JP2008139003A - Ejector type decompression device - Google Patents
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Abstract
【課題】ノズルの流路軸と弁棒の軸とのずれを改善できるエジェクタ方式の減圧装置を提供する。
【解決手段】エジェクタ10は、蒸気圧縮式冷凍サイクルに用いられ、放熱器から流出した高圧冷媒を等エントロピ的に減圧膨張するノズル23と、ノズル23の通路開度を調節する弁棒22と、弁棒22を軸方向に変位させる駆動力を提供するマグネットロータ15と、弁棒22を支持し、マグネットロータ15により軸方向に移動させられて弁棒22を軸方向に変位させる弁棒支持部材20と、ノズル23から噴射される冷媒と蒸発器から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させるディフューザ部26と、を備えている。弁棒支持部材20は、弁棒22をその径方向に移動可能に支持している。
【選択図】図2An ejector-type decompression device capable of improving a deviation between a flow path shaft of a nozzle and a shaft of a valve stem is provided.
An ejector 10 is used in a vapor compression refrigeration cycle, and is a nozzle 23 that decompresses and expands high-pressure refrigerant flowing out of a radiator in an isentropic manner; a valve rod 22 that adjusts the passage opening of the nozzle 23; A magnet rotor 15 that provides a driving force for displacing the valve stem 22 in the axial direction, and a valve stem support member that supports the valve stem 22 and is moved in the axial direction by the magnet rotor 15 to displace the valve stem 22 in the axial direction. 20 and a diffuser portion 26 that increases the pressure of the refrigerant by converting the velocity energy into pressure energy while mixing the refrigerant injected from the nozzle 23 and the refrigerant sucked from the evaporator. The valve stem support member 20 supports the valve stem 22 so as to be movable in the radial direction.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、圧縮機によって圧縮された高圧冷媒を放熱する放熱器、および低圧冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器を有して低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式冷凍サイクルに用いられるエジェクタ方式の減圧装置に関する。 The present invention is used in a vapor compression refrigeration cycle having a radiator that dissipates high-pressure refrigerant compressed by a compressor and an evaporator that absorbs heat by evaporating low-pressure refrigerant and moves low-temperature heat to a high-temperature side. The present invention relates to an ejector type pressure reducing device.
従来のエジェクタ方式の減圧装置としては、放熱器から流出した冷媒を取り込んでその圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズルと、このノズルの絞り開度を調節する弁棒と、この弁棒を軸方向に変位させる駆動部と、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。さらに、上記減圧装置の弁棒は、駆動部であるマグネットロータにワッシャを介して保持されており、弁棒とワッシャは電気溶接にて接合されている。 As a conventional ejector-type decompression device, a nozzle that takes in the refrigerant flowing out of the radiator and converts the pressure energy into velocity energy to decompress and expand the refrigerant, a valve rod that adjusts the throttle opening of the nozzle, A device including a drive unit that displaces the valve stem in the axial direction is known (for example, see Patent Document 1). Further, the valve rod of the pressure reducing device is held by a magnet rotor as a drive unit via a washer, and the valve rod and the washer are joined by electric welding.
また、弁棒(ニードル弁)を備える減圧装置としては、ソレノイドによってニードル弁を駆動する方式の電子膨張弁が知られている(例えば、特許文献2参照)。この電子膨張弁は、冷媒流入室を設けたボディに側方から冷媒が流入する第1冷媒通路と、ニードル弁の軸方向に伸長する第2冷媒通路と、を備えている。第1冷媒通路は、冷媒流入室の軸心に配置されたニードル弁の弁棒部に対してその径方向に偏位させた状態で配置されている。
しかしながら、上記特許文献1および2に記載の減圧装置においては、ノズルの通路軸と弁棒の軸がずれるようなことが起こった場合には、ノズルと弁棒が接触して擦れ合うことや、弁棒が所定の軸方向最下流部位まで移動できないためにシール性を確保できないことが起こる。また、弁棒を移動させる際の抵抗が大きくなって作動不良が起こってしまうことがある。このようなことが起こると減圧装置が性能を発揮できないという問題があった。
However, in the decompression device described in
本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、ノズルの通路軸と弁棒の軸とのずれに起因する不具合を低減したエジェクタ方式の減圧装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an ejector-type pressure reducing device in which a problem caused by a deviation between a nozzle passage shaft and a valve shaft is reduced.
本発明のさらに他の目的は、ノズルの通路軸と弁棒の軸とのずれを改善できるエジェクタ方式の減圧装置を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an ejector-type decompression device that can improve the deviation between the passage shaft of the nozzle and the shaft of the valve stem.
上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。すなわち、第1の発明は、圧縮機(2)によって圧縮された高圧冷媒を放熱する放熱器(3)、および低圧冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器(7)を有して低温側の熱を高温側に移動させる蒸気圧縮式冷凍サイクルに用いられるエジェクタ方式の減圧装置であって、
高圧冷媒を減圧膨張するノズル(23)と、軸方向に変位して前記ノズル(23)の通路開度を調節する弁棒(22)と、弁棒(22)を軸方向に変位させる駆動力を提供する駆動部(15)と、弁棒(22)を支持し、駆動部(15)により前記軸方向に移動させられて弁棒(22)を軸方向に変位させる弁棒支持部材(20)と、ノズル(23)から噴射される冷媒と蒸発器(7)から吸引した冷媒とを混合させながら昇圧させる昇圧部(24、26)とを備えており、弁棒(22)は弁棒支持部材(20)に対して変位可能に支持されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the following technical means are adopted. That is, the first invention has a radiator (3) that dissipates high-pressure refrigerant compressed by the compressor (2) and an evaporator (7) that absorbs heat by evaporating the low-pressure refrigerant, so Is an ejector-type decompression device used in a vapor compression refrigeration cycle that moves the gas to the high temperature side,
A nozzle (23) that decompresses and expands the high-pressure refrigerant, a valve rod (22) that is displaced in the axial direction to adjust the passage opening of the nozzle (23), and a driving force that displaces the valve rod (22) in the axial direction. And a valve stem support member (20) that supports the valve stem (22) and is displaced in the axial direction by the drive portion (15) to displace the valve stem (22) in the axial direction. ) And a pressure increasing section (24, 26) for increasing the pressure while mixing the refrigerant injected from the nozzle (23) and the refrigerant sucked from the evaporator (7), and the valve stem (22) is a valve stem It is characterized by being supported so as to be displaceable with respect to the support member (20).
この発明によれば、弁棒支持部材によって規定される弁棒の軸が、ノズルの通路軸に対してずれていたとしても、そのずれに起因する不具合を抑えることができる。 According to this invention, even if the axis of the valve stem defined by the valve stem support member is deviated from the passage axis of the nozzle, it is possible to suppress problems caused by the deviation.
この発明によって与えられる変位は、例えば、弁棒支持部材に対して弁棒がその軸まわりに回転すること、弁棒支持部材に対して弁棒の軸が径方向に揺動すること、弁棒支持部材に対して弁棒の軸が径方向に平行移動すること、弁棒支持部材に対して弁棒がその軸方向に沿って進退移動することのいずれかひとつ、または複数の組み合わせを含んでいる。この発明によって与えられる変位は、弁棒がノズルから離座した状態で与えられる変位と、弁棒がノズルに接触した状態で与えられる変位とのいずれかひとつ、または複数の組み合わせを含んでいる。 The displacement provided by the present invention is, for example, that the valve stem rotates about its axis with respect to the valve stem support member, that the shaft of the valve stem swings in the radial direction with respect to the valve stem support member, Including one or a combination of a plurality of radial translation of the shaft of the valve stem relative to the support member, and advancing and retreating of the valve stem along the axial direction of the valve stem support member. Yes. The displacement given by the present invention includes one or a combination of a displacement given when the valve stem is separated from the nozzle and a displacement given when the valve stem is in contact with the nozzle.
また、弁棒(22)は弁棒支持部材(20)によって径方向に移動可能に支持されることができる。この発明によれば、ノズルに対する弁棒の相対的位置が調整されて芯ずれが吸収されることになり、弁棒自身に自動調芯機能を提供することができ、ノズルに対する弁棒の軸心のずれを改善でき、当該軸心のずれによる不具合を抑えることができる。 The valve stem (22) can be supported by the valve stem support member (20) so as to be movable in the radial direction. According to the present invention, the relative position of the valve stem with respect to the nozzle is adjusted to absorb the misalignment, and an automatic centering function can be provided to the valve stem itself. Can be improved, and problems due to the misalignment of the axis can be suppressed.
また、弁棒(22)が高圧冷媒の流れによって上記ノズル(23)の通路軸心に調芯されるように、弁棒(22)を揺動可能に弁棒支持部材(20)に連結する連結機構(27、28、29)を備えることが好ましい。この発明によれば、弁棒支持部材の軸心がノズルの通路軸心に対してずれている場合に、弁棒を傾かせてノズルの通路に対する弁棒の相対的位置を調整することができる。 Further, the valve stem (22) is swingably connected to the valve stem support member (20) so that the valve stem (22) is aligned with the passage axis of the nozzle (23) by the flow of the high-pressure refrigerant. It is preferable to provide a coupling mechanism (27, 28, 29). According to the present invention, when the axis of the valve stem support member is deviated from the axis of the nozzle passage, the valve stem can be tilted to adjust the relative position of the valve stem with respect to the nozzle passage. .
また、駆動部はマグネットロータ(15)を備えており、弁棒支持部材(20)はマグネットロータ(15)の回転にともなって回転し、弁棒支持部材(20)が回転しながら軸方向に移動するように弁棒支持部材(20)を径方向に保持するガイド部(18)を備えることが好ましい。この発明によれば、弁棒支持部材の径方向の動きを規制して軸方向に安定して移動させることができる。 The drive unit includes a magnet rotor (15), and the valve stem support member (20) rotates as the magnet rotor (15) rotates, and the valve stem support member (20) rotates in the axial direction. It is preferable to provide a guide portion (18) for holding the valve stem support member (20) in the radial direction so as to move. According to the present invention, the movement of the valve stem support member in the radial direction can be regulated and stably moved in the axial direction.
