第一實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置的通常運轉時的制冷劑的狀態(tài)的莫里爾圖。
圖6是表示第一實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置的低外氣溫運轉時的制冷劑的狀態(tài)的莫里爾圖。
圖7是應用了第二實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置的車輛用空調裝置的示意的整體結構圖。
圖8是表示第二實施方式的車輛用空調裝置的電氣控制部的框圖。
圖9是表示第二實施方式的車輛用空調裝置的控制處理的流程圖。
圖10是表示第二實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置的低外氣溫運轉時的制冷劑的狀態(tài)的莫里爾圖。
具體實施方式
(第一實施方式)
以下,用圖1~圖6,對本發(fā)明的第一實施方式進行說明。圖1的整體結構圖所示的本實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置10被應用于車輛用空調裝置1,起到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功能。因此,噴射器式制冷循環(huán)裝置10的冷卻對象流體是送風空氣。
另外,在噴射器式制冷循環(huán)裝置10中,作為制冷劑采用hfc系制冷劑(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(huán)。當然,作為制冷劑也可以采用hfo系制冷劑(具體而言,r1234yf)等。另外,在制冷劑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共同在循環(huán)中循環(huán)。
在噴射器式制冷循環(huán)裝置10的構成機器中,壓縮機11是吸入制冷劑并使制冷劑升壓至變成高壓制冷劑且排出的結構。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(fā)動機)共同配置于發(fā)動機室內。并且,壓縮機11經由帶輪、帶等通過從發(fā)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,采用構成為通過使排出容量變化而能夠調節(jié)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)通過從后述的控制裝置60向壓縮機11的排出容量控制閥輸出的控制電流來控制。
在此,本實施方式的發(fā)動機室是收容有發(fā)動機的室外空間,且是通過車身和后述的防火墻50等包圍的空間。發(fā)動機室也稱為發(fā)動機艙。在壓縮機11的排出口連接有散熱器12的冷凝部12a的制冷劑流入口。
散熱器12是以下那樣的散熱用熱交換器:使從壓縮機11排出的高壓制冷劑和通過冷卻風扇12d吹送的車室外空氣(外氣)進行熱交換,從而使高壓制冷劑散熱且冷卻。散熱器12配置于發(fā)動機室內的車輛的前方側。
更具體而言,本實施方式的散熱器12構成為具有:冷凝部12a,該冷凝器12a使從壓縮機11排出的高壓氣相制冷劑和從冷卻風扇12d吹送的外氣進行熱交換,使高壓氣相制冷劑散熱且冷凝;接收部12b,該接收部12b對從冷凝部12a流出的制冷劑進行氣液分離且儲蓄剩余液相制冷劑;以及過冷卻部12c,該過冷卻部12c使從接收部12b流出的液相制冷劑和從冷卻風扇12d吹送的外氣進行熱交換,對液相制冷劑進行過冷卻,散熱器12構成為所謂的低溫處理型冷凝器。
在散熱器12的過冷卻部12c的制冷劑流出口連接有噴射器組件13的制冷劑流入口31a。冷卻風扇12d是通過從控制裝置60輸出的控制電壓來控制轉速(送風空氣量)的電動式送風機。
此外,在本實施方式中,在形成于冷卻風扇12d與散熱器12之間的外氣通路配置有格柵風門16。格柵風門16是以下那樣的結構:通過對在散熱器12與高壓制冷劑進行熱交換的外氣的風量進行調節(jié),從而使散熱器12的高壓制冷劑的散熱量變化。
更具體而言,本實施方式的格柵風門16構成為具有:多扇板門;以及格柵風門驅動用的電動促動器,該電動促動器使多扇板門連動且旋轉變位。
并且,在電動促動器使板門旋轉變位以使外氣通路的風路面積增加時,在散熱器12與高壓制冷劑進行熱交換的外氣的風量增加,能夠使散熱器12的高壓制冷劑的散熱量增加。另一方面,在電動促動器使板門旋轉變位以使外氣通路的風路面積減少時,在散熱器12與高壓制冷劑進行熱交換的外氣的風量減少,能夠使散熱器12的高壓制冷劑的散熱量減少。
這樣一來,格柵風門16使散熱器12的高壓制冷劑的散熱量變化,從而能夠對散熱器12的高壓制冷劑的冷凝量進行調節(jié)。并且,通過使冷凝量減少,從而能夠使從噴射器組件13的制冷劑流入口31a向噴嘴通路13a側流入的流入制冷劑的壓力上升。因此,本實施方式的格柵風門16構成流入壓力上升部。
另外,格柵風門16(具體而言,格柵風門驅動用的電動促動器),其動作通過從控制裝置60輸出的控制信號控制。
噴射器組件13是以下那樣的結構:起到作為使從散熱器12流出的過冷卻狀態(tài)的高壓液相制冷劑減壓的制冷劑減壓部的功能,并且起到作為通過以高速度噴射的制冷劑流的吸引作用來吸引(輸送)從后述的蒸發(fā)器14流出的制冷劑且使其循環(huán)的制冷劑循環(huán)部(制冷劑輸送部)的功能。
