冷冻循环及带有过冷却部的冷凝器制造技术

一种冷冻循环在除采用带有过冷却部的冷凝器以外还采用内部热交换器的情况下，重新设定过冷却部在冷凝器整体中所占比例，从而能够使得作为冷冻循环整体得到最佳的过冷状态，并且相对地减少制冷剂的填充量。在用配管（6）适当地连接至少压缩机（2）、冷凝器（3）、减压膨胀装置（4）和蒸发器（5）而构成的冷冻循环（1）中，冷凝器（3）为具有冷凝部（7）和过冷却部（8）的带有过冷却部的冷凝器，并且具有内部热交换器（25），当内部热交换器（25）的热交换效率在25%～75%之间时，过冷却部（8）相对于冷凝器（3）整体的比例在3%～9%之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将带有过冷却部的冷凝器和内部热交换器双方均具有的冷冻循环，特别涉及适合用于车辆空调的冷冻循环及构成该冷冻循环的带有过冷却部的冷凝器。
技术介绍
在车辆空调用冷冻循环中，为了提高其运转效率，即为了以更小的压缩机的动力得到更高的冷冻能力，在规定的空调设备中追加具有新功能的构成部或者追加新的空调设备，这种已知的专利技术例如公开在专利文献I和专利文献2中。在其中的专利文献I公开了如下构成:构成冷冻循环的作为冷凝器发挥功能的热交换器由扁平管、波纹翅片、第一储罐及第二储罐构成，由扁平管和波纹翅片构成的芯体的制冷剂的上游侧为冷凝部，所述芯体的制冷剂的下游侧为过冷却部，在其间配置有气液分离部，对经过冷凝部被冷凝的制冷剂进一步冷却(过冷却)，从而能够提高冷冻装置的冷却能力。而且，在该专利文献I中，也公开了将过冷却部的散热面积相对于热交换器整体的散热面积所占的比例设定在一定范围内(在该专利文献I中，为10% 30%)的构思。另外，在专利文献2中公开了将使从冷凝器流出的高压制冷剂和从蒸发器流出的低压制冷剂进行热交换的内部热交换器配置在冷冻循环的路径上的构成。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开2000 — 146311号公报专利文献2 JP特开2010 — 127498号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，已知的是在专利文献I所示的带有过冷却部的热交换器(以下为了方便起见称之为冷凝器)的散热面积中增大过冷却部的散热面积所占的比例的情况下，冷凝器的散热量增大，但也需要增加用于使构成冷冻循环的压缩机运转的动力，并且，压缩机的动力的增大率比蒸发器的吸热量的增大率大，因此如专利文献I的图11的Q / L比的图部分所示，在由冷冻能力(Q)/压缩机的动力(L)的计算式表示的性能系数(COP Coefficient ofPerformance)上具有极大点(最高效率点)。而且，也考虑到除带有过冷却部的冷凝器以外还具有例如专利文献2所示的内部热交换器的冷冻循环的构成。在追加组合该内部热交换器的情况下，通过由内部热交换器进行的从冷凝器流出的高压制冷剂和从蒸发器流出的低压制冷剂的热交换，也能够进一步冷却由冷凝器冷却的制冷剂，因此内部热交换器也兼备过冷却部的功能，因此能够相对地减小冷凝器的过冷却部的比例，也能够实现制冷剂填充量的削减和冷凝器的冷凝部的相对扩大所带来的散热性能的提高。另外，由于利用该内部热交换器减小流入蒸发器的制冷剂所具有的焓，因此也能够提高冷冻循环的冷却能力。不过，在冷冻循环具备内部热交换器的情况下，该内部热交换器也使压缩机所吸入的制冷剂具有的焓增大(温度和压力相对地上升)，因此压缩机的动力量增大，由此，即使在还具备内部热交换器的情况下，为了实现以更小的动力得到更高的制冷能力，依据所述性能系数(COP)的计算式中的分母即压缩机的动力和分子即冷却能力都变动，也需要再次设定冷凝器中过冷却部应占的最佳比例。另一方面，作为在车辆空调用冷冻循环内流动的制冷剂的种类，通常使用R134a制冷剂，但近年来开发了 HFO - 1234yf制冷剂等全球变暖趋势系数(GWP =Global WarmingPotential)低的制冷剂即低GWP制冷剂，正在期待采用该低GWP制冷剂。但是，该低GWP制冷剂较贵，因此从削减成本的观点出发，需要进一步减小填充于冷冻循环的低GWP制冷剂量。