また、駆動部はマグネットロータ(15)を備えており、弁棒支持部材(20)はマグネットロータ(15)の回転にともなって回転しながら軸方向のノズル側に移動し、弁棒支持部材(20)によって軸方向のノズル側に変位させられた弁棒(22)がノズル(23)の通路を閉じる位置にあるとき、弁棒(22)により閉じられる通路部位におけるノズル(23)の内径寸法(X)は弁棒支持部材(20)と弁棒(22)とが接触する部位の径方向寸法(Y)よりも大きいことが好ましい。 The drive unit includes a magnet rotor (15), and the valve stem support member (20) moves to the nozzle side in the axial direction while rotating with the rotation of the magnet rotor (15). 20) When the valve stem (22) displaced to the nozzle side in the axial direction by 20) is in a position to close the passage of the nozzle (23), the inner diameter dimension of the nozzle (23) in the passage portion closed by the valve stem (22) (X) is preferably larger than the radial dimension (Y) of the portion where the valve stem support member (20) and the valve stem (22) are in contact.
弁棒がノズルの通路を閉じたときには、さらに弁棒にはマグネットロータによる回転力が弁棒支持部材を介して作用し、弁棒自身が回転してノズルに食いつくようになる。この発明によれば、このような状況になった場合でも、回転中心から力積が働く弁棒の表面までの距離が弁棒により閉じられるノズルの通路部位の方が大きいので、ノズルの通路部位に働くトルク(力のモーメント)が弁棒支持部材から弁棒に働くトルク(力のモーメント)に負けないことになる。この結果、弁棒はノズルの通路内壁に接触した後に回転せず、弁棒支持部材は弁棒に対して空回りすることになり、ノズルに対する弁棒の食いつきが緩和されるという効果を奏する。 When the valve stem closes the passage of the nozzle, the rotational force of the magnet rotor acts on the valve stem via the valve stem support member, and the valve stem itself rotates to bite the nozzle. According to the present invention, even in such a situation, the distance from the center of rotation to the surface of the valve stem on which the impulse works is larger in the nozzle passage portion closed by the valve stem. The torque (moment of force) acting on the valve rod does not lose to the torque (moment of force) acting on the valve stem from the valve stem support member. As a result, the valve stem does not rotate after coming into contact with the inner wall of the passage of the nozzle, and the valve stem support member idles with respect to the valve stem, and there is an effect that biting of the valve stem against the nozzle is alleviated.
また、駆動部はマグネットロータ(15)を備えており、弁棒支持部材(34、43、60、80)はマグネットロータ(15)の回転にともなって回転しながら軸方向のノズル側に移動し、弁棒支持部材によって軸方向のノズル側に変位させられた弁棒(32、42、66、84)がノズル(23)の通路を閉じる位置にあるとき、弁棒はマグネットロータ(15)の回転によって回転される部材(35、43、61、88)と反ノズル側の端部において点で接触していることが好ましい。 Further, the drive unit is provided with a magnet rotor (15), and the valve stem support members (34, 43, 60, 80) move to the axial nozzle side while rotating with the rotation of the magnet rotor (15). When the valve stem (32, 42, 66, 84) displaced to the nozzle side in the axial direction by the valve stem support member is in a position for closing the passage of the nozzle (23), the valve stem of the magnet rotor (15) It is preferable that the member (35, 43, 61, 88) rotated by the rotation is in contact with a point at the end on the side opposite to the nozzle.
この発明によれば、弁棒がノズルの通路を閉じる状況になった場合でも、弁棒はマグネットロータによる回転力を反ノズル側の端部において点で受けることになるので、マグネットロータによる回転力が弁棒に伝わりにくく、ノズルに対する弁棒の食いつきを緩和することができる。 According to this invention, even when the valve stem closes the nozzle passage, the valve stem receives the rotational force by the magnet rotor at a point at the end on the non-nozzle side. Can hardly be transmitted to the valve stem, and the biting of the valve stem against the nozzle can be reduced.
また、弁棒支持部材(20、50)および弁棒(22、53)のいずれか一方に、他方の一部が変位可能に収納されている収納部(29、55)を設けることが好ましい。この発明によれば、収納部と収納部に収納される部位との間に形成されるクリアランスを調節する設計を実施することにより、弁棒を弁棒支持部材に対して容易に径方向もしくは軸方向に変位可能にすることができ、または揺動可能に構成できる。 In addition, it is preferable to provide storage portions (29, 55) in which one of the valve rod support members (20, 50) and the valve rods (22, 53) is housed so that the other part can be displaced. According to the present invention, the valve stem can be easily arranged in the radial direction or the shaft with respect to the valve stem support member by carrying out a design for adjusting the clearance formed between the storage portion and the portion stored in the storage portion. It can be displaceable in the direction or can be configured to be swingable.
また、弁棒支持部材(20)と当接して支持される上記弁棒(22)の部位は曲面で形成されていることが好ましい。この発明によれば、弁棒を弁棒支持部材に対してスムーズに運動させることができる。 Moreover, it is preferable that the part of the said valve stem (22) supported by contact | abutting with a valve stem support member (20) is formed in the curved surface. According to this invention, the valve stem can be moved smoothly with respect to the valve stem support member.
また、弁棒(40)の端部(41)と上記弁棒支持部材(20)の間に弁棒(40)と別体の球体(35)を備えることが好ましい。この発明によれば、弁棒の動きをスムーズにする球体を弁棒と別体に構成することにより、弁棒に球体を形成する必要がないので、弁棒の加工を簡略にできる。 Moreover, it is preferable to provide a spherical body (35) separate from the valve stem (40) between the end (41) of the valve stem (40) and the valve stem support member (20). According to this invention, since the sphere for smooth movement of the valve stem is configured separately from the valve stem, it is not necessary to form the sphere on the valve stem, so that the processing of the valve stem can be simplified.
また、弁棒(22、32、84)と弁棒支持部材(20、34、80)の間で弾性変形する弾性部材(21、33、90)を備えたことが好ましい。この発明によれば、ノズル内の圧力の影響を受けるときの、弁棒の軸方向の運動をより円滑にすることができる。 Moreover, it is preferable to provide an elastic member (21, 33, 90) that is elastically deformed between the valve stem (22, 32, 84) and the valve stem support member (20, 34, 80). According to the present invention, the axial movement of the valve stem when affected by the pressure in the nozzle can be made smoother.
また、弁棒(46、110)を反ノズル方向に付勢する弾性部材(33、119)を備えたことが好ましい。この発明によれば、常にノズルから弁棒を離す方向に力が働いているので、弁棒がノズルの内壁に接触したときに弁棒がノズルに食いついてしまうのを防止することができる。 Moreover, it is preferable to provide an elastic member (33, 119) that biases the valve stem (46, 110) in the anti-nozzle direction. According to this invention, since the force is always acting in the direction of separating the valve stem from the nozzle, it is possible to prevent the valve stem from biting into the nozzle when the valve rod contacts the inner wall of the nozzle.
また、弁棒(46、110)を反ノズル方向に付勢する弾性部材(33、119)を備え、この弾性部材を冷媒が流れる流路から隔てる隔離部材(117)を備えたことが好ましい。この発明によれば、弁棒がノズルの内壁に接触したときにノズルに対する弁棒の食いつきを防止するとともに、冷媒流れに影響を及ぼさない弾性部材を提供できる。 Further, it is preferable that an elastic member (33, 119) for urging the valve stem (46, 110) in the anti-nozzle direction is provided, and an isolation member (117) separating the elastic member from the flow path through which the refrigerant flows. According to the present invention, it is possible to provide an elastic member that prevents the valve stem from biting against the nozzle when the valve stem contacts the inner wall of the nozzle and does not affect the refrigerant flow.
また、弁棒(46)とノズル(23)の間で弾性変形する弾性部材(33)を備えることが好ましい。この発明によれば、弾性部材の弾性力が弁棒とノズルの両方に直接的に作用してノズルから弁棒を離す方向に力が働くので、ノズルに対する弁棒の食いつきを緩和することができる。 Moreover, it is preferable to provide the elastic member (33) elastically deformed between the valve stem (46) and the nozzle (23). According to the present invention, the elastic force of the elastic member acts directly on both the valve stem and the nozzle, and the force acts in the direction of separating the valve stem from the nozzle, so that the biting of the valve stem against the nozzle can be reduced. .
また、放熱器(3)からの高圧冷媒を弁棒(22)周辺に導入する冷媒通路(11)を備え、冷媒通路(11)は、高圧冷媒の導入方向を弁棒(22)の軸心に対してずらすように設けられていることが好ましい。 In addition, a refrigerant passage (11) for introducing the high-pressure refrigerant from the radiator (3) to the periphery of the valve rod (22) is provided, and the refrigerant passage (11) has the introduction direction of the high-pressure refrigerant as the axis of the valve rod (22). It is preferable that it is provided so as to be shifted with respect to.
この発明によれば、エジェクタの上流部に流入した流体を旋回させることができるので、液冷媒の流速が増大して沸騰が促進されノズル効率が向上する。また、旋回流が弁棒を調芯させるように作用する。 According to the present invention, since the fluid flowing into the upstream portion of the ejector can be swirled, the flow rate of the liquid refrigerant is increased, the boiling is promoted, and the nozzle efficiency is improved. Also, the swirling flow acts to align the valve stem.