此外,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部的功能。
即,本實施方式的噴射器組件13作為“氣液分離器一體型噴射器”或者“帶有氣液分離功能的噴射器”而構成。在本實施方式中,為了將與不具有氣液分離部(氣液分離空間)的噴射器的不同明確化,用噴射器組件這一用語來表示使噴射器和氣液分離器一體化(組件化)的結構。
噴射器組件13與壓縮機11以及散熱器12共同配置于發(fā)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(tài)下的上下各方向,將其他構成部件搭載于車輛的狀態(tài)下的上下各方向不限定于此。另外,在圖1中,對噴射器組件13的軸向剖視圖進行圖示。
更具體而言,如圖1所示,本實施方式的噴射器組件13具備主體部30,該主體部30通過組合多個構成部件而構成。主體部30由圓柱狀或者棱柱狀的金屬部件形成。在該主體部30形成有多個制冷劑流入口和多個內部空間等。
作為形成于主體部30的多個制冷劑流入出口,具體而言,形成有:使從散熱器12流出的制冷劑向主體部30的內部流入的制冷劑流入口31a;吸引從蒸發(fā)器14流出的制冷劑的制冷劑吸引口31b;使在形成于主體部30的內部的氣液分離空間30f分離出的液相制冷劑向蒸發(fā)器14的制冷劑入口側流出的液相制冷劑流出口31c;以及使在氣液分離空間30f分離出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,作為在主體部30的內部形成的內部空間,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;以及對從升壓用空間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側逐漸地擴大的大致圓錐臺狀的旋轉體形狀。這些空間的中心軸中的任一個都配置于同一軸上。此外,旋轉體形狀是使平面圖形繞同一平面上的一條直線(中心軸)旋轉時形成的立體形狀。
此外,在主體部30形成有吸引用通路13b,該吸引用通路13b將從制冷劑吸引口31b吸引的制冷劑向減壓用空間30b的制冷劑流下游側且升壓用空間30e的制冷劑流上游側引導。
將制冷劑流入口31a和回旋空間30a連接的制冷劑流入通路31e,在從回旋空間30a的中心軸方向觀察時,在回旋空間30a的內壁面的切線方向上延伸。由此,從制冷劑流入通路31e向回旋空間30a流入的制冷劑沿著回旋空間30a的內壁面流動,繞回旋空間30a的中心軸回旋。
離心力作用于在回旋空間30a內回旋的制冷劑,因此在回旋空間30a內中心軸側的制冷劑壓力相比于外周側的制冷劑壓力降低。因此,在本實施方式中,在噴射器式制冷循環(huán)裝置10的通常運轉時,使回旋空間30a內的中心軸側的制冷劑壓力降低至變成飽和液相制冷劑的壓力、或者制冷劑減壓沸騰的(產生氣蝕的)壓力。
這樣的回旋空間30a內的中心軸側的制冷劑壓力的調節(jié)能夠通過調節(jié)在回旋空間30a內回旋的制冷劑的回旋流速來實現(xiàn)。此外,回旋流速的調節(jié),例如,能夠通過對制冷劑流入通路31e的通路截面積與回旋空間30a的軸向垂直截面積的面積比進行調節(jié)等而進行。此外,本實施方式的回旋流速是指回旋空間30a的最外周部附近的制冷劑的回旋方向的流速。
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形成為伴隨著遠離減壓用空間30b向外周側擴大的大致圓錐形狀,通路形成部件35的中心軸也配置于與減壓用空間30b等的中心軸同一軸上。
并且,在主體部30的形成減壓用空間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的形狀是圓環(huán)狀(從圓形狀除去配置于同一軸上的小徑的圓形狀而得到的環(huán)形狀)的制冷劑通路。
在該制冷劑通路中,在主體部30的形成減壓用空間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形成的制冷劑通路,形成為向制冷劑流下游側通路截面積小幅頸縮的形狀。通過該形狀,該制冷劑通路構成噴嘴通路13a,該噴嘴通路13a起到使制冷劑等熵地減壓且噴射的噴嘴部的功能。
更具體而言,本實施方式的噴嘴通路13a形成為,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地縮小,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地擴大的形狀。即,在本實施方式的噴嘴通路13a中,制冷劑通路截面積與所謂的拉瓦爾噴管同樣地變化。
在此,前述的回旋空間30a配置于噴嘴通路13a的上方側且制冷劑流上游側。因此,本實施方式的回旋空間30a使向噴嘴通路13a流入的過冷卻液相制冷劑繞噴嘴通路13a的軸旋轉。因此,在本實施方式中,主體30中的形成回旋空間30a的部位、以及回旋空間30a構成回旋流產生部。換言之,在本實施方式中,噴射器和回旋流產生部一體地構成。