本专利技术的目的在于提供一种冷冻循环及构成该冷冻循环的带有过冷却部的冷凝器，其在除采用带有过冷却部的冷凝器以外还采用内部热交换器的情况下，重新设定过冷却部占冷凝器整体的比例，从而能够使得作为冷冻循环整体得到最佳的过冷状态，并且相对地削减制冷剂的填充量。用于解决课题的技术方案本专利技术的冷冻循环至少通过将使制冷剂压缩的压缩机、使压缩后的制冷剂冷凝的冷凝器、使冷凝后的制冷剂减压膨胀的减压膨胀装置和使减压膨胀后的制冷剂蒸发的蒸发器适当地进行配管接合而构成，其特征在于，所述冷凝器为带有过冷却部的冷凝器，所述带有过冷却部的冷凝器具有:配置于制冷剂流向的上游侧对该制冷剂进行冷却冷凝的冷凝部、相比该冷凝部配置在制冷剂流向的下游侧进一步对制冷剂进行冷却的过冷却部；所述冷冻循环还具备内部热交换器，所述内部热交换器具有:第一热交换部，其中流动从所述冷凝器向所述减压膨胀装置导入的制冷剂，以及第二热交换部，其中流动从所述蒸发器向所述压缩机的吸入侧导入的制冷剂；该内部热交换器在流经所述第一热交换部的温度相对高的制冷剂和流经所述第二热交换部的温度相对低的制冷剂之间进行热交换；从冷冻循环的性能系数的最高效率点设定所述过冷却部相对于所述冷凝器整体的比例，该冷冻循环的性能系数的最高效率点基于外部气体负荷、车辆速度、所述内部热交换器所具有的热交换效率推导出(第一方面专利技术)。另外，本专利技术的冷冻循环的特征在于，基于多个不同的外部气体负荷、多个不同的车辆速度、多个内部热交换器各自所具有的热交换效率，分别推导所述冷冻循环的性能系数的最高效率点；并且从分别推导出的最高效率点的范围内设定所述过冷却部相对于所述冷凝器整体的比例(第二方面专利技术)。在此，所述多个不同的外部气体负荷在相对低的负荷时包含外部气体温度25°C、相对湿度50%的条件，而在相对高的负荷时包含外部气体温度35°C、相对湿度50%的条件；所述多个不同的车辆速度在所述低负荷条件的情况下包含怠速状态、40km / h的条件，而在所述高负荷条件的情况下包含怠速状态、40km / h> 100km / h的条件；所述多个内部热交换器各自所具有的热交换效率包含25%、50%、75%的条件，并且该热交换效率是在将所述第一热交换部的入口侧的制冷剂温度值设为Tl、将所述第一热交换部的出口侧的制冷剂温度设为T2、将所述第二热交换部的出口侧的制冷剂温度值设为T3、将所述第二热交换部的入口侧的制冷剂温度值设为T4的情况下，用100XT3 - T4 / Tl - T4来推导的(第三方面专利技术)。怠速状态表示Okm / h的状态。在上述的冷冻循环中，作为流动在所述冷冻循环中的制冷剂，使用R134a制冷剂或者HFO — 1234yf制冷剂(第四方面专利技术)。另一方面，本专利技术的冷冻循环至少通过将使制冷剂压缩的压缩机、使压缩后的制冷剂冷凝的冷凝器、使冷凝后的制冷剂减压膨胀的减压膨胀装置和使减压膨胀后的制冷剂蒸发的蒸发器适当地进行配管接合而构成，其特征在于，作为流动在该冷冻循环中的制冷齐U，使用R134a制冷剂；并且所述冷凝器为带有过冷却部的冷凝器，所述带有过冷却部的冷凝器具有:配置于制冷剂流向的上游侧而对该制冷剂进行冷却冷凝的冷凝部、相比该冷凝部配置在制冷剂流向的下游侧进一步对制冷剂进行冷却的过冷却部；所述冷冻循环还具备内部热交换器，所述内部热交换器具有:第一热交换部，其中流动从所述冷凝器向所述减压膨胀装置导入的制冷剂，以及第二热交换部，其中流动从所述蒸发器向所述压缩机的吸入侧导入的制冷剂；该内部热交换器在流经所述第一热交换部的温度相对高的制冷剂和流经所述第二热交换部的温度相对低的制冷剂之间进行热交换；在将所述内部热交换器的热交换效率的值设为X、将所述过冷却部占所述冷凝器的比例的值设为Y的情况下，将所述过冷却部的比例的值设定为满足一3 / 50X + 15 / 2兰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.22 JP 2010-2376241.