なお、上記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一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
第1実施形態について図1から図7を用いて説明する。図1は、エジェクタ方式の減圧装置(エジェクタ10)を備えた蒸気圧縮式冷凍サイクルの一例を示している。この蒸気圧縮式冷凍サイクル1は、圧縮機2と、この圧縮機2から吐出された高圧冷媒の熱を放熱する放熱器3と、この放熱器3の下流側の高圧冷媒を減圧膨張させる減圧装置としてのエジェクタ10と、室外空気と液相冷媒とを熱交換させる蒸発器7と、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器5と、を備えている。本実施形態では、冷媒として二酸化炭素を用いており、圧縮機2により吐出される高圧冷媒は臨界圧力以上となる。図1中の矢印は、サイクル内の冷媒の流れを示している。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an example of a vapor compression refrigeration cycle provided with an ejector-type decompression device (ejector 10). The vapor
圧縮機2は、電動モータにより駆動されて、冷媒を吸入、圧縮、および吐出するものであり、吐出冷媒温度または吐出冷媒圧力を所定値となるように可変的に制御することができる。また、圧縮機2は、電磁クラッチおよびベルトを介して車両走行用エンジンにより回転駆動されるもの、例えば、外部からの制御信号により吐出容量を連続的に可変制御できる斜板式可変容量型圧縮機で構成してもよい。
The
放熱器3は、圧縮機2から吐出された高圧冷媒と図示しない送風機により強制的に送風される車室外空気との間で熱交換を行うことにより、高圧冷媒を冷却する熱交換器である。放熱器3を給湯機に利用する場合には、放熱器3は水・冷媒熱交換器であり、圧縮機2により吐出された高圧冷媒と給湯水とを熱交換することにより給湯水が加熱され、冷媒が冷却されることになる。
The radiator 3 is a heat exchanger that cools the high-pressure refrigerant by exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the
エジェクタ10は、放熱器3と接続された冷媒通路11を通って流入した冷媒を減圧膨張させることにより蒸発器7で蒸発させた気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機2の吸入圧力を上昇させる。
The
気液分離器5は、エジェクタ10から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄える分離手段であり、気液分離器5の気相冷媒部は圧縮機2の吸引側と接続され、気液分離器5の液相冷媒部は蒸発器7に接続されている。液相冷媒部と蒸発器7の間には絞り部6が設けられ、気液分離器5から流出した液相冷媒が減圧されることになる。
The gas-
次に、本発明に係るエジェクタの一例として、軸方向を鉛直方向に一致させて設置するエジェクタ10を図2〜図7を用いて説明する。図2はエジェクタ10の内部構成を示した断面図である。図2に示すように、エジェクタ10のボディ25には、放熱器3を流出した冷媒を取り入れるための冷媒通路11を形成する高圧側冷媒配管と、蒸発器7を流出した冷媒を取り入れるための冷媒通路12を形成する低圧側冷媒配管と、が接続されている。
Next, as an example of the ejector according to the present invention, an
ボディ25の内部には、主として、ノズル23と、ノズル23の通路開度を調節する弁棒22と、弁棒22を軸方向に変位させる駆動力を提供するマグネットロータ15と、弁棒22を支持する弁棒支持部材20と、混合部24とが設けられている。エジェクタ10は、弁棒22の軸方向が略鉛直方向となるように設置されている。
Inside the
ボディ25の一方側(上部側)には、励磁コイル14を有してステッピングモータで構成されるアクチュエータ13が設けられ、アクチュエータ13は駆動部であるマグネットロータ15に回転力を提供する。ボディ25の他方側(下部側)には、混合部24よりも下流で昇圧部をなすディフューザ部26が設けられている。
On one side (upper side) of the
弁棒支持部材20の一方側端部(上端部)17は、マグネットロータ15の回転力を弁棒支持部材20に伝えるプレート16によって回転可能に保持されており、弁棒支持部材20はマグネットロータ15の回転にともなって回転される。弁棒支持部材20の外周部には雄ねじ部19が設けられている。弁棒支持部材20の周囲には、この雄ねじ部19と螺合する雌ねじ部を備えたガイド部18が固定されている。弁棒支持部材20は、雄ねじ部19が雌ねじ部に対して回転自在にかみ合うことにより、ガイド部18によって回転可能にラジアル方向に保持されており、回転しながらスムーズに軸方向に変位されることになる。
One end (upper end) 17 of the valve
弁棒支持部材20の他方側端部(下方側端部)には、弁棒22が高圧冷媒の流れによってノズル23の通路軸心に調芯されるように、弁棒22が弁棒支持部材20に対して揺動、および径方向に移動の少なくともいずれか一方の運動ができるように、弁棒22を弁棒支持部材20に連結する連結機構が備えられている。つまり、弁棒支持部材22は弁棒20を揺動可能、および径方向に移動可能の少なくともいずれか一方に支持する。このように弁棒支持部材22は、一方側端部17(軸方向上部)にマグネットロータ15の回転力が伝えられる保持部を有し、軸方向中ほどに雄ねじ部19を有し、他方側端部(軸方向下部)に連結機構を有している。連結機構は、換言すれば、弁棒22を弁棒支持部材20に対して変位可能に、例えば、径方向に移動可能に連結する緩やかな結合手段である。また、連結機構は、弁棒22が弁棒支持部材20に対して周方向に回転可能に連結することが好ましい。
At the other end (lower end) of the valve
このような連結機構を備えることにより、次に挙げる少なくともいずれか一つの作用効果を奏することになる。それは、弁棒22が軸方向にリフトされ、弁座から離座しているときにノズル23の通路内で芯ずれを改善するように調芯されること、弁棒22がノズル23の通路壁面に接触したときに通路壁面から離れるように移動して調芯されること、弁棒支持部材20に対して弁棒22がその周方向に自由であること(弁棒22が弁棒支持部材20に対して自由に回転できること)、である。
By providing such a coupling mechanism, at least one of the following effects can be achieved. That is, when the
弁棒22は、弁棒支持部材20によって垂下するように支持される先細り形状(テーパ形状)の細い弁体(針状の弁体)であり、ノズル23の内部通路に当該内部通路の壁面と所定の間隔を設けた状態で、ノズル23の軸心と弁棒22の軸心とが略一致するように配置されている。ノズル23の絞り開度は、アクチュエータ13の動作により弁棒22の軸方向位置を変化させることにより調整され、圧力センサで検出される高圧側冷媒の圧力が温度センサにより検出された高圧側の冷媒温度から決定される目標圧力となるように制御される。目標圧力とは、高圧側の冷媒温度に対してエジェクタサイクルの成績係数がもっとも高くなるような高圧側の冷媒圧力である。
The valve stem 22 is a tapered valve body (needle-like valve body) supported so as to hang down by the valve
ノズル23は、大径通路と、大径通路が下流側で喉部30により絞られて形成される小径通路と、小径通路から下流に向けて徐々に通路断面積が大きくなるように形成された拡がり通路と、ノズル23の最下流端部の冷媒噴出口とを備えている。冷媒通路11を通って流入した高圧冷媒は、通路面積が小さく絞られた小径通路を通り等エントロピ的に減圧膨張される。弁棒22の弁棒支持部材20寄りで軸径の大きい大径軸部は大径通路に配され、弁棒22先端側のテーパ部分の一部は小径通路に配されている。喉部30は大径通路が小径通路に変化する境界部の通路全周に渡って形成されている。
The
冷媒通路11を通って流入する高圧冷媒は、弁棒22の上部の周辺に噴き出され、弁棒22の外周面とノズル23の上流側の内周面との間に形成された通路を流れ、小径通路に流入する。蒸発器7からの気相冷媒を吸引する吸引部は、冷媒通路12と接続されており、冷媒噴出口と連通するように配置されている。
The high-pressure refrigerant flowing in through the
混合部24は、ノズル23および吸引部の下流側に設けられた流路であり、ノズル23からの高速度の冷媒流と吸引部からの吸引冷媒とが混合され、さらに下流側でディフューザ部26と接続されている。このディフューザ部26は冷媒の通路面積が徐々に大きくな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機能を有する。また、混合部24とディフューザ部26とを総称して昇圧部と呼ぶこともできる。ディフューザ部26の冷媒流れ方向下流側には気液分離器5が接続されている。
The mixing
図3は、弁棒22および弁棒支持部材20の関係を図示した部分的断面図である。図3に示すように、弁棒22は弁棒支持部材20と互いの軸心方向が一致するように配置されている。弁棒22の弁棒支持部材20側で最上部に位置する端部27は、弁棒支持部材20の弁棒22側で下方端部に形成される収納部29に収納されて軸方向に対して支持されている。この構成により、弁棒22は軸方向の移動が規制されて軸方向に脱落しないように保持される。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view illustrating the relationship between the
収納部29の径方向内面間の距離は、端部27の径方向の外形寸法よりも長くなっている。これにより端部27は、収納部29内で変位可能であり、収納部29に配置された状態でその表面が収納部29の径方向内面に衝突するまで径方向に移動することができる。また、端部27は、収納部29に配置された状態でその軸方向端面が収納部29の反ノズル側に位置する底面に衝突するまで軸方向に移動することができる。収納部29の径方向に形成される内面は、曲面や平面で形成されており、収納部29を形作る空間は、例えば、円筒状、角柱状である。
The distance between the inner surfaces in the radial direction of the
端部27は、端部27よりも外形寸法の小さい首部を介して弁棒22の大径軸部と一体化されており、弁棒22に削りだし加工を施すことにより形成される。例えば、端部27は球体(ボール)、首部は当該球体の直径寸法よりも軸径寸法が小さいシャフトで形成することができる。
The
弁棒支持部材20の最下方端部には、弁棒22が垂下された状態で端部27の表面に当接し、弁棒22の重力に抗して端部27を上方に向けて支える腕部28が設けられている。腕部28と当接して支えられる端部27の部位は、曲面で形成されていることが好ましく、例えば、端部27は、その軸方向中部が略円筒状の形状であり、さらに腕部28に当接して支えられる軸方向下部が曲面で形成され、後述する弾性部材21と当接する軸方向上部が球体状のドームで形成されている。
At the lowermost end of the valve
腕部28は、その断面が弁棒支持部材20の下方端部の両外側から内側に向かって対向するように略水平方向(弁棒支持部材22のラジアル方向)に突出する形状であり、対向する腕部28の端面間には、所定の隙間が形成されている。この隙間は、収納部29の下方に位置しており、さらに弁棒22の端部27の外形寸法よりも小さい。このため、端部27は、当該隙間に首部を位置させた状態でその下部を腕部28に支えられることにより収納部29から脱落しないように保持されている。さらに端部27は、腕部28の対向する端面間(隙間)で首部が径方向に移動可能な範囲内で移動することができる。
The
端部27、腕部28、および収納部29は、弁棒22を弁棒支持部材20に揺動、および径方向に移動の少なくともいずれか一方の運動ができるように、連結する連結機構を構成している。弁棒22が弁棒支持部材20に対して揺動する場合は、弁棒22は端部27が腕部28に当接しながら端部27を支点としてノズル23内で揺動することになる。
The