另一方面,在主體部30的形成升壓用空間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形成的制冷劑通路,形成為向制冷劑流下游側使通路截面積逐漸擴大的形狀。根據(jù)該形狀,該制冷劑通路構成擴散通路13c,該擴散通路13c起到使從噴嘴通路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且升壓的擴散器部(升壓部)的功能。
另外,在主體部30的內部配置有作為驅動裝置的元件37,該驅動裝置使通路形成部件35變位且使噴嘴通路13a的最小通路面積部的通路截面積變化。
更具體而言,元件37具有按照在吸引用通路13b流通的制冷劑(即,從蒸發(fā)器14流出的制冷劑)的溫度以及壓力變位的膜片。并且,該膜片的變位經由動作棒37a向通路形成部件35傳遞,從而使通路形成部件35在上下方向上變位。
此外,元件37伴隨著從蒸發(fā)器14流出的制冷劑的溫度(過熱度)上升,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(鉛直方向下方側)變位。另一方面,元件37伴隨著從蒸發(fā)器14流出的制冷劑的溫度(過熱度)降低,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(鉛直方向上方側)變位。
在本實施方式中,這樣一來,元件37根據(jù)從蒸發(fā)器14流出的制冷劑的過熱度使通路形成部件35變位,從而調節(jié)噴嘴通路13a的最小通路面積部的通路截面積,以使蒸發(fā)器14出口側制冷劑的過熱度接近預定的基準過熱度。
氣液分離空間30f配置于通路形成部件35的下方側。氣液分離空間30f構成離心分離方式的氣液分離裝置,該氣液分離裝置使從擴散通路13c流出的制冷劑繞中心軸回旋,通過離心力的作用而對制冷劑進行氣液分離。
此外,在本實施方式中,將氣液分離空間30f的內容積作為即使在循環(huán)中產生負載變動在循環(huán)中循環(huán)的制冷劑循環(huán)流量變動,也僅能夠存儲極少量的剩余制冷劑的程度的容積、或者在實質上基本不能滯留剩余制冷劑的程度的容積,從而實現(xiàn)作為噴射器組件13整體的小型化。
另外,在主體部30中的形成氣液分離空間30f的底面的部位形成有油返回通路31f,該油返回通路31f用于使分離出的液相制冷劑中的制冷機油向將氣液分離空間30f和氣相制冷劑流出口31d連接的氣相制冷劑通路返回。在氣相制冷劑流出口31d連接有壓縮機11的吸入口。
另一方面,在將氣液分離空間30f和液相制冷劑流出口31c連接的液相制冷劑通路配置有作為減壓器的節(jié)流孔31i,該減壓器使向蒸發(fā)器14流入的制冷劑減壓。在液相制冷劑流出口31c經由入口配管15a連接有蒸發(fā)器14的制冷劑流入口。
蒸發(fā)器14是以下那樣的吸熱用熱交換器:通過使在噴射器組件13的噴嘴通路13a減壓后的低壓制冷劑和從送風機42向車室內吹送的送風空氣進行熱交換,從而使低壓制冷劑蒸發(fā)而發(fā)揮吸熱作用。此外,蒸發(fā)器14配置于后述的室內空調單元40的殼體41內。
在此,在本實施方式的車輛設有作為將車室內和車室外的發(fā)動機室隔開的隔板的防火墻50。防火墻50具有降低從發(fā)動機室內向車室內傳遞的熱、聲音等的功能,防火墻50有時也稱為擋板。
并且,如圖1所示,室內空調單元40相比于防火墻50配置于車室內側。因此,蒸發(fā)器14配置于車室內(室內空間)。在蒸發(fā)器14的制冷劑流出口經由出口配管15b連接有噴射器組件13的制冷劑吸引口31b。
另外,如上所述,噴射器組件13配置于發(fā)動機室內(室外空間),因此入口配管15a以及出口配管15b以貫通防火墻50的方式配置。
更具體而言,在防火墻50設有將發(fā)動機室側和車室內側貫通的圓形狀或者矩形狀的貫通孔50a。另外,入口配管15a以及出口配管15b通過連接于作為連接用的金屬部件的連接器51而一體化。并且,入口配管15a以及出口配管15b在通過連接器51而一體化的狀態(tài)下以貫通貫通孔50a的方式配置。
此時,連接器51定位于貫通孔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,采用由作為耐熱性優(yōu)良的橡膠材料的乙烯丙二烯共聚物橡膠(epdm)形成的部件。
通過這樣地在連接器51與貫通孔50a之間的間隙夾裝襯墊52,從而抑制水和噪音等從發(fā)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露。
接著,對室內空調單元40進行說明。室內空調單元40用于將通過噴射器式制冷循環(huán)裝置10進行溫度調節(jié)后的送風空氣向車室內吹出,因此室內空調單元40配置于車室內最前部的儀表盤(儀表板)的內側。此外,室內空調單元40通過在形成該室內空調單元40的外殼的殼體41內收容送風機42、蒸發(fā)器14、加熱器芯44、空氣混合門46等而構成。
殼體41形成向車室內吹送的送風空氣的空氣通路,因此由具有一定程度的彈性,且強度優(yōu)良的樹脂(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將內氣(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替部的內外氣切換裝置43。
內外氣切換裝置43是以下那樣的結構:通過內外氣切換門連續(xù)地調節(jié)使內氣向殼體41內導入的內氣導入口以及使外氣向殼體41內導入的外氣導入口的開口面積,使內氣的風量與外氣的風量的風量比例連續(xù)地變化。內外氣切換門通過內外氣切換門用的電動促動器驅動,該電動促動器的動作通過從控制裝置60輸出的控制信號來控制。
