CN101280975B - 喷射式制冷剂循环装置 - Google Patents

喷射式制冷剂循环装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101280975B
CN101280975B CN2008100956768A CN200810095676A CN101280975B CN 101280975 B CN101280975 B CN 101280975B CN 2008100956768 A CN2008100956768 A CN 2008100956768A CN 200810095676 A CN200810095676 A CN 200810095676A CN 101280975 B CN101280975 B CN 101280975B
Authority
CN
China
Prior art keywords
evaporimeter
cold
producing medium
refrigerant
throttle mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008100956768A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101280975A (zh
Inventor
押谷洋
武内裕嗣
山田悦久
西岛春幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2005225189A external-priority patent/JP4984453B2/ja
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN101280975A publication Critical patent/CN101280975A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101280975B publication Critical patent/CN101280975B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

一种喷射式制冷剂循环装置,包括:第一蒸发器(15),使流出喷射器(14)的制冷剂蒸发;支流通道(17),使散热器(13)和喷射器(14)之间的制冷剂流分支,并引导所述制冷剂流到喷射器(14)的汽相制冷剂吸入口(14c);节流装置(18),设置在支流通道(17)中;及第二蒸发器(19),设置节流装置(18)相对于制冷剂流的下游。节流装置(18)被构造为设置有完全打开功能,并在第二蒸发器(19)除霜时完全打开支流通道(17)。因此,在包括多个蒸发器的喷射式制冷机循环装置中,可利用简单构造执行蒸发其的除霜功能。

Description

喷射式制冷剂循环装置
本申请为申请号为200580002268.8(国际申请号为PCT/JP2005/017447)、国际申请日为2005年9月22日、发明名称为“喷射式制冷剂循环装置”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及具有充当制冷剂压力减少装置和制冷剂循环装置的喷射器的喷射式制冷剂循环装置的除霜操作。本发明举例来说有效应用于车用空调和冰箱的制冷剂循环。
背景技术
在专利文件1中已经提出喷射式制冷剂循环装置的除霜操作。在所述专利文件中披露的循环构造中,汽液分离器设置在喷射器下游,且蒸发器设置在汽液分离器的液相制冷剂出口和喷射器的制冷剂吸入口之间。所述循环构造设置有将压缩机的排放侧的通路(channel,通道)直接连接至蒸发器上游的通路的旁路通道,且所述旁路通道设置有封闭机构。
机构(例如,节流阀、止回阀)设置在蒸发器上游侧的通路和旁路通道之间的连接处(joint)及汽液分离器的液相制冷剂出口之间。所述机构用于防止来自旁路通道的高温制冷剂流向汽液分离器的液相制冷剂出口。