弁棒22が弁棒支持部材20に対して径方向に移動する場合は、腕部28の対向する端面間で首部が移動可能な範囲で、あるいは収納部29の径方向内面間で端部27が移動可能な範囲で、弁棒22はノズル23内で可能な限り移動することができる。腕部28に当接して支えられる端部27の軸方向下部が曲面で形成されている場合には、端部27が腕部28に当接しつつ斜め上方にずり上がりながら移動して、弁棒22は径方向に平行移動することになる。
When the
弁棒支持部材20は、図3の奥行き側および手前側の少なくともいずれか一方の側面に、当該隙間および収納部29と連通する開口部を備えている。腕部28の対向する端面には軸方向に伸張する所定幅の溝が形成されている。この溝は、腕部28の対向する端面の軸方向下端部から収納部29に至るまで延設されている。当該溝の収納部29側における周方向形状は端部27の外形形状に沿う形状であることが好ましい。端部27は、当該溝に載置されることにより収納部29内で保持される。収納部29はTスローカッターで弁棒支持部材20を加工することによって形成される。弁棒22の端部27を収納部29に設置するときには、首部および端部27をこの開口部に挿入し、腕部28の対向する端面間に首部を位置させた状態で端部27を当該溝に載置する。端部27を当該溝に載置することにより、当該溝が端部27の外周を両側から挟むように位置し、端部27が径方向に移動することが規制されることになる。
The valve
弁棒支持部材20の内部には、収納部29よりも径方向寸法が小さい凹部が収納部29に連通して上方に設けられている。この凹部には、弾性部材21が安定した状態で設けられている。凹部の深さは弾性部材21の自然長よりも小さく形成されている。この弾性部材21は、弁棒22の端部27と当該凹部の底面の両方に当接してその軸方向寸法が自然長よりも小さくなる状態で設置されている。弾性部材21は弁棒22の軸方向の変位に応じて端部27と弁棒支持部材20の間で軸方向に弾性変形して弁棒22に対して軸方向に弾性力を作用させる。この構成により、マグネットロータ15が弁棒支持部材20を軸方向に移動させる駆動力をそのまま弁棒22に伝達することができる。弾性部材21は、例えば、スプリングばね、板状ばねなどの金属から形成されるものや、エラストマーなどの弾性材料で形成される部材で構成することができる。
Inside the valve
マグネットロータ15が提供する駆動力により弁棒支持部材20がガイド部18に保持されながら回転して軸方向下方(軸方向ノズル23側)に移動すると、弁棒22が軸方向下方に変位する。そして、弁棒22の変位量が大きかったり、弁棒22の軸とノズル23の流路軸がずれていたりする場合には、弁棒22がノズル23の流路内壁面に対して食いついたり、弁棒22が磨耗したりすることがある。
When the valve
このとき、弁棒22には弾性部材21により軸方向下方に押される力に反発する軸方向上方への力が働き、弁棒22の端部27は軸方向上方に移動し、ついには収納部29の底面や凹部の開口端部に当接することになる。
At this time, an axially upward force repelling the force pushed downward in the axial direction by the
端部27は、上述のように軸方向上部が球体状のドームで形成されているので、収納部29の底面とは接触せず、凹部の開口端部と線接触することになる。このように端部27の接触面積が小さく、さらに弁棒22は弁棒支持部材20に対してその周方向に自由で回転可能に支持されているので、弁棒22が弁棒支持部材20の回転とは無関係に運動することになり、弁棒支持部材20の回転トルクが弁棒22に伝達することを抑制でき、弁棒22の食いつきや磨耗の助長を防止することができる。
Since the
この実施形態の連結機構は、弁棒22を弁棒支持部材20に対して変位可能に支持するものであり、弁棒22がノズルから離座している状態と、弁棒22がノズルに着座している状態との両方のときに、弁棒支持部材20に対して弁棒22の軸が径方向に揺動することを許容している。連結機構は、球状の端部27を中心として、弁棒支持部材20に対して弁棒22の軸が揺動することを許容している。連結機構は、弁棒22がノズルに接触している状態のときに、弁棒支持部材20に対して弁棒22がその軸方向に沿ってわずかに進退移動することを許容している。さらに、連結機構は、弁棒22がノズルに接触した状態のときに、弁棒支持部材20に対して弁棒22がその軸まわりに回転することを許容している。
The coupling mechanism of this embodiment supports the
このようにして弁棒22は、弁棒支持部材20によって軸方向にその移動を規制されつつ、ノズル23の通路開度を調節する部位が径方向(ラジアル方向)に移動可能に、さらに揺動可能に支持されている。また、弁棒22は、弁棒22を軸方向に変位させる駆動力が提供される弁棒支持部材20に対して、軸方向以外の方向について自由に運動できるように構成してもよい。弁棒22は、弁棒支持部材20に当接して支えられる部位を略支点として、そのテーパ部がラジアル方向(軸方向に対して垂直な方向)に変位するように自由に運動可能である。また、弁棒22は、その軸方向が鉛直方向に対して傾くような姿勢で揺動することができ、例えば、弁棒支持部材20に当接して支えられる部位を略支点として振り子のように運動することができる。
In this way, the
例えば、エジェクタ10の各部品の精度が適切でない場合や、組み立て過程の不備などといった何らかの原因により、ノズル23の軸またはノズル23の通路軸と弁棒支持部材20の軸(弁棒支持部材20の雄ねじ部19の軸)とがずれていたり、その他弁棒支持部材20や弁棒22の軸方向が傾いて配置されたりすることがある。この場合には、図4に示すように、弁棒22がノズル23に接触した状態になり、弁棒22はノズル23の喉部30を支点にして配置される。図4は、エジェクタ10において弁棒支持部材20の軸がずれて配置され、弁棒22がノズル23(喉部30)に接触した状態を示した断面図である。
For example, when the accuracy of each component of the
弁棒22は、図4に示すような状態であっても、上下に変位する弁棒支持部材20によって弁棒22が径方向に移動可能に、揺動可能に支持されているため、喉部30を支点にしてノズル23の流路空間で移動することができる。このようにして弁棒22は、ノズル23の通路壁面に接触したときに通路壁面から離れるように移動して調芯される。
Even when the
弁棒22の端部27は特に球面に形成されることで、弁棒22は径方向に、あるいは端部27を中心とした周方向により円滑に運動可能となる。弁棒22の運動が円滑になることにより、弁棒22がノズル23の流路を形成する内壁面に当接して当該流路を閉弁するような状態において、マグネットロータ15により伝達される弁棒支持部材20の駆動トルクがノズル23に対する弁棒22の回転トルクとして伝達して、ともずり状態になること、食い込みや磨耗が発生すること、当該流路のシール性の低下などを防止できる。
The
マグネットロータ15が一方向に回転し続けると、この回転にともなって弁棒支持部材20が回転しながら軸方向に変位し、これによって弁棒20もノズル側に変位してノズル23の通路を閉じる位置に移動する。弁棒22がこの位置にありノズル23の通路を閉弁するようなとき、図5に示すように、弁棒22によって閉じられる通路部位におけるノズル23の内径寸法Xは、弁棒支持部材20と弁棒22とが接触する部位の径方向寸法Yよりも大きい寸法である。
When the
ノズル23の内径寸法Xはノズル23の喉部30が描く円の直径であり、喉部30に嵌挿される弁棒22の先端側のテーパ部分における径寸法でもある。径方向寸法Yは、弁棒22の端部27の反ノズル側と収納室29とが接触する部位の径方向寸法である。
The inner diameter dimension X of the
このようにノズル23の内径寸法Xを、弁棒支持部材20と弁棒22とが接触する部位の径方向寸法Yよりも大きい寸法となるようにノズル23を形成することにより、弁棒22がノズル23の通路を閉弁するような状況になった場合でも、回転中心から力積が働く弁棒22の表面までの距離が径方向寸法Yの部位よりも内径寸法Xの通路部位の方が大きくなる。このため、トルクの作用により、弁棒22のテーパ部分に働くトルク(力のモーメント)が弁棒支持部材20から弁棒22に働くトルク(力のモーメント)に負けないことになり、弁棒22はノズル23の通路を閉弁した後にそれ以上回転せず、弁棒支持部材20は弁棒22に対して空回りし、弁棒22の食いつきが食い止められる。
By forming the
次に、弁棒22および弁棒支持部材20の変形例である弁棒50および弁棒支持部材53の構成を図6を用いて説明する。図6に示す変形例は、弁棒50の端部52を弁棒支持部材53に設けた収納部55に変位可能に収納して支持する構成である。弁棒支持部材53は、弁棒50の軸方向の運動を緩衝する弾性部材54と、首部51を挟んで弁棒50の端部52の反ノズル側端面と当接する腕部56とを備えている。弾性部材54は上述の弾性部材21と同様の構成部品であり、腕部56は腕部28と同様の構成を備えている。
Next, the structure of the
次に、ノズル23の流路における圧力バランスを利用した弁棒22の自動調芯作用を、ノズル23の流路の圧力と弁棒22との関係を示した図7を用いて説明する。図7は説明の便宜上、冷媒通路面積が変化するノズル23の流路部分と弁棒22との関係のみを図示したものである。
Next, the automatic centering action of the
図7に示すように、弁棒22の外周面は、上記何らかの原因により、喉部30よりも下流域で冷媒流れのマッハ領域が形成されるマッハ部31においてノズル23の流路内壁面との距離が周方向に不均等になることがある。この場合、当該距離が短い方(図4の上側)を流れる冷媒の圧力は、長い方(図4の下側)を流れる冷媒の圧力よりも高くなる。
As shown in FIG. 7, the outer peripheral surface of the
このときマッハ部31を流れる冷媒は圧力バランスをとろうとするため、弁棒22には圧力が高い方の冷媒から弁棒22の軸心に向かう外力が働き、弁棒22のテーパ部は、弁棒22が弁棒支持部材20に当接して支えられる部位を略支点として当該距離を周方向に均等に近づけるように(自動調芯方向に)移動することになる。この作用により、エジェクタ10単体としての性能、特に昇圧性能が高められることになる。また、マッハ部31は影響長さが長いので、弁棒22をノズル23の流路軸向きに戻すモーメント効果は大きい。
At this time, since the refrigerant flowing through the
このように弁棒22の径方向の位置は、マッハ部31において常に冷媒の圧力バランスをとる作用力が弁棒22に働く。ゆえに、弁棒22が弁棒支持部材20によって径方向に移動可能に、揺動可能に支持される構成とあいまって、弁棒22が軸方向に上下(リフト)されるときにノズル23の通路内で芯ずれを改善するように調芯されること(自動調芯性能)が促進される。出願人は、可視化実験によりこの作用効果を確認している。
As described above, the
本実施形態は、弁棒支持部材20が弁棒22を径方向に移動可能に、または揺動可能に支持する連結機構を採用していることにより、ノズル23に対する弁棒22の相対的位置が調整されて芯ずれが吸収されることになり、ノズル23に対する弁棒22の軸心のずれを改善でき、当該軸心のずれによる不具合を抑えることができる。この構成により、弁棒22が軸方向に上下(リフト)されるときにノズル23の通路内で芯ずれを改善するように調芯されること、弁棒22がノズル23の通路壁面に接触したときに通路壁面から離れるように移動して調芯されること、および弁棒22が弁棒支持部材20に対して自由に回転できること、の少なくともいずれか一つの作用効果を奏するものである。
In the present embodiment, the valve
また、弁棒22の端部27を球体状に形成するとともに、端部27を収納部29に配置して腕部28で支えることにより、弁棒22が高圧冷媒の流れによってノズル23の通路軸心に調芯されるように、弁棒22を揺動可能に弁棒支持部材20に連結する連結機構を構成している。
Further, the
この構成を採用した場合には、弁棒支持部材20の軸心がノズル23の通路軸心に対してずれている場合に、弁棒22の周囲を流れる冷媒が圧力バランスしようと弁棒22に作用することを利用して、弁棒22を揺動させて弁棒支持部材20に対して傾かせることにより、ノズル23の通路に対する弁棒22の相対的位置を調整することができる。特に、弁棒22が弁棒支持部材22に揺動支持されることにより、弁棒20をごく小さく傾けることでノズル23の通路軸と弁棒20の軸とのずれを改善することができる。
When this configuration is adopted, when the shaft center of the valve