在內外氣切換裝置43的送風空氣流下游側配置有將經由內外氣切換裝置43吸入的空氣向車室內吹送的送風機(鼓風機)42。該送風機42是由電動機驅動離心多葉片風扇(西羅克風扇)的電動送風機,通過從控制裝置60輸出的控制電壓來控制送風機42的轉速(送風空氣量)。
在送風機42的送風空氣流下游側,蒸發(fā)器14以及加熱器芯44按照送風空氣流的順序配置。換言之,蒸發(fā)器14相比于加熱器芯44配置于送風空氣流上游側。加熱器芯44是以下那樣的加熱用熱交換器:使發(fā)動機冷卻水和通過蒸發(fā)器14后的送風空氣進行熱交換,對送風空氣進行加熱。
另外,在殼體41內形成有使通過蒸發(fā)器14的送風空氣繞過加熱器芯44向下游側流動的冷風旁通通路45。在蒸發(fā)器14的送風空氣流下游側、且加熱器芯44的送風空氣流上游側,配置有空氣混合門46。
空氣混合門46是對通過蒸發(fā)器14后的空氣中的通過加熱器芯44的空氣和通過冷風旁通通路45的空氣的風量比例進行調節(jié)的風量比例調節(jié)部??諝饣旌祥T46通過空氣混合門驅動用的電動促動器驅動,該電動促動器的動作通過從控制裝置60輸出的控制信號來控制。
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,設有使通過加熱器芯44后的空氣和通過冷風旁通通路45后的空氣混合的混合空間。因此,空氣混合門46通過對風量比例進行調節(jié),從而在混合空間混合的送風空氣(空調風)的溫度被調節(jié)。
此外,在殼體41的送風空氣流最下游部,配置有將在混合空間混合的空調風向作為空調對象空間的車室內吹出的未圖示的開口孔。具體而言,作為該開口孔,設有:將空調風向車室內的乘員的上半身吹出的面部開口孔;將空調風向乘員的腳邊吹出的腳部開口孔;以及將空調風向車輛前面窗玻璃內側面吹出的除霜器開口孔。
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連接于在車室內設置的面部吹出口、腳部吹出口以及除霜器吹出口(任何一個都未圖示)。
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:對面部開口孔的開口面積進行調節(jié)的面部門;對腳部開口孔的開口面積進行調節(jié)的腳部門;以及對除霜器開口孔的開口面積進行調節(jié)的除霜器門(任何一個都未圖示)。
這些面部門、腳部門、除霜器門是構成對吹出口模式進行切換的吹出口模式切換部的結構,經由連桿機構等與吹出口模式門驅動用的電動促動器連結且連動而被旋轉操作。此外,該電動促動器的動作也通過從控制裝置60輸出的控制信號來控制。
此外,作為吹出口模式,具有:將面部開口孔設為全開而將送風空氣向乘員的上半身吹出的面部模式;將面部開口孔以及腳部開口孔的雙方開口而將送風空氣向乘員的上半身和腳邊吹出的雙層模式;將腳部開口孔設為全開并且將除霜器開口孔以小開度開口而將送風空氣主要向車室內乘員的腳邊吹出的腳部模式;以及將除霜器開口孔設為全開而將送風空氣向車輛前面窗玻璃內表面吹出的除霜器模式等。
接著,用圖2,對本實施方式的電氣控制部的概要進行說明。控制裝置60由包含cpu、rom以及ram等的周知的微型電子計算機和其周邊電路構成。該控制裝置60基于存儲于該rom內的空調控制程序進行各種運算、處理。并且,該控制裝置60對連接于輸出側的壓縮機11、冷卻風扇12d、格柵風門16、送風機42等的各種電氣式促動器的動作進行控制。
另外,在控制裝置60連接有空調控制用的傳感器群,且輸入有這些傳感器群的檢測值,該空調控制用的傳感器群包含:對車室內溫度(內氣溫)tr進行檢測的內氣溫傳感器61;作為對外氣溫tam進行檢測的外氣溫檢測器的外氣溫傳感器62;對車室內的日射量as進行檢測的日射傳感器63;對蒸發(fā)器14的吹出空氣溫度(蒸發(fā)器溫度)tefin進行檢測的蒸發(fā)器溫度傳感器64;對向加熱器芯44流入的發(fā)動機冷卻水的冷卻水溫度tw進行檢測的冷卻水溫度傳感器65;以及對從壓縮機11排出的高壓制冷劑的壓力(高壓側制冷劑壓力)pd進行檢測的高壓側壓力傳感器66等。
此外,在控制裝置60的輸入側連接有配置于車室內前部的儀表盤附近的未圖示的操作板70,來自設于該操作板70的各種操作開關的操作信號輸入至控制裝置60。作為設于操作板70的各種操作開關,設有:對車輛用空調裝置1的自動控制運轉進行設定的自動開關;對車室內設定溫度tset進行設定的車室內溫度設定開關;以及對送風機42的風量進行手動設定的風量設定開關等。
此外,本實施方式的控制裝置60是對連接于該控制裝置60的輸出側的各種控制對象機器的動作進行控制的控制部一體地構成的結構,但是在控制裝置60中,對各控制對象機器的動作進行控制的結構(硬件以及軟件)構成各種控制對象機器的控制部。
例如,在本實施方式中,對壓縮機11的排出容量控制閥的動作進行控制的結構構成對壓縮機11的制冷劑排出能力進行控制的排出能力控制部60a。另外,對構成流入壓力上升部的格柵風門16的動作進行控制的結構構成流入壓力控制部60b。當然,也可以由與控制裝置60分體的控制裝置構成排出能力控制部、或者、流入壓力控制部。