在将蒸发器除霜时,使旁路通道中的封闭机构进入打开状态,并使压缩机排放侧的高温制冷剂(热气体)从旁路通道进入蒸发器。因此蒸发器被除霜。同时,上述机构使得可防止高温制冷剂流向汽液分离器的液相制冷剂出口。因此,来自旁路通道的所有高温制冷剂可用于使蒸发器除霜(例如,参看JP 2003-83622A)。
在JP 2003-83622A中披露的循环构造中,蒸发器仅设置在汽液分离器的液相制冷剂出口和喷射器的制冷剂吸入口之间。但是对于具有多个蒸发器的喷射式制冷剂循环装置中的除霜装置并没有给出任何建议。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于具有多个蒸发器的喷射式制冷剂循环装置的除霜装置。
为了实现上述目的,根据本发明的第一实例,一种喷射式制冷剂循环装置,包括:压缩机(12),吸入和压缩制冷剂;散热器(13),使从压缩机(12)排放的高压制冷剂散热;喷射器(14),具有使散热器(13)的下游侧的制冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(14a)和制冷剂吸入口(14c),以高速从喷嘴部分(14a)喷射的制冷剂流使制冷剂通过所述制冷剂吸入口吸入;第一蒸发器(15),具有连接至压缩机(12)的吸入侧的制冷剂流出侧;第一支流通道(17),使喷射器(14)上游的制冷剂流分支,并引导分支的制冷剂流到制冷剂吸入口(14c);第一节流装置(18),设置在第一支流通道(17)中,并且使制冷剂减压和膨胀;及第二蒸发器(19),设置在第一支流通道(17)中第一节流装置(18)的下游。在所述制冷剂循环装置中,第二蒸发器(19)的制冷剂蒸发压力低于第一蒸发器(15)的制冷剂蒸发压力,且第一节流装置(18)设置有完全打开功能,并且在将第二蒸发器(19)除霜时完全打开第一支流通道(17)。
因此,可利用制冷剂蒸发压力较高的第一蒸发器(15)获得在高温范围内的冷却能力,且利用制冷剂蒸发压力较低的第二蒸发器(19)进一步获得在低温范围内的冷却能力。
在将第二蒸发器(19)除霜时,操纵第一节流装置(18)到其中第一分支通道(17)完全打开的位置。因此,可使散热器(13)的出口处的高温、高压制冷剂通过第一分支通道(17)直接导入第二蒸发器(19)。
因此,可将第二蒸发器(19)有效除霜。第一节流装置(18)运行以在正常操作中减少制冷剂的压力。在除霜操作中,仅仅通过使所述第一节流装置进入完全打开状态,可使第二蒸发器(19)利用非常简单的构造除霜,而无需添加任何专门的部件。
使散热器(13)的下游侧的制冷剂通过节流装置(18)进入第二蒸发器(19)。因此,在正常操作中,通过节流装置(18)容易将第二蒸发器(19)中的制冷剂的流量调整到对应于热负荷的值。
“完全打开第一分支通道(17)的完全打开功能”除了完全打开第一分支通道(17)的功能外还包括打开第一分支通道(17)同时稍微减小其面积的功能。即,存在如下情形:第一节流装置(18)不可避免地被构造为使得第一分支通道(17)被打开,同时其面积由于制造原因等稍微减小。
根据本发明的第二实例,一种喷射式制冷剂循环装置包括:压缩机(12),用于吸入和压缩制冷剂;散热器(13),用于使从压缩机(12)排放的高压制冷剂散热;喷射器(14),具有用于使散热器(13)的下游侧的制冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(14a)和制冷剂吸入口(14c),以高速从喷嘴部分(14a)喷射的制冷剂流使制冷剂通过所述制冷剂吸入口吸入;第一蒸发器(15),具有连接至压缩机(12)的吸入侧的制冷剂流出侧;第一支流通道(17),使喷射器(14)上游的制冷剂流分支,并引导分支的制冷剂流到制冷剂吸入口(14c);第一节流装置(180),设置在第一支流通道(17)中,用于使制冷剂减压和膨胀;第二蒸发器(19),设置在第一支流通道(17)中第一节流装置(180)的下游;旁路通道(23),引导从压缩机(12)排放的高压制冷剂直接进入第二蒸发器(19);及封闭机构(24),设置在旁路通道(23)中。在所述制冷剂循环装置中,第二蒸发器(19)的制冷剂蒸发压力低于第一蒸发器(15)的制冷剂蒸发压力,且封闭机构(24)构造为常闭,并在将第二蒸发器(19)除霜时打开旁路通道(23)。