また、エジェクタ10は、駆動部構成部品としてマグネットロータ15を備え、このマグネットロータ15の回転にともなって弁棒支持部材20を回転させ、弁棒支持部材20が回転しながら軸方向に移動するように弁棒支持部材20を径方向に保持するガイド部18を備えている。この構成を採用した場合には、弁棒支持部材20の径方向の動きを規制して軸方向に安定して移動させることができる。
Further, the
また、弁棒支持部材20は、弁棒22が軸方向に脱落しないように弁棒22の端部27が収納される収納部29を備えている。この構成を採用した場合には、弁棒22を軸方向に安定して保持することができる。
In addition, the valve
また、弁棒支持部材20と当接して支持される弁棒22の部位は、球面などの曲面で形成されている。この構成を採用した場合には、弁棒22の接触面積を小さくしたり、接触部の滑りを円滑にしたりすることができ、弁棒22を弁棒支持部材20に対してスムーズに運動させることができる。
The portion of the
(第2実施形態)
第2実施形態では弁棒および弁棒支持部材の他の構成について図8を用いて説明する。図8は、本実施形態における弁棒32および弁棒支持部材34の構成を示した部分的断面図である。なお、本実施形態のエジェクタを適用する蒸気圧縮式冷凍サイクルは、第1実施形態で説明したサイクルと同様である。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, another configuration of the valve stem and the valve stem support member will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the
弁棒32および弁棒支持部材34は、第1実施形態に対して、弁棒32の端部38と弁棒支持部材34の間に球体35を備えている点、弁棒支持部材34の最下方端部にかしめ加工を施した点、および弾性部材の配置箇所が、主に異なっている。本実施形態は、その他の構成については第1実施形態と同様であり、同様の作用効果を有している。
The
図8に示すように、弁棒32は弁棒支持部材34と互いの軸心方向が一致するように配置されている。弁棒32の弁棒支持部材34側で最上部に位置する端部38は、弁棒支持部材34の弁棒32側で下方端部に形成される収納部に収納されて軸方向に対して支持されている。この構成により、弁棒32は軸方向の移動が規制されて軸方向に脱落しないように保持される。
As shown in FIG. 8, the
端部38は、端部38よりも外形寸法の小さい首部を介して弁棒32の大径軸部と一体化されている。弁棒支持部材34は、軸方向端面が開口した略円筒体であり、その最下方端部は弁棒32の端部38を下方から支える環状のスペーサ39を備えている。スペーサ39は、その内環の径寸法が端部38の外径寸法よりも大きく、かしめ部37により外周部が押圧されて固定されている。かしめ部37はその断面形状が弁棒支持部材34の最下方端部の両外側から内側に向かって突出する形状でかしめ加工されている。弁棒32は、弁棒32の首部を環状のスペーサ39の内側に位置させた状態で、端部38の下部をスペーサ39に支えられることにより収納部から脱落しないように保持されている。
The
端部38と収納部の底面との間には、端部38の上端面36に載置された球体35が設けられている。端部38がスペーサ39に当接して支えられている状態では、球体35の表面と収納部の底面との間には所定の隙間が形成されている。球体35は、マグネットロータ15の回転によって弁棒支持部材34とともに回転させられる部材である。
A
弁棒支持部材32の首部の周囲には弾性部材33が安定した状態で設けられている。弾性部材33は、スペーサ39と弁棒32の大径軸部天面の両方に当接して設置され、弁棒32の軸方向の変位に応じてスペーサ39と弁棒32の大径軸部端部の間で軸方向に弾性変形し、弁棒32に対して軸方向に弾性力を作用させる。スペーサ39と弁棒32の大径軸部天面との距離は、弾性部材33の自然長よりも小さく形成されている。この構成により、マグネットロータ15が弁棒支持部材34を軸方向に移動させる駆動力をそのまま弁棒32に伝達することができる。
An
弾性部材33は、例えば、軸心位置に首部を配する形態で配置されるスプリングばね、板状ばねなどの金属から形成されるものや、エラストマーなどの弾性材料で形成される部材で構成することができる。このようにして弁棒32は、弁棒支持部材34によって軸方向にその移動を規制されつつ、ノズル23の通路開度を調節する部位が径方向に移動可能に支持されている。
The
マグネットロータ15が提供する駆動力により弁棒支持部材34が軸方向に移動したときに、弁棒32の変位量が大きかったり、弁棒32の軸とノズル23の流路軸がずれていたりする場合には、弁棒32がノズル23の流路内壁面に対して食いついたり、磨耗したりすることがある。
When the valve
このとき、弁棒32には弾性部材33により軸方向下方(軸方向ノズル23側)に押される力に反発する軸方向上方への力が働き、弁棒32の端部38は軸方向上方に移動し、ついには上端部36が球体35に当接することになる。端部38と球体35の接触は点接触であるので、端部38の接触面積が小さいため、弁棒支持部材34の回転トルクが弁棒32に伝達することを抑制でき、弁棒32の食いつきや磨耗の助長を防止することができる。
At this time, the
収納部の径方向内面間の距離は、端部38の径方向の外形寸法よりも長くなっている。これにより端部38は、収納部に配置された状態でその表面が収納部の径方向内面に衝突するまで径方向に平行移動することができる。さらに端部38は、弁棒32の首部がスペーサ39の内環壁面間で径方向に移動可能な範囲内で平行移動することができる。このようにして弁棒32はノズル23内で可能な限り平行移動することができる。
The distance between the inner surfaces in the radial direction of the storage portion is longer than the outer dimension in the radial direction of the
弁棒32の端部38を収納部に設置するときには、あらかじめ、スペーサ39と弁棒32の大径軸部端部の間に弾性部材33を配置し、端部38と弾性部材33の間にスペーサ39を配置しておく。そして、収納部に球体35を配置した状態で端部38を収納部に軸方向に挿入し、スペーサ39を所定の位置に設けた後、かしめ部37を形成するかしめ加工を行う。
When the
このように本実施形態では、弁棒32の端部38と弁棒支持部材34の間に別体に構成した球体35を備えることにより、弁棒32の動きをスムーズにする球体を弁棒32に形成しないため、弁棒32の加工を簡略にできる。
As described above, in this embodiment, the
(第3実施形態)
第3実施形態では弁棒および弁棒支持部材の他の構成について図9を用いて説明する。図9は、本実施形態における弁棒40および弁棒支持部材20の構成を示した部分的断面図である。なお、本実施形態のエジェクタを適用する蒸気圧縮式冷凍サイクルは、第1実施形態で説明したサイクルと同様である。
(Third embodiment)
In the third embodiment, another configuration of the valve stem and the valve stem support member will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the
弁棒40および弁棒支持部材20は、第1実施形態に対して、弁棒40の端部41と弁棒支持部材20の間に別体である球体35(第2実施形態と同様)を備えている点、および腕部28が支えている端部41の部位が球面でなく平面である点が主に異なっている。本実施形態は、その他の構成については第1実施形態と同様であり、同様の作用効果を有している。
The
図9に示すように、弁棒40は弁棒支持部材20と互いの軸心方向が一致するように配置されている。弁棒40の弁棒支持部材20側で最上部に位置する端部41は、弁棒支持部材20の弁棒40側で下方端部に形成される収納部に収納されて軸方向に対して支持されている。この構成により、弁棒40は軸方向の移動が規制されて軸方向に脱落しないように保持される。
As shown in FIG. 9, the
端部41は、端部41よりも外形寸法の小さい首部を介して弁棒40の大径軸部と一体化されており、弁棒40を削りだし加工して形成される。端部41は、その下部を腕部28によって下方から支えられることにより収納部から脱落しないように保持されている。端部41は腕部28によって径方向には移動可能に支えられている。
The
収納部の径方向内面間の距離は、端部41の径方向の外形寸法よりも長くなっている。これにより端部41は、収納部に配置された状態でその表面が収納部の径方向内面に衝突するまで径方向に平行移動することができる。このようにして弁棒40はノズル23内で可能な限り平行移動することができる。
The distance between the radially inner surfaces of the storage portion is longer than the radial dimension of the
端部41と弁棒支持部材20の収納部の底面との間には、端部41の上端面に載置されるように球体35が設けられている。弁棒支持部材20の内部で収納部よりも上方に形成された凹部または溝部には、第1実施形態と同様に、弾性部材21が安定した状態で設けられている。弁棒40の端部41を収納部に設置するときには、第1実施形態と同様に行うものである。
A
上記実施形態と同様に、弁棒40がノズル23の流路に食いついたり接触したりしたときに、弁棒40は軸方向上方に移動して球体35と接触する。このとき、端部41と球体35の接触は点接触であり、球体35と凹部の開口端部との接触は線接触(第1実施形態と同様)であるので、これらの接触面積がともに小さいため、弁棒支持部材20の回転トルクが弁棒40に伝達することを抑制でき、弁棒40の食いつきや磨耗の助長を防止することができる。
Similar to the above embodiment, when the
(第4実施形態)
第4実施形態では弁棒および弁棒支持部材の他の構成について図10を用いて説明する。図10は、本実施形態における弁棒42および弁棒支持部材43の構成を示した部分的断面図である。なお、本実施形態のエジェクタを適用する蒸気圧縮式冷凍サイクルは、第1実施形態で説明したサイクルと同様である。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, another configuration of the valve stem and the valve stem support member will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the
弁棒42および弁棒支持部材43は、第2実施形態に対して、弁棒42の端部38と弁棒支持部材43の間に球体を備えていない点が、主に異なっている。本実施形態は、その他の構成については第2実施形態と同様であり、同様の作用効果を有している。
The
図10に示すように、弁棒42は弁棒支持部材43と互いの軸心方向が一致するように配置されている。弁棒42の端部38と弁棒支持部材43の収納部の底面との間には、球体を設けず、代わりに端部38の天面の一部に球面部を形成している。その他の構成及び作用効果は、第2実施形態同様である。
As shown in FIG. 10, the
上記実施形態と同様に、弁棒42がノズル23の流路に食いついたり接触したりしたときに、弁棒42の端部38は軸方向上方に移動して収納部の底面と接触する。このとき、端部38の球面部と収納部の底面との接触は点接触であるので、接触面積が小さいため、弁棒支持部材43の回転トルクが弁棒42に伝達することを抑制でき、弁棒42の食いつきや磨耗の助長を防止することができる。
Similar to the above embodiment, when the
(第5実施形態)
第5実施形態では弁棒および弁棒支持部材の他の構成について図11を用いて説明する。図11は本実施形態における弁棒66および弁棒支持部材60の構成を示した部分的断面図である。なお、本実施形態のエジェクタを適用する蒸気圧縮式冷凍サイクルは、第1実施形態で説明したサイクルと同様である。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, another configuration of the valve stem and the valve stem support member will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the
弁棒66および弁棒支持部材60は、第1実施形態に対して、弁棒支持部材60と一体であり弁棒66の頭部67に向かって突出する円筒部を有し、この円筒部の先端に球面部61を有している点が、主に異なっている。本実施形態は、その他の構成については第1実施形態と同様であり、同様の作用効果を有している。