接著,用圖3、圖4,對上述結構的本實施方式的車輛用空調裝置1的動作進行說明。圖3的流程圖表示控制裝置60執(zhí)行的空調控制程序的主程序的控制處理。該空調控制程序在操作板70的自動開關接通(閉合)時執(zhí)行。
此外,在本實施方式的空調控制程序中,在外氣溫tam變成比基準外氣溫ktam高時執(zhí)行通常運轉,在外氣溫tam變成基準外氣溫ktam以下時執(zhí)行低外氣溫運轉。此外,圖3、圖4所示的流程圖的各控制步驟構成控制裝置60具有的各種功能實現(xiàn)部。
首先,在步驟s1中,進行由控制裝置60的存儲電路構成的標志、計時器等的初始化,以及上述的各種電動促動器的初始對位等的初始化。此外,在步驟s1的初始化中,標志和運算值中的在上次的車輛用空調裝置1的停止時和車輛系統(tǒng)完成時所存儲的值被讀出。
接著,在步驟s2中,讀入空調控制用的傳感器群61~66等的檢測信號以及操作板70的操作信號等。接著在步驟s3中,基于在步驟s2讀入的檢測信號以及操作信號,來算出作為向車室內吹出的送風空氣的目標溫度的目標吹出溫度tao。
具體而言,目標吹出溫度tao通過以下數(shù)學式f1算出。
tao=kset×tset-kr×tr-kam×tam-ks×as+c…(f1)
此外,tset是通過車室內溫度設定開關設定的車室內設定溫度,tr是通過內氣溫傳感器61檢測的車室內溫度(內氣溫),tam是通過外氣溫傳感器62檢測的外氣溫,as是通過日射傳感器63檢測的日射量。另外,kset、kr、kam、ks是控制增益,c是校正用的常數(shù)。
接著在步驟s4~s9中,決定連接于控制裝置60的各種控制對象機器的控制狀態(tài)。
首先,在步驟s4中,決定送風機42的轉速(送風能力)、即決定施加于送風機42的電動機的鼓風機電動機電壓(控制電壓)并向步驟s5前進。具體而言,在步驟s4中,基于在步驟s3決定的目標吹出溫度tao,參照預先存儲于控制裝置60的控制圖,來決定鼓風機電動機電壓。
更詳細而言,以在目標吹出溫度tao的極低溫區(qū)域(最大制冷區(qū)域)以及極高溫區(qū)域(最大制熱區(qū)域)變成大致最大值的方式決定鼓風機電動機電壓。此外,伴隨著目標吹出溫度tao從極低溫區(qū)域或者極高溫區(qū)域向著中間溫度區(qū)域,以使鼓風機電動機電壓從大致最大值逐漸減少的方式決定鼓風機電動機電壓。
接著,在步驟s5中,決定吸入口模式、即決定輸入至內外氣切換門用的電動促動器的控制信號并向步驟s6前進。具體而言,在步驟s5中,基于目標吹出溫度tao,參照預先存儲于控制裝置60的控制圖,來決定吸入口模式。
更詳細而言,對于吸入口模式,基本上決定成將外氣導入的外氣模式。并且,在目標吹出溫度tao變成極低溫區(qū)域而想要獲得高的制冷性能等情況下,決定成將內氣導入的內氣模式。
接著,在步驟s6中,決定空氣混合門46的開度、即決定輸入至空氣混合門驅動用的電動促動器的控制信號并向步驟s7前進。
具體而言,在步驟s6中,基于目標吹出溫度tao、由蒸發(fā)器溫度傳感器64檢測的蒸發(fā)器溫度tefin、以及由冷卻水溫度傳感器65檢測的冷卻水溫度tw,來計算空氣混合門46的開度以使向車室內吹出的送風空氣的溫度接近目標吹出溫度tao。
接著,在步驟s7中,決定吹出口模式、即決定輸出至吹出口模式門驅動用的電動促動器的控制信號并向步驟s8前進。具體而言,在步驟s8中,基于目標吹出溫度tao,參照預先存儲于控制裝置60的控制圖,來決定吹出口模式。
更詳細而言,對于吹出口模式,伴隨著目標吹出溫度tao從高溫區(qū)域向低溫區(qū)域下降,按照腳部模式→雙層模式→面部模式的順序切換。
接著,在步驟s8中,決定壓縮機11的制冷劑排出能力、即決定輸入至壓縮機11的排出容量控制閥的控制電流并向步驟s9前進。具體而言,在步驟s8中,基于目標吹出溫度tao,參照預先存儲于控制裝置60的控制圖,來決定蒸發(fā)器14的目標蒸發(fā)器吹出溫度teo。
并且,基于該目標蒸發(fā)器吹出溫度teo與由蒸發(fā)器溫度傳感器檢測的蒸發(fā)器溫度tefin的偏差,用反饋控制手法決定輸出至壓縮機11的排出容量控制閥的控制電流,以使蒸發(fā)器溫度tefin接近目標蒸發(fā)器吹出溫度teo。
接著,在步驟s9中,決定格柵風門16的板門的開度、即決定輸出至格柵風門驅動用的電動促動器的控制信號并向步驟s10前進。用圖4的流程圖對該步驟s9的詳情進行說明。首先,在圖4的步驟s91中,判定外氣溫tam是否變成預定的基準外氣溫ktam以下。
在步驟s91中,在判定為外氣溫tam未變成基準外氣溫ktam以下時,向步驟s92前進,將格柵風門16設成通常運轉的動作狀態(tài),向步驟s10前進。更具體而言,在步驟s92中,將格柵風門16設為全開。由此,在通常運轉時的散熱器12中,能夠使高壓制冷劑與從冷卻風扇12d吹送的全風量的外氣進行熱交換。
另一方面,在步驟s91中,在判定為外氣溫tam變成基準外氣溫ktam以下時,向步驟s93前進,將格柵風門16設成低外氣溫運轉的動作狀態(tài),向步驟s10前進。更具體而言,在步驟s93中,使格柵風門16動作以使外氣通路的風路面積減少,使散熱器12的高壓制冷劑的散熱量與通常運轉時相比減少。
在此,在被應用于空調裝置的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)裝置中,一般地,伴隨著外氣溫tam的降低,循環(huán)所要求的送風空氣的冷卻能力(循環(huán)的熱負荷)變低。例如,在除濕制熱運轉等中,循環(huán)的熱負荷降低,該除濕制熱運轉是指在低外氣溫時對送風空氣進行冷卻且除濕,對已除濕的送風空氣進行再加熱向空調對象空間吹出。此外,在循環(huán)的熱負荷變低時,壓縮機11所要求的制冷劑排出能力也降低。