一种冷冻循环，其至少通过将使制冷剂压缩的压缩机、使压缩后的制冷剂冷凝的冷凝器、使冷凝后的制冷剂减压膨胀的减压膨胀装置和使减压膨胀后的制冷剂蒸发的蒸发器适当地进行配管接合而构成，其特征在于， 所述冷凝器为带有过冷却部的冷凝器，所述带有过冷却部的冷凝器具有:配置于制冷剂流向的上游侧对该制冷剂进行冷却冷凝的冷凝部、相比该冷凝部配置在制冷剂流向的下游侧进一步对制冷剂进行冷却的过冷却部； 所述冷冻循环还具备内部热交换器，所述内部热交换器具有: 第一热交换部，其中流动从所述冷凝器向所述减压膨胀装置导入的制冷剂；以及 第二热交换部，其中流动从所述蒸发器向所述压缩机的吸入侧导入的制冷剂； 该内部热交换器在流经所述第一热交换部的温度相对高的制冷剂和流经所述第二热交换部的温度相对低的制冷剂之间进行热交换； 从冷冻循环的性能系数的最高效率点设定所述过冷却部相对于所述冷凝器整体的比例，该冷冻循环的性能系数的最高效率点基于外部气体负荷、车辆速度、所述内部热交换器所具有的热交换效率推导出。2.如权利要求1所述的冷冻循环，其特征在于， 基于多个不同的外部气体负荷、多个不同的车辆速度、多个内部热交换器各自所具有的热交换效率，分别推导所述冷冻循环的性能系数的最高效率点； 并且从分别推导出的最高效率点的范围内设定所述过冷却部相对于所述冷凝器整体的比例。3.如权利要求1或2所述的冷冻循环，其特征在于， 所述多个不同的外部气体负荷在相对低的负荷时包含外部气体温度25°C、相对湿度50%的条件，而在相对高的负荷时包含外部气体温度35°C、相对湿度50%的条件； 所述多个不同的车辆速度在所述低负荷条件的情况下包含怠速状态、40km / h的条件，而在所述高负荷条件的情况下包含怠速状态、40km / h、100km / h的条件； 所述多个内部热交换器各自所具有的热交换效率包含25%、50%、75%的条件，并且该热交换效率是在将所述第一热交换部的入口侧的制冷剂温度值设为Tl、将所述第一热交换部的出口侧的制冷剂温度设为T2、将所述第二热交换部的出口侧的制冷剂温度值设为T3、将所述第二热交换部的入口侧的制冷剂温度值设为T4的情况下通过下式(I) [式I] 1ΛΛ Τ3--Τ4 IOOx--rn iTA II * JL 待 来推导的。4.如权利要求1至3中的任一项所述的冷冻循环，其特征在于， 作为流动在所述冷冻循环中的制冷剂，使用R134a制冷剂或者HFO — 1234yf制冷剂。5.一种冷冻循环，其至少通过将使制冷剂压缩的压缩机、使压缩后的制冷剂冷凝的冷凝器、使冷凝后的制冷剂减压膨胀的减压膨胀装置和使减压膨胀后的制冷剂蒸发的蒸发器适当地进行配管接合而构成，其特征在于， 作为流动在该冷冻循环中的制冷剂，使用R134a制冷剂； 并且所述冷凝器为带有过冷却部的冷凝器，所述带有过冷却部的冷凝器具有:配置于制冷剂流向的上游侧对该制冷剂进行冷却冷凝的冷凝部、相比该冷凝部配置在制冷剂流向的下游侧进一步对制冷剂进行冷却的过冷却部； 所述冷冻循环还具备内部热交换器，所述内部热交换器具有: 第一热交换部，其中流动从所述冷凝器向所述减压膨胀装置导入的制冷剂；以及 第二热交换部，其中流动从所述蒸发器向所述压缩机的吸入侧导入的制冷剂； 该内部热交换器在流经所述第一热交换部的温度相对高的制冷剂和流经所述第二热交换部的温度相对低的制冷剂之间进行热交换； 在将所述内部热交换器的热交换效率的值设为X、将所述过冷却部占所述冷凝器的比例的值设为Y的情况下，所述过冷却部的比例的值是以满足下式(2) [式2]6.一种冷冻循环，其至少通过将使制冷剂压缩的压缩机、使压缩后的制冷剂冷凝的冷凝器、使冷凝后的制冷剂减压膨胀的减压膨胀装置和使减压膨胀后的制冷剂蒸发的蒸发器适当地进行配管接合而构成，其特征在于， 作为流动在该冷冻循环中的制冷剂，使用HFO - 1234yf制冷剂； 并且所述冷凝器为带有过冷却部的冷凝器，所述带有过冷却部的冷凝器具有:配置于制冷剂流向的上游侧对该制冷剂进行冷却冷凝的冷凝部、相比该冷凝部配置在制冷剂流向的下游侧进一步对制冷剂进行冷却的过冷却部； 所述冷冻循环还具备内部热交换器，所述内部热交换器具有: 第一热交换部，其中流动从所述冷凝器向所述减压膨胀装置导入的制冷剂；以及 第二热交换部，其中流动从所述蒸发器向所述压缩机的吸入侧导入的制冷剂； 该内部热交换器在流经所述第一热交换部的温度相对高的制冷剂和流经所述第二热交换部的温度相对低的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭岛健次，
申请(专利权)人：法雷奥日本株式会社，
类型：
国别省市：