特開2015-206542IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

冷媒回路装置に関し、より詳細には、例えば自動販売機等に適用され、自動販売機本体に画成された商品収容庫の内部空気を冷却及び加熱するための冷媒回路装置に関するものである。

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】ヒータ等の加熱手段の駆動を低減させて消費電力の低減化を図ること。
【解決手段】圧縮機21と、加熱庫5の内部に配設された加熱用熱交換器32と、冷却庫5の内部に配設された庫内熱交換器25と、加熱用熱交換器32で放熱した冷媒を減圧させることによって庫内熱交換器25を通過した冷媒を吸引してこれら冷媒を混合させて吐出するエジェクタ23と、エジェクタ23から供給された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器24とを有した冷媒回路10を備えた冷媒回路装置において、エジェクタ23の減圧量を調整することにより、加熱庫5の庫内温度が加熱オフ温度に到達するタイミングと、冷却庫5の庫内温度が冷却オフ温度に到達するタイミングを一致させる制御部50を備えたものである。
【選択図】図4

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところが、上述したような冷媒回路装置においては、冷媒の循環経路が1つであり、加熱用熱交換器と庫内熱交換器とが直列に接続されている。そのため、膨張機構の開度を増大させて庫内熱交換器での冷媒の蒸発温度を上昇させると、庫内熱交換器での冷却能力及び加熱用熱交換器での加熱能力がともに低下するという特性を有する。 このような特性を有するため、例えば圧縮機の回転数を低下させてヒートポンプ運転時間の長大化を図っても、冷却能力の低下に伴って加熱能力も低下するため、結果的に圧縮機の運転時間が長くなるだけであり、加熱庫の内部空気を加熱するためにはヒータ等を駆動させる必要があり、消費電力量の低減を図ることは困難であった。 ところで、ヒートポンプサイクルを実現する冷媒回路装置として、キャピラリーチューブや電子膨張弁の代わりにエジェクタが用いられたものが知られている。 エジェクタは、加熱用熱交換器を通過した高圧の冷媒(高圧冷媒)を減圧させることによるエネルギーを利用して、庫内熱交換器より吐出された低圧の冷媒(低圧冷媒)を吸引し、吸引した低圧冷媒を高圧冷媒と混合させ、該低圧冷媒を昇圧させた後に吐出するものである。 このようなエジェクタを用いた冷媒回路装置では、吸引した低圧冷媒を昇圧させた後に吐出して気液分離器に供給し、該気液分離器にて気相冷媒と液相冷媒とに分離して、液相冷媒を加熱用熱交換器に送出する一方、気相冷媒を圧縮機に吸引させるようにしている。つまり、エジェクタを用いた冷媒回路装置では、気液分離器で圧縮機側(加熱側)と庫内熱交換器側(冷却側)とに冷媒の流れを分離させて循環させている。 そのため、エジェクタの減圧量を大きくして該エジェクタのノズル部での高圧冷媒の流速を大きくさせると、低圧冷媒の吸引量が増大することとなる一方、エジェクタの減圧量を小さくしてノズル部での高圧冷媒の流速を低下させると、低圧冷媒の吸引量が減少することとなり、加熱能力が低下するのに対して冷却能力が増大する一方、冷却能力が低下するのに対して加熱能力が増大するという特性を有する。 本発明は、実情に鑑みて、ヒータ等の加熱手段の駆動を低減させて消費電力の低減化を図ることができる冷媒回路装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

目的を達成するために、本発明に係る冷媒回路装置は、吸引した冷媒を圧縮する圧縮機と、加熱対象となる加熱庫の内部に配設され、かつ供給された冷媒を放熱させて該加熱庫の内部空気を加熱する加熱用熱交換器と、冷却対象となる冷却庫の内部に配設され、かつ供給された冷媒を蒸発させて該冷却庫の内部空気を冷却する庫内熱交換器と、前記加熱用熱交換器で放熱した冷媒を減圧させることによって前記庫内熱交換器を通過した・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、制御手段がエジェクタの減圧量を調整することにより、加熱庫の庫内温度が予め設定された加熱オフ温度に到達するタイミングと、冷却庫の庫内温度が予め設定された冷却オフ温度に到達するタイミングとを一致させるので、加熱庫の内部空気を加熱するのにヒータ等の加熱手段を駆動させることを低減させることができ、消費電力の低減化を図ることができるという効果を奏する。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】図1は、本発明の実施の形態1である冷媒回路装置が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す説明図である。

【図2】図2は、本発明の実施の形態1である冷媒回路装置が適用された自動販売機の断面側面図である。

【図3】図3は、図1及び図2に示した自動販売機に適用された冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。

【図4】図4は、図3に示した冷媒回路装置の特徴的な制御系を示す説明図である。

【図5】図5は、図3に示したエジェクタの模式図である。

【図6】図6は、メモリに記憶されたテーブルの一例を示す説明図である。

【図7】図7は、CCC運転の冷媒の流れを模式的に示す模式図である。

【図8】図8は、HCC運転の冷媒の流れを模式的に示す模式図である。

【図9】図9は、図4に示した制御部が実施する冷却運転制御処理の処理内容を示すフローチャートである。

【図10】図10は、図4に示した制御部が実施する加熱運転制御処理の処理内容を示すフローチャートである。

【図11】図11は、図4に示した制御部が実施するエジェクタ開度制御処理の処理内容を示すフローチャートである。

【図12】図12は、本発明の実施の形態2である冷媒回路装置の特徴的な制御系を示す説明図である。

【図13】図13は、図12に示した制御部が実施するエジェクタ開度制御処理の処理内容を示すフローチャートである。

選択図 図4出願人が指定した本件の代表的な図

10 冷媒回路   20 主経路   21 圧縮機   22 庫外熱交換器   23 エジェクタ   24 気液分離器   25 庫内熱交換器   271 三方弁   272 電磁弁   30 高圧冷媒導入経路   31 高圧冷媒導入管路   32 加熱用熱交換器   40 戻経路   41 戻管路   50 制御部   51 入力処理部   52 バルブ駆動処理部   53 圧縮機運転制御部   531 温度判定部   532 圧縮機駆動処理部   54 エジェクタ制御部   541 算出部   542 演算部   543 開度調整量判定部   544 エジェクタ駆動処理部   60 メモリ   S1 庫内温度センサ

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