因此,即使在本實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置10中,在低外氣溫時,壓縮機11的制冷劑排出能力降低,向噴射器組件13的制冷劑流入口31a流入的流入制冷劑的壓力容易變低。
并且,在流入制冷劑的壓力變低時,從噴嘴通路13a噴射的噴射制冷劑的流量以及流速降低,因此噴射器組件13從制冷劑吸引口31b吸引制冷劑的吸引能力降低。因此,在本實施方式中,在噴射器組件13能夠發(fā)揮充分的吸引能力的范圍內將比最低的外氣溫稍微高的值設定為基準外氣溫ktam。
接著,在圖3所示的步驟s10中,以獲得在上述的步驟s4~s9決定的控制狀態(tài)的方式,控制信號以及控制電壓從控制裝置60輸出至連接于輸出側的各種控制對象機器。接著在步驟s11中,在控制周期τ期間待機,在判定為經過控制周期τ時返回步驟s2。
即,在本實施方式的控制裝置60執(zhí)行的空調控制程序中,直到要求車輛用空調裝置1的動作停止,重復檢測信號以及操作信號的讀入→各控制對象機器的控制狀態(tài)的決定→各控制對象機器的控制信號以及控制電壓的輸出。并且,通過執(zhí)行該空調控制程序,從而噴射器式制冷循環(huán)裝置10如以下那樣地動作。
首先,在通常運轉時,如圖5的粗實線所記載的莫里爾圖所示,從壓縮機11排出的高溫高壓制冷劑(圖5的a5點)向散熱器12的冷凝部12a流入,與從冷卻風扇12d吹送的外氣進行熱交換,散熱且冷凝。在冷凝部12a冷凝后的制冷劑在接收部12b氣液分離。在接收部12b氣液分離出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,進一步散熱變成過冷卻液相制冷劑(圖5的a5點→b5點)。
在此,在通常運轉時,如控制步驟s92說明的那樣地,格柵風門16全開,因此在散熱器12能夠充分地使高壓制冷劑散熱,直到將高壓制冷劑變成過冷卻液相制冷劑。
從散熱器12的過冷卻部12c流出的過冷卻液相制冷劑向噴射器組件13的回旋空間30a流入,此外,在形成于減壓用空間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等熵地減壓且噴射(圖5的b5點→c5點)。此時,噴嘴通路13a的最小通路面積部的通路截面積通過元件37被調節(jié),以使蒸發(fā)器14出口側制冷劑(圖5的i5點)的過熱度接近基準過熱度。
并且,通過從噴嘴通路13a噴射的噴射制冷劑的吸引作用,從蒸發(fā)器14流出的制冷劑(圖5的i5點)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被吸引的吸引制冷劑向擴散通路13c流入且合流(圖5的c5點→d5點、i5點→d5點)。
通過在擴散通路13c擴大制冷劑通路面積,從而制冷劑的動能轉換為壓力能。由此,一邊噴射制冷劑與吸引制冷劑混合一邊混合制冷劑的壓力上升(圖5的d5點→e5點)。
從擴散通路13c流出的制冷劑在氣液分離空間30f氣液分離(圖5的e5點→f5點、e5點→g5點)。在氣液分離空間30f分離出的液相制冷劑在節(jié)流孔30i減壓(圖5的g5點→h5點),向蒸發(fā)器14流入。
向蒸發(fā)器14流入的制冷劑從通過送風機42吹送的送風空氣吸熱且蒸發(fā)(圖5的h5點→i5點)。由此,送風空氣被冷卻。另一方面,在氣液分離空間30f分離出的氣相制冷劑從氣相制冷劑流出口31d流出,被壓縮機11吸入且再次壓縮(圖5的f5點→a5點)。
此時,在室內空調單元40中,在蒸發(fā)器14冷卻的送風空氣根據(jù)空氣混合門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,在混合空間與通過冷風旁通通路45的冷風混合。在混合空間混合且進行溫度調節(jié)后的空調風經由各吹出口向車室內吹出。
因此,在通常運轉時的車輛用空調裝置1中,將在噴射器式制冷循環(huán)裝置10的蒸發(fā)器14冷卻的送風空氣向車室內吹出,從而能夠進行車室內的空氣調節(jié)。此外,在本實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置10中,使在擴散通路13c升壓的制冷劑吸入至壓縮機11,因此能夠使壓縮機11的驅動力降低,能夠使循環(huán)效率(cop)提高。
另外,在本實施方式的噴射器組件13中,在回旋空間30a使制冷劑回旋,從而使回旋空間30a內的回旋中心側的制冷劑壓力降低至變成飽和液相制冷劑的壓力,或者,制冷劑減壓沸騰的(產生氣蝕的)壓力。并且,使存在于旋轉中心側大多數(shù)為氣相制冷劑的氣液二相制冷劑向噴嘴通路13a流入。
由此,通過因制冷劑與噴嘴通路13a的壁面的摩擦產生的壁面沸騰、以及因旋轉中心側的制冷劑的氣蝕產生沸騰核的界面沸騰,從而能夠促進噴嘴通路13a的制冷劑的沸騰。其結果,能夠使在噴嘴通路13a將制冷劑的壓力能向速度能量轉換時的能量轉換效率提高。
接著,對低外氣溫運轉進行說明。如上所述,在噴射器式制冷循環(huán)裝置10中,伴隨著外氣溫tam的降低,循環(huán)的熱負荷變低。因此,如圖5、圖6用虛線所記載的莫里爾圖所示,與通常運轉時相比,循環(huán)的高壓側制冷劑壓力與低壓側制冷劑壓力的壓力差縮小,噴射器組件13的吸引能力降低。