The
図11に示すように、弁棒66は弁棒支持部材60と互いの軸心方向が一致するように配置されている。弁棒支持部材60の最下方端部には、弁棒66が垂下された状態でその頭部67の首部69寄り表面に当接し、弁棒66の重力に抗して頭部67を上方に向けて支える腕部64が設けられている。腕部64と当接して支えられる頭部67の部位68は、曲面で形成されている。頭部67はその軸方向中部が略円筒状の形状であり、反ノズル側の端面が弁棒66の軸心と直交する平面で形成されている。
As shown in FIG. 11, the
弁棒支持部材60は、頭部67を変位可能に収納する収納部63を備えている。収納部63は第1実施形態の収納部29と同様の構成であり、同様の働きをする。
The valve
弁棒支持部材60は、収納部63の反ノズル側に位置する底面65からさらに反ノズル側にへこんで形成された凹部62を備えている。弁棒66の頭部67に向かって突出する弁棒支持部材60の円筒部は凹部62に位置し、その先端は凹部62から収納部63が形成する空間に突出した球面部61である。球面部61は、マグネットロータ15の回転によって弁棒支持部材60とともに回転させられる部材である。
The valve
円筒部にはその周囲を囲むように弾性部材71が設けられている。弾性部材71は、凹部62の反ノズル側の底面と頭部67の反ノズル側の端面との間で弾性変形するように配置されている。
The cylindrical portion is provided with an
収納部63の径方向内面間の距離は、頭部67の径方向の外形寸法よりも長くなっている。これにより頭部67は、収納部63内で変位可能であり、収納部63に配置された状態でその表面が収納部63の径方向内面に衝突するまで径方向に移動することができる。収納部63の径方向に形成される内面は、曲面や平面で形成されており、収納部63を形作る空間は、例えば、円筒状、角柱状である。さらに頭部67は、腕部64の対向する端面間(隙間)で首部69が径方向に移動可能な範囲内で移動することができる。
The distance between the inner surfaces in the radial direction of the
弁棒66は、収納部63に配置された状態でその反ノズル側の端面が円筒部の球面部61に衝突するまで、弾性部材の71の弾性力に抗しながら反ノズル側に移動することができる。弁棒66がノズル23の通路を閉弁していない通常の状態において、弁棒66の反ノズル側の端面と円筒部の球面部61との間の軸方向距離は、弁棒66の大径部と首部69の間に形成された肩部70と、弁棒支持部材60のノズル側端面との間の軸方向距離よりも短くなっている。
The valve stem 66 moves to the anti-nozzle side while resisting the elastic force of the
この距離関係により、弁棒66がノズル23の流路に接触したときに、弁棒66の頭部67は軸方向上方に移動して円筒部の球面部61と接触することになる。このとき、頭部67と腕部64との接触は解除され、頭部67と球面部61との接触は点接触であるので、接触面積が小さいため、弁棒支持部材60の回転トルクが弁棒66に伝達することを抑制でき、弁棒66の食いつきや磨耗の助長を抑制することができる。
Due to this distance relationship, when the valve stem 66 contacts the flow path of the
(第6実施形態)
第6実施形態では弁棒および弁棒支持部材の他の構成について図12を用いて説明する。図12は本実施形態における弁棒84および弁棒支持部材80の構成を示した部分的断面図である。なお、本実施形態のエジェクタを適用する蒸気圧縮式冷凍サイクルは、第1実施形態で説明したサイクルと同様である。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, another configuration of the valve stem and the valve stem support member will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the
弁棒84および弁棒支持部材80は、第5実施形態に対して、弁棒84の頭部85の形状が球体である点、および弁棒支持部材80の円筒部の代わりに頭部85と弾性部材90との間にプレート88を備えた点が、主に異なっている。本実施形態は、その他の構成については第5実施形態と同様であり、同様の作用効果を有している。
The
図12に示すように、弁棒84は弁棒支持部材80と互いの軸心方向が一致するように配置されている。弁棒支持部材80の最下方端部には、弁棒84が垂下された状態でその頭部85の首部86寄り表面に当接し、弁棒84の重力に抗して頭部85を上方に向けて支える腕部83が設けられている。腕部83と当接して支えられる頭部85の部位は、曲面で形成されている。
As shown in FIG. 12, the
弁棒支持部材80は、頭部85を変位可能に収納する収納部82を備えている。収納部82は第1実施形態の収納部29と同様の構成であり、同様の働きをする。
The valve
弁棒支持部材80は、収納部82の反ノズル側に位置する底面81からさらに反ノズル側にへこんで形成された凹部を備えている。弾性部材90は、凹部の反ノズル側の底面とプレート88の反ノズル側の端面89との間で弾性変形するように配置されている。
The valve
収納部82の径方向内面間の距離は、頭部85の径方向の外形寸法よりも長くなっている。これにより頭部85は、収納部82内で変位可能であり、収納部82に配置された状態でその表面が収納部82の径方向内面に衝突するまで径方向に移動することができる。収納部82の径方向に形成される内面は、曲面や平面で形成されており、収納部82を形作る空間は、例えば、円筒状、角柱状である。さらに頭部85は、腕部83の対向する端面間(隙間)で首部86が径方向に移動可能な範囲内で移動することができる。
The distance between the inner surfaces in the radial direction of the
弁棒84は、収納部82に配置された状態でプレート88の反ノズル側の端面89が収納部82の反ノズル側の底面81に衝突するまで、弾性部材の90の弾性力に抗しながら反ノズル側に移動することができる。弁棒66がノズル23の通路を閉弁していない通常の状態において、プレート88の反ノズル側の端面89と底面81との間の軸方向距離は、弁棒84の大径部と首部86の間に形成された肩部87と、弁棒支持部材80のノズル側端面との間の軸方向距離よりも短くなっている。プレート88は、マグネットロータ15の回転によって弁棒支持部材80とともに回転させられる部材である。
While the
この距離関係により、弁棒84がノズル23の流路に接触したときに、弁棒84の頭部85と当接しているプレート88は軸方向上方に移動して底面81と接触することになる。このとき、頭部85と腕部83との接触は解除され、頭部85と弁棒支持部材80と一体化しているプレート88との接触は点接触であるので、接触面積が小さいため、弁棒支持部材80とプレート88とが一体となって回転しても弁棒支持部材80の回転トルクが弁棒84に伝達することを抑制でき、弁棒84の食いつきや磨耗の助長を抑制することができる。
Due to this distance relationship, when the
(第7実施形態)
第7実施形態では弁棒および弁棒支持部材の他の構成について図13を用いて説明する。図13は本実施形態における弁棒107および弁棒支持部材100の構成を示した部分的断面図である。なお、本実施形態のエジェクタを適用する蒸気圧縮式冷凍サイクルは、第1実施形態で説明したサイクルと同様である。
(Seventh embodiment)
In the seventh embodiment, another configuration of the valve stem and the valve stem support member will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the
弁棒107および弁棒支持部材100は、第5実施形態に対して、弁棒支持部材60の円筒部を備えていない点、および弁棒107の首部106の表面が軸心に向かってへこむ湾曲面で形成されている点が、主に異なっている。本実施形態はその他の構成については第1実施形態と同様であり、同様の作用効果を有している。
Compared to the fifth embodiment, the
図13に示すように、弁棒107は弁棒支持部材100と互いの軸心方向が一致するように配置されている。弁棒支持部材100の最下方端部には、弁棒107が垂下された状態でその頭部104の首部106寄りの部位105に当接し、弁棒107の重力に抗して頭部104を上方に向けて支える腕部103が設けられている。腕部103と当接して支えられる頭部104の部位105は、曲面で形成されている。弁棒支持部材100は、頭部104を変位可能に収納する収納部102を備えている。収納部102は第1実施形態の収納部29と同様の構成であり、同様の働きをする。
As shown in FIG. 13, the
弁棒支持部材100は、収納部102の反ノズル側に位置する底面101からさらに反ノズル側にへこんで形成された凹部を備えている。弾性部材109は、凹部の反ノズル側の底面と頭部104の反ノズル側の端面101との間で弾性変形するように配置されている。
The valve
収納部102の径方向内面間の距離は、頭部104の径方向の外形寸法よりも長くなっている。これにより頭部104は、収納部102内で変位可能であり、収納部102に配置された状態でその表面が収納部102の径方向内面に衝突するまで径方向に移動することができる。収納部102の径方向に形成される内面は、曲面や平面で形成されており、収納部102を形作る空間は、例えば、円筒状、角柱状である。さらに頭部104は、腕部103の対向する端面間(隙間)で首部106が径方向に移動可能な範囲内で移動することができる。
The distance between the inner surfaces in the radial direction of the
首部106は、その頭部104側および大径部側がその間の中間部よりも太くなるように形成されている。中間部から頭部104側および中間部から大径部側の根元部にかけては、その表面が末広がりの湾曲面を呈するように徐々に大径化して形成されている。
The
弁棒107は、収納部102に配置された状態でその首部106の根元部が収納部102の反ノズル側の底面に衝突するまで、弾性部材の109の弾性力に抗しながら反ノズル側に移動することができる。弁棒107がノズル23の通路を閉弁していない通常の状態において、首部106の根元部と収納部102の反ノズル側の底面との間の軸方向距離C1は、頭部104のノズル側端面108と収納部102の底面101との間の軸方向距離C2よりも短くなっている。
The
この距離関係により、弁棒107がノズル23の流路に接触したときに、首部106の根元部は収納部102の反ノズル側の底面と接触することになる。このとき、頭部104と腕部103との接触は解除され、弁棒107は、湾曲面で形成されている首部106の根元部で腕部103のノズル側端部と接触する。このため、弁棒107は、径方向に移動可能または揺動可能に支持されることになる。
Due to this distance relationship, when the
また、首部106の根元部と腕部103のノズル側端部との接触は、線接触であり、接触面積が小さいため、弁棒支持部材100の回転トルクが弁棒107に伝達することを抑制でき、弁棒107の食いつきや磨耗の助長を抑制することができる。
Further, the contact between the base portion of the
(第8実施形態)
第8実施形態では、ボディ44内部に形成する流路に旋回流の冷媒流れを形成する旋回流形成手段を備えたエジェクタについて図14および図15を用いて説明する。図14は、旋回流形成手段の構成を示した一部破断した模式的断面図である。図15は、図14における切断面をXV方向からみた模式的断面図である。
(Eighth embodiment)
In the eighth embodiment, an ejector including a swirling flow forming means for forming a swirling flow of refrigerant in a flow path formed inside the
旋回流形成手段は、放熱器3からの高圧冷媒を弁棒22周辺に導入する冷媒通路11と、弁棒22との位置関係によって構成される。冷媒通路11は、高圧冷媒の導入方向を弁棒22の軸心に対してずらすように設けられており、高圧冷媒は、弁棒22の外周面との間で流路を形成するノズル23の内周面に沿うように弁棒22周辺に導入される。さらに高圧冷媒の導入方向が弁棒22の軸方向に対して斜め下方となるように冷媒通路11を配置してもよい。