通过修改第一实例中的用于第二蒸发器(19)的除霜装置构造本发明的第二实例。更确切地说,在本发明的第二实例中,当第二蒸发器(19)除霜时,使压缩机(12)的排放侧的高温、高压制冷剂通过旁路通道(23)直接引入第二蒸发器(19)。因此可将第二蒸发器(19)除霜。
另外,第一节流装置(180)不需要设置有完全打开功能。因此,可将普通固定节流阀或可变节流阀不做变化地直接用作第一节流装置(180)。本发明的第二实例的其它操作和效果与第一实例相同。
根据本发明的第三实例,一种喷射式制冷剂循环装置包括:压缩机(12),用于吸入和压缩制冷剂;散热器(13),用于使从压缩机(12)排放的高压制冷剂散热;喷射器(14),具有用于使散热器(13)的下游侧的制冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(14a)和制冷剂吸入口(14c),以高速从喷嘴部分(14a)喷射的制冷剂流使制冷剂通过所述制冷剂吸入口吸入;第一蒸发器(15),具有连接至压缩机(12)的吸入侧的制冷剂流出侧;第一支流通道(17),使喷射器(14)上游的制冷剂流分支,并引导分支的制冷剂流到制冷剂吸入口(14c);第一节流装置(180),设置在第一支流通道(17)中,用于使制冷剂减压和膨胀;及第二蒸发器(19),设置在第一支流通道(17)中第一节流装置(180)的下游;旁路通道(33),绕过第一节流装置(180),以及封闭机构(34),该封闭机构(34)设置在旁路通道(33)中。在所述制冷剂循环装置中,第二蒸发器(19)的制冷剂蒸发压力低于第一蒸发器(15)的制冷剂蒸发压力,且所述封闭机构(24)构造为常闭,并在将第二蒸发器(19)除霜时打开旁路通道(33)。
更确切地说,在将第二蒸发器(19)除霜时,第一节流装置(180)的旁路通道(33)由封闭机构(34)打开。因此,可使散热器(13)的出口处的高温、高压制冷剂通过旁路通道(33)直接导入第二蒸发器(19)。
因而,可将第二蒸发器(19)有效除霜。另外,第一节流装置(180)不必设置有完全打开功能。因此,可将普通固定节流阀或可变节流阀不做变化地用作第一节流装置(180)。
上述喷射式制冷剂循环装置可设置有第三蒸发器(27)。第三蒸发器(27)具有通过在与上述第一蒸发器(15)的温度区相同的温度区中蒸发制冷剂进行冷却的能力。
因此,可使用多个蒸发器(15,27)在相同的温度区中提供(deliver)冷却性能。
并且,可设置第二分支通道(25)和第二节流装置(26)。第二分支通道(25)使制冷剂流在位于第一节流装置(18,180)上游的第一分支通道(17)的某个位置处分支,并使分支的制冷剂流合并到第一蒸发器(15)的制冷剂流出侧和压缩机(2)的吸入侧之间的制冷剂流。
第二节流装置(26)设置在第二分支通道(25)中,并且减少制冷剂的压力。
第三蒸发器(27)可设置在第二支流通道(25)中第二节流装置(26)的下游。
具体而言,如上所述,形成第二支流通道(25),且第三蒸发器(27)可设置在第二支流通道(25)中。
在上述喷射式制冷剂循环装置中,第一蒸发器(15)可连接至喷射器(14)的制冷剂流出侧。
第三节流装置(30)可设置在散热器(13)的制冷剂流出侧和第一蒸发器(15)的制冷剂流入侧之间。喷射器(14)与第三节流装置(30)并联设置。
因此,由于专用于第一蒸发器(15)的第三节流装置(30)被设置,所以不必使喷射器(14)负责用于第一蒸发器(15)的制冷剂流量调节功能。为此原因,喷射器(14)可专用于泵功能,用于在第一和第二蒸发器(15,19)之间产生压差。
因此,可最优设计喷射器(14)的形状,以便在第一和第二蒸发器(15,19)之间产生压差。结果,即使循环操作情况(压缩机转数、环境温度、待冷却的空间的温度等)在大范围内波动,也可使喷射式制冷剂循环装置高效工作。