另外,在一般的噴射器中,通過從蒸發(fā)器的出口側吸引制冷劑,從而回收在噴嘴部使制冷劑減壓時的動能的損失。此外,噴射器回收的能量(回收能量)的量通過在噴嘴部使制冷劑等熵地減壓時的焓的降低量來表示。
例如,通常運轉時的噴射器組件13的回收能量的量,通過從向噴嘴通路13a流入的流入制冷劑(圖5的b5點)的焓減去從噴嘴通路13a噴射之后的噴射制冷劑(圖5的c5點)的焓算出的焓差(圖5的δh)來表示。
因此,如本實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置10那樣地,在使焓比較低的過冷卻液相制冷劑流入至噴嘴通路13a的循環(huán)中,因為莫里爾圖上的等熵線的傾斜度變大,所以回收能量的量容易變少。
因此,在使過冷卻液相制冷劑流入至噴嘴通路13a的循環(huán)中,在如低外氣溫時那樣地循環(huán)的熱負荷變成比較低的運轉條件時,噴射器組件13的吸引能力容易大幅地降低。因此,存在以下?lián)鷳n:不能使制冷劑流入至蒸發(fā)器14,不能在蒸發(fā)器14對送風空氣進行冷卻。
對此,根據(jù)本實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置10,在低外氣溫運轉中,如控制步驟s93說明的那樣地,格柵風門16使外氣通路的風路面積減少,使散熱器12的高壓制冷劑的散熱量與通常運轉時相比減少。因此,如圖6用粗實線所記載的莫里爾圖所示,能夠使循環(huán)的高壓側制冷劑壓力上升,且能夠使向噴射器組件13的制冷劑流入口31a流入的流入制冷劑(圖6的b6點)的壓力上升。
此外,圖6的莫里爾圖中表示制冷劑的狀態(tài)的各符號,相對于在通常運轉時所說明的圖5的莫里爾圖,表示循環(huán)結構上等同的部位的制冷劑的狀態(tài)的符號用相同的字母表示,僅變更下標(數(shù)字)。即,圖6的a6-i6分別對應于圖5的a5-i5的莫里爾圖的動作狀態(tài)。該對應在以下的莫里爾圖中也相同。其他低外氣溫運轉時的動作與通常運轉時相同。
因此,即使在循環(huán)的熱負荷容易降低的低外氣溫時,也能夠抑制從噴嘴通路13a噴射的噴射制冷劑的流速降低。因此,即使是在通常運轉時使過冷卻液相制冷劑流入至噴嘴通路13a的噴射器式制冷循環(huán)裝置10,也能夠抑制在低外氣溫時噴射器組件13的吸引能力降低。
即,根據(jù)本實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置10,能夠不依賴于運轉條件而使噴射器組件13發(fā)揮吸引能力,且能夠利用蒸發(fā)器14對送風空氣進行冷卻。
(第二實施方式)
在本實施方式中,如圖7的整體結構圖所示,相對于第一實施方式,對以下那樣的例子進行說明:廢除格柵風門16,并且設有:使從壓縮機11排出的高壓制冷劑繞過散熱器12向噴射器組件13的制冷劑流入口31a側引導的旁通通路17a;以及對旁通通路17a進行開閉的開閉閥17b。
更詳細而言,在本實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置10中,在開閉閥17b將旁通通路17a打開時,如圖7的虛線箭頭所示,能夠將從壓縮機11排出的高壓氣相制冷劑向散熱器12的下游側引導。并且,能夠使高壓氣相制冷劑混入從散熱器12流出的過冷卻液相制冷劑,能夠使從噴射器組件13的制冷劑流入口31a向噴嘴通路13a側流入的流入制冷劑的焓上升。
此外,在本實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置10中,在開閉閥17b將旁通通路17a打開時,設定旁通通路17a以及開閉閥17b的通路截面積,以使流入制冷劑變成干燥度為零以上的狀態(tài)、即、變成飽和液相狀態(tài)或者氣液二相狀態(tài)。
因此,本實施方式的旁通通路17a以及開閉閥17b構成干燥度上升部。更詳細而言,開閉閥17b構成對在旁通通路17a流通的高壓制冷劑的旁通流量進行調節(jié)的旁通流量調節(jié)部。
另外,開閉閥17b的動作通過從控制裝置60輸出的控制電壓來控制。因此,如圖8的框圖所示,在本實施方式的控制裝置60的輸出側連接有開閉閥17b。此外,在本實施方式中,對構成干燥度上升部的開閉閥17b的動作進行控制的結構構成干燥度控制部60c。其他結構與第一實施方式相同。
另外,在本實施方式的車輛用空調裝置1中,如圖9的流程圖所示,在控制步驟s9’中,決定開閉閥17b的動作狀態(tài)。具體而言,在步驟s9’中,在外氣溫tam變成比基準外氣溫ktam高時,變成通常運轉的動作狀態(tài)而將開閉閥17b關閉。另一方面,在外氣溫tam變成基準外氣溫ktam以下時,變成低外氣溫運轉的動作狀態(tài)將開閉閥17b打開。
其他動作與第一實施方式相同。因此,在本實施方式的車輛用空調裝置1中,在通常運轉時與第一實施方式完全相同地動作,能夠進行車室內的空氣調節(jié),并且能夠獲得與第一實施方式相同的效果。
另外,在低外氣溫運轉時,開閉閥17b將旁通通路17a打開。由此,如圖10的莫里爾圖所示,從旁通通路17a流出的高壓制冷劑合流于從散熱器12流出的過冷卻液相制冷劑(圖10的b10點)。由此,從噴射器組件13的制冷劑流入口31a向噴嘴通路13a側流入的流入制冷劑變成氣液二相制冷劑(圖10的b’10點)。