The swirl flow forming means is configured by the positional relationship between the
さらに具体的には、冷媒通路11は、図14および図15に示すように弁棒22の軸心方向に対して略直交する方向に冷媒が流入する流路であり、この軸心に対して弁棒22の径方向にずらした位置に設けられている。
More specifically, the
冷媒通路11からボディ44の内部に流入した冷媒は、ボディ44の内壁面に沿って円弧を描くように流れながら弁棒22の軸心に近づいていく。そして、弁棒22の周りを旋回し、さらに弁棒22とノズル23の内周面との間の流路において螺旋状流れを形成しながら混合部24に向けてノズル23内を下降していく。
The refrigerant that has flowed into the
図16は、本実施形態の旋回流形成手段によって形成される旋回流(図16の破線)の速度ベクトルについて模式的に示した斜視図である。冷媒流路11を通ってエジェクタ10内の弁棒22周辺に流入した気液二相冷媒は、図16に示すように、弁棒22の半径方向外方に働く遠心力を受けながら流路内を斜め下方に向けて弁棒22の周囲を旋回するように移動して実際の速度ベクトルVを有する冷媒流れが形成される。このとき、液冷媒が主に旋回することになる。これは液冷媒が慣性力の影響を受けやすいからである。
FIG. 16 is a perspective view schematically showing the velocity vector of the swirling flow (broken line in FIG. 16) formed by the swirling flow forming means of this embodiment. As shown in FIG. 16, the gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the vicinity of the
ここで、速度ベクトルVは、流路軸方向の速度ベクトル成分V1と、流路の半径方向の速度ベクトル成分V2との合力である。また、旋回流発生の有無にかかわらず流路を流れる冷媒流量は同じであるので、速度ベクトル成分V1は旋回しない流れの流路軸方向の速度ベクトル成分と等しい。つまり、旋回流発生時における実際の冷媒速度の絶対値Vは、旋回流の非発生時における流路軸方向の冷媒速度の絶対値に比較して大きくなる。 Here, the velocity vector V is a resultant force of the velocity vector component V1 in the flow channel axis direction and the velocity vector component V2 in the radial direction of the flow channel. Further, since the flow rate of the refrigerant flowing through the flow path is the same regardless of whether or not the swirl flow is generated, the speed vector component V1 is equal to the speed vector component in the flow path axis direction of the flow that does not swirl. That is, the absolute value V of the actual refrigerant speed when the swirl flow is generated is larger than the absolute value of the refrigerant speed in the flow path axis direction when the swirl flow is not generated.
したがって、旋回流が発生するときは、流路内の相対的な冷媒流速が大きくなり、流路内壁面(ノズル23の内周面)からの擾乱を受けやすく、ノズル23の内部で液冷媒の沸騰が促進されることになる。その結果、ノズル23で回収できる膨張損失エネルギーが増加してノズル効率が向上する。さらに、この旋回流生成手段により形成された旋回流は、弁棒22の周囲を螺旋状に進行する旋回流であるので、ノズル23内通路に対する弁棒22の相対的位置を、換言すれば、ノズル23内通路の軸心に対する弁棒22の軸心の位置を同軸に近づけるように、適切に修正する作用をし、弁棒22の自動調芯作用を助けることができる。
Therefore, when the swirl flow is generated, the relative refrigerant flow velocity in the flow path is increased, and it is easy to receive disturbance from the inner wall surface of the flow path (the inner peripheral surface of the nozzle 23). Boiling will be promoted. As a result, the expansion loss energy that can be recovered by the
本実施形態のエジェクタは、放熱器3からの高圧冷媒を弁棒22周辺に導入する冷媒通路11を備えており、この冷媒通路11は、高圧冷媒の導入方向を弁棒22の軸心に対してずらすように設けられている。この構成を採用することにより、エジェクタの上流部に流入する高圧冷媒を旋回させることができ、また、旋回流が弁棒22を調芯させるように作用し、液冷媒の流速が増大して沸騰が促進されノズル効率およびエジェクタ効率を向上することができる。
The ejector of the present embodiment includes a
(第9実施形態)
第9実施形態では弁棒および弁棒支持部材の他の構成について図17を用いて説明する。図17は、本実施形態における弁棒46および弁棒支持部材20の構成を示した部分的断面図である。なお、本実施形態のエジェクタを適用する蒸気圧縮式冷凍サイクルは、第1実施形態で説明したサイクルと同様である。
(Ninth embodiment)
In the ninth embodiment, another configuration of the valve stem and the valve stem support member will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the
弁棒46および弁棒支持部材20は、第1実施形態に対して、弁棒46とノズル23の間で弾性変形する弾性部材33を備えた点が主に異なっている。本実施形態は、その他の構成については第1実施形態と同様であり、同様の作用効果を有している。
The
図17に示すように、弁棒46は弁棒支持部材20と互いの軸心方向が一致するように配置されている。弁棒46は、端部27よりもノズル23側にフランジ部47を備えている。フランジ部47は大径軸部よりも大きな外径寸法を有しており、その下面とノズル23の天面部との間には、自然長よりも短い寸法で弾性変形した状態の弾性部材33が設けられている。
As shown in FIG. 17, the
弾性部材33は、弁棒46の軸方向の変位に応じてフランジ部47とノズル23の間で軸方向に弾性変形し、弁棒46に対して軸方向に直接的に弾性力を作用させる。
The
本実施形態のエジェクタは、弁棒46とノズル23の間で弾性変形する弾性部材33を備えることにより、弾性部材33の弾性力が弁棒46とノズル23の両方に直接的に作用するため、ノズル23の流路内壁面に対する弁棒46の食いつきが発生しても、これを解消する方向(図17の鉛直上方)に弾性力が作用して食いつきの発生を抑制することができる。
Since the ejector of the present embodiment includes the
(第10実施形態)
第10実施形態ではエジェクタの他の構成について図18を用いて説明する。図18は本実施形態における弁棒110周辺の構成を示した部分的断面図である。なお、本実施形態のエジェクタを適用する蒸気圧縮式冷凍サイクルは、第1実施形態で説明したサイクルと同様である。
(10th Embodiment)
In the tenth embodiment, another configuration of the ejector will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a partial cross-sectional view showing the configuration around the
本実施形態のエジェクタは、第9実施形態に対して、弁棒110を反ノズル方向に付勢する弾性部材119を冷媒流路から隔てる隔離部材117を備えた点が、主に異なっている。本実施形態はその他の構成については第9実施形態と同様であり、同様の作用効果を有している。
The ejector according to the present embodiment is mainly different from the ninth embodiment in that it includes an
図18に示すように、弁棒110は、弁棒支持部材114の収納部116に変位可能に収納される頭部111と、頭部111と大径部を連結する首部112と、大径部の首部112寄りで径方向外方に突出するフランジ部113とを備えている。フランジ部113のノズル側端面と隔離部材117のノズル側内壁との間には弁棒110を反ノズル方向に付勢する弾性部材119が配設されている。また、弁棒支持部材114のノズル側端面115とフランジ部113との間の軸方向距離は、弾性部材119の弾性力により弁棒110が反ノズル方向に十分に移動できるような寸法で設定されている。
As shown in FIG. 18, the
前述の第1実施形態から第7実施形態において弁棒支持部材の腕部等が何らかの原因により破損等したときには、冷媒の圧力差により弁棒がノズル23の通路を閉弁する方向に力を受ける。本実施形態においては、このような破損が起こっても、この力を予測してこれよりも大きな弾性力を有する弾性部材119を備えることにより、弁棒110による閉弁状態を回避可能なエジェクタを提供することができる。
In the first to seventh embodiments described above, when the arm portion or the like of the valve stem support member is damaged for some reason, the valve stem receives a force in the direction of closing the passage of the
隔離部材117は、弁棒110の一部、ブランジ部113、および弾性部材119の周囲を取り囲むように配される筒状体であり、放熱器3からの冷媒の流れに対して抵抗となる部材を流路から除くことができる。隔離部材117のノズル側に位置する軸心側の内壁面118と弁棒110との間には、環状の隙間が設けられている。弁棒110は、この環状隙間を利用して径方向に変位可能となり、揺動可能に支持されている。
The
本実施形態のエジェクタは弁棒110を反ノズル方向に付勢する弾性部材119を冷媒が流れる流路から隔てる隔離部材117を備えた構成により、弁棒110がノズル23の内壁に接触したときにノズル23に対する弁棒110の食いつきを防止でき、さらに、冷媒流れに影響を及ぼさない弾性部材119が得られる。
The ejector according to the present embodiment includes the
(他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
上記実施形態におけるエジェクタ方式の減圧装置は、車両用空調装置や、給湯機用または室内空調用のヒートポンプサイクルに適用することができる。また、その設置場所は車両のような移動体でもよいし、定位置に置かれた固定体でもよい。 The ejector-type decompression device in the above-described embodiment can be applied to a vehicle air conditioner, a heat pump cycle for a water heater or an indoor air conditioner. The installation location may be a moving body such as a vehicle, or a fixed body placed at a fixed position.