其結果,與通常運轉時相比,莫里爾圖上的等熵線的傾斜度變小,能夠使噴射器組件13的回收能量的量(圖10的δh’)增大。以后的動作與第一實施方式的低外氣溫運轉時相同。此外,圖10用虛線所記載的莫里爾圖與圖5、圖6同樣地表示在低外氣溫時執(zhí)行通常運轉時的制冷劑的狀態(tài)。另外,圖10的a10-i10分別對應于圖5的a5-i5的莫里爾圖的動作狀態(tài)。
因此,根據(jù)本實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置10,即使在循環(huán)的熱負荷容易降低的低外氣溫時,也能夠使噴射器組件13的回收能量的量增大,且能夠抑制噴射器組件13的吸引能力降低。
即,根據(jù)本實施方式的噴射器式制冷循環(huán)裝置10,能夠不依賴于運轉條件而使噴射器組件13發(fā)揮吸引能力,且能夠利用蒸發(fā)器14對送風空氣進行冷卻。
(其他實施方式)
本發(fā)明不限定于上述的實施方式,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內,能夠如以下那樣地進行各種變形。
(1)在上述的實施方式中,對作為散熱器12采用過冷型冷凝器的例子進行了說明,但在外氣溫tam變成比基準外氣溫ktam高時的通常運轉,將向噴射器組件13的噴嘴通路13a側流入的流入制冷劑變成過冷卻液相狀態(tài)的構造不限定于此。
例如,也可以采用使從散熱器12流出的高壓制冷劑和循環(huán)的低壓制冷劑(例如,向壓縮機吸入的吸入制冷劑)進行熱交換的內部熱交換器。在該情況下,作為散熱器12,可以采用僅由冷凝部12a構成的通常的散熱器,此外,也可以采用通常的散熱器和對在該散熱器散熱的制冷劑進行氣液分離且儲蓄剩余液相制冷劑的儲液器(接收器)。
并且,作為流入壓力上升部,也可以采用使內部熱交換器的高壓制冷劑與低壓制冷劑的熱交換量變化的熱交換量調節(jié)部。作為這樣的熱交換量調節(jié)部,能夠采用在低外氣溫運轉時使在內部熱交換器的低壓側制冷劑通路流通的低壓制冷劑的流量減少的流量調節(jié)閥等。
另外,在上述的第一實施方式中,對通過格柵風門16構成流入壓力上升部的例子進行了說明,但是也可以通過冷卻風扇12d構成流入壓力上升部。在該情況下,在低外氣溫運轉時,使冷卻風扇12d的吹送能力降低即可。此外,在將冷卻風扇12d作為流入壓力上升部時,在將本發(fā)明的噴射器式制冷循環(huán)裝置應用于固定型系統(tǒng)時特別地有效。
(2)在上述的第一實施方式中,對通過格柵風門16使流入制冷劑的壓力上升的例子進行了說明,但是也可以通過對格柵風門16的開度進行調節(jié),從而將流入制冷劑變成干燥度為零以上的制冷劑。這樣一來,根據(jù)格柵風門16,能夠構成干燥度上升部。
另外,在上述的第二實施方式中,對通過旁通通路17a以及開閉閥17b構成干燥度上升部的例子進行了說明,但是干燥度上升部不限定于此。例如,作為旁通流量調節(jié)部,也可以采用能夠對制冷劑通路面積進行調節(jié)的流量調節(jié)閥代替開閉閥17b。并且,伴隨著外氣溫的降低,也可以使流量調節(jié)閥的制冷劑通路面積增加。
(3)構成噴射器式制冷循環(huán)裝置10的各構成機器不限定于上述的實施方式所公開的結構。
例如,在上述的實施方式中,對采用可變容量型壓縮機作為壓縮機11的例子進行了說明,但是壓縮機11不限定于此。例如,作為壓縮機11,也可以采用通過從發(fā)動機輸出的旋轉驅動力經由電磁離合器、帶等驅動的固定容量型壓縮機。
在固定容量型壓縮機中,通過電磁離合器的接合和斷開而使壓縮機的運轉率變化對制冷劑排出能力進行調節(jié)即可。另外,作為壓縮機11,也可以采用使電動機的轉速變化而對制冷劑排出能力進行調節(jié)的電動壓縮機。
另外,構成噴射器組件13的各構成部件不限定于上述的實施方式所公開的結構。例如,噴射器組件13的主體部30、通路形成部件35等構成部件不限定于由金屬形成的結構,也可以是由樹脂形成的結構。
此外,在上述的實施方式的噴射器組件13中,對設有節(jié)流孔31i的例子進行了說明,但是也可以廢除節(jié)流孔31i,而在入口配管15a配置減壓裝置。作為這樣的減壓裝置,能夠采用節(jié)流孔、毛細管等。
此外,在上述的實施方式中,對采用氣液分離器一體型噴射器的噴射器組件13的例子進行了說明,但是,當然,作為噴射器,也可以采用氣液分離器不一體地構成的通常的噴射器。
(4)在上述的實施方式中,對將噴射器組件13配置于發(fā)動機室內的例子進行了說明,但是也可以將噴射器組件13配置于防火墻50的車室內側。
此外,也可以將噴射器組件13配置于防火墻50的貫通孔50a的內周側。在該情況下,噴射器組件13的一部分配置于發(fā)動機室側,另一部分配置于車室內側。因此,期望在噴射器組件13的外周側與貫通孔50a的開口緣部之間的間隙配置起到與第一實施方式相同的功能的襯墊。
(5)在上述的實施方式中,對將本發(fā)明的噴射器式制冷循環(huán)裝置10應用于車輛用空調裝置1的例子進行了說明,但是本發(fā)明的噴射器式制冷循環(huán)裝置10的應用不限定于此。例如,也可以將噴射器式制冷循環(huán)裝置10應用于車輛用的制冷冷藏裝置。此外,噴射器式制冷循環(huán)裝置10不限定于車輛用,也可以應用于固定型空調裝置、低溫保存庫等。