また、上記実施形態においては、冷媒の種類を二酸化炭素としているが、フロン系冷媒、HC系冷媒、二酸化炭素などの蒸気圧縮式の超臨界サイクルおよび亜臨界サイクルのいずれにも適用することができる。 In the above embodiment, the type of refrigerant is carbon dioxide, but the refrigerant can be applied to any of vapor compression type supercritical cycle and subcritical cycle such as chlorofluorocarbon refrigerant, HC refrigerant, and carbon dioxide. .
また、上記実施形態におけるエジェクタは、軸方向が略鉛直方向に配置された弁棒を備えるものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、弁棒の軸方向が略水平方向に配置される構成や、弁棒の軸方向が斜めになるように配置される構成であってもよい。 Further, the ejector in the above embodiment includes a valve stem having an axial direction arranged in a substantially vertical direction. However, the ejector is not limited to this. For example, the axial direction of the valve stem is arranged in a substantially horizontal direction. Or a configuration in which the axial direction of the valve stem is inclined.
2…圧縮機
3…放熱器
7…蒸発器
11…冷媒通路
15…マグネットロータ(駆動部)
18…ガイド部
20、34、43、50、60、80…弁棒支持部材
21、33、90、119…弾性部材
22、32、40、42、46、53、66、84、110…弁棒
23…ノズル
24…混合部(昇圧部)
26…ディフューザ部(昇圧部)
27…端部(連結機構)
28…腕部(連結機構)
38、41…端部
29、55…収納部(連結機構)
35…球体
117…隔離部材
DESCRIPTION OF
18 ...
26 ... Diffuser section (boost section)
27 ... End (coupling mechanism)
28 ... Arm (coupling mechanism)
38, 41 ... end 29, 55 ... storage part (coupling mechanism)
35 ...
Claims (14)
高圧冷媒を減圧膨張するノズル(23)と、
軸方向に変位して前記ノズル(23)の通路開度を調節する弁棒(22)と、
前記弁棒(22)を軸方向に変位させる駆動力を提供する駆動部(15)と、
前記弁棒(22)を支持し、前記駆動部(15)により前記軸方向に移動させられて前記弁棒(22)を軸方向に変位させる弁棒支持部材(20)と、
前記ノズル(23)から噴射される冷媒と前記蒸発器(7)から吸引した冷媒とを混合させながら昇圧させる昇圧部(24、26)とを備え、
前記弁棒(22)は前記弁棒支持部材(20)に対して変位可能に支持されていることを特徴とするエジェクタ方式の減圧装置。 Vapor compression that has a radiator (3) that dissipates the high-pressure refrigerant compressed by the compressor (2) and an evaporator (7) that absorbs heat by evaporating the low-pressure refrigerant and moves the heat on the low temperature side to the high temperature side An ejector-type decompression device used in a refrigeration cycle,
A nozzle (23) for decompressing and expanding the high-pressure refrigerant;
A valve stem (22) for adjusting the passage opening of the nozzle (23) by being displaced in the axial direction;
A drive unit (15) for providing a driving force for axially displacing the valve stem (22);
A valve stem support member (20) that supports the valve stem (22) and is moved in the axial direction by the drive unit (15) to displace the valve stem (22) in the axial direction;
A pressure increasing section (24, 26) for increasing the pressure while mixing the refrigerant injected from the nozzle (23) and the refrigerant sucked from the evaporator (7);
The ejector-type decompression device, wherein the valve stem (22) is supported so as to be displaceable with respect to the valve stem support member (20).
前記弁棒支持部材(20)は前記マグネットロータ(15)の回転にともなって回転し、
さらに、前記弁棒支持部材(20)が回転しながら軸方向に移動するように前記弁棒支持部材(20)を径方向に保持するガイド部(18)を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のエジェクタ方式の減圧装置。 The drive unit includes a magnet rotor (15),
The valve stem support member (20) rotates with the rotation of the magnet rotor (15),
The valve stem support member (20) further includes a guide portion (18) for holding the valve stem support member (20) in a radial direction so that the valve stem support member (20) moves in an axial direction while rotating. 4. The ejector-type decompression device according to claim 1.
前記弁棒支持部材(20)は前記マグネットロータ(15)の回転にともなって回転しながら軸方向のノズル側に移動し、
前記弁棒支持部材(20)によって軸方向のノズル側に変位させられた前記弁棒(22)が前記ノズル(23)の通路を閉じる位置にあるとき、前記弁棒(22)により閉じられる通路部位における前記ノズル(23)の内径寸法(X)は、前記弁棒支持部材(20)と前記弁棒(22)とが接触する部位の径方向寸法(Y)よりも大きいことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のエジェクタ方式の減圧装置。 The drive unit includes a magnet rotor (15),
The valve stem support member (20) moves to the nozzle side in the axial direction while rotating as the magnet rotor (15) rotates,
A passage closed by the valve stem (22) when the valve stem (22) displaced to the nozzle side in the axial direction by the valve stem support member (20) is in a position to close the passage of the nozzle (23). The inner diameter dimension (X) of the nozzle (23) in the part is larger than the radial dimension (Y) of the part where the valve stem support member (20) and the valve stem (22) are in contact with each other. The ejector-type decompression device according to any one of claims 1 to 4.
前記弁棒支持部材(34、43、60、80)は前記マグネットロータ(15)の回転にともなって回転しながら軸方向のノズル側に移動し、
前記弁棒支持部材によって軸方向のノズル側に変位させられた前記弁棒(32、42、66、84)が前記ノズル(23)の通路を閉じる位置にあるとき、前記弁棒は前記マグネットロータ(15)の回転によって回転される部材(35、43、61、88)と反ノズル側の端部において点で接触していることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のエジェクタ方式の減圧装置。 The drive unit includes a magnet rotor (15),
The valve stem support member (34, 43, 60, 80) moves to the axial nozzle side while rotating with the rotation of the magnet rotor (15),
When the valve stem (32, 42, 66, 84) displaced to the nozzle side in the axial direction by the valve stem support member is in a position to close the passage of the nozzle (23), the valve stem is the magnet rotor. 5. The member (35, 43, 61, 88) rotated by the rotation of (15) is in contact with a point at the end on the side opposite to the nozzle, 5. Ejector type decompression device.
前記冷媒通路(11)は、前記高圧冷媒の導入方向を前記弁棒(22)の軸心に対してずらすように設けられていることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載のエジェクタ方式の減圧装置。 A refrigerant passage (11) for introducing the high-pressure refrigerant around the valve rod (22);
The said refrigerant path (11) is provided so that the introduction direction of the said high voltage | pressure refrigerant | coolant may be shifted with respect to the axial center of the said valve rod (22), The Claim 1 characterized by the above-mentioned. The ejector-type decompression device as described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007008443A JP2008139003A (en) | 2006-11-08 | 2007-01-17 | Ejector type decompression device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006303119 | 2006-11-08 | ||
| JP2007008443A JP2008139003A (en) | 2006-11-08 | 2007-01-17 | Ejector type decompression device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008139003A true JP2008139003A (en) | 2008-06-19 |
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ID=39600652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007008443A Pending JP2008139003A (en) | 2006-11-08 | 2007-01-17 | Ejector type decompression device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2008139003A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2007
- 2007-01-17 JP JP2007008443A patent/JP2008139003A/en active Pending
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