在设置有用于在将第二蒸发器(19)除霜时封闭喷射器(14)的上游部分的封闭机构(31)的情形下,如果第二蒸发器(19)被除霜,则可中断从散热器(13)的制冷剂流出侧流入喷射器(14)的高压制冷剂流。因此,可提高流入第二蒸发器(19)的高压制冷剂的量,从而提高除霜性能。
第二实例中的喷射式制冷剂循环装置可设置有在将第二蒸发器(19)除霜时封闭散热器(13)的上游部分的封闭机构(32)。因此,在将第二蒸发器(19)除霜时,可提高从压缩机(12)的排放侧流入第二蒸发器(19)的高压制冷剂的量,从而提高除霜性能。
根据本发明的第四实例,一种喷射式制冷剂循环装置包括:压缩机(12),用于吸入和压缩制冷剂;散热器(13),用于使从压缩机(12)排放的高压制冷剂散热;喷射器(14),具有用于使散热器(13)的下游侧的制冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(14a)和制冷剂吸入口(14c),以高速从喷嘴部分(14a)喷射的制冷剂流使制冷剂通过所述制冷剂吸入口吸入;第一蒸发器(15),用于使流出喷射器(14)的制冷剂蒸发;汽液分离器(35),用于将流出第一蒸发器(15)的制冷剂分成蒸汽和液体,并储存液相制冷剂,使汽相制冷剂流出到压缩机(12)的吸入侧;支流通道(36),使汽液分离器(35)的液相制冷剂出口连接到制冷剂吸入口(14c);节流装置(180),设置在支流通道(36)中,用于使流出汽液分离器(35)的液相制冷剂减压和膨胀;第二蒸发器(19),设置在支流通道(36)中节流装置(180)的下游;旁路通道(23),引导从压缩机(12)排放的高压制冷剂直接进入第二蒸发器(19);及封闭机构(24),设置在旁路通道(23)中。在所述制冷剂循环装置中,第二蒸发器(19)的制冷剂蒸发压力低于第一蒸发器(15)的制冷剂蒸发压力,且封闭机构(24)构造为常闭(normallyclosed),并在将第二蒸发器(19)除霜时打开旁路通道(23)。
在此情形下,可设置使汽液分离器(35)的液相制冷剂出口部分连接到制冷剂吸入口(14c)的支流通道(36),且所述支流通道(36)可设置有节流装置(180)和第二蒸发器(19)。
利用这样的循环构造,在将其中与第一蒸发器(15)中相比制冷剂以较低的温度蒸发的第二蒸发器(19)除霜时,压缩机(12)的排放侧的高压制冷剂被直接引入第二蒸发器(19)。这样,可将第二蒸发器(19)有效除霜。
根据本发明的第五实例,一种喷射式制冷剂循环装置包括:压缩机(12),用于吸入和压缩制冷剂;散热器(13),用于使从压缩机(12)排放的高压制冷剂散热;喷射器(14),具有用于使散热器(13)的下游侧的制冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(14a)和制冷剂吸入口(14c),以高速从喷嘴部分(14a)喷射的制冷剂流使制冷剂通过所述制冷剂吸入口吸入;第一蒸发器(15),具有连接至压缩机(12)的吸入侧的制冷剂流出侧;第二蒸发器(19),具有连接至制冷剂吸入口(14c)的制冷剂流出侧;第一节流机构(38),设置在第一蒸发器(15)的制冷剂流出侧;第二节流机构(18),设置在第二蒸发器(19)的制冷剂流入侧;及控制装置(21),控制第一节流机构(38)的打开和第二节流机构(18)的打开,并且在其中低压制冷剂在第一蒸发器(15)和第二蒸发器(19)处蒸发的正常操作模式和其中压缩机(12)的排放侧的高压、高温制冷剂被导入第二蒸发器(19)和第一蒸发器(15)以将这两个蒸发器(15,19)除霜的除霜操作模式之间切换操作模式。
这样,在除霜操作模式中,如图19中所示,压缩机(12)的排放侧的高压、高温制冷剂可被直接引入第一和第二蒸发器(15,19),以将蒸发器(15,19)除霜。因此,可有效执行通过压缩机(12)的操作对蒸发器(15,19)稳定除霜的功能。
具体而言,在除霜操作模式中,可使第一节流机构(38)进入预定节流打开的状态,并使第二节流机构(18)进入完全打开状态。
这样,图19中作为实例示出的除霜操作模式中的循环动作可被设定,并且可稳定地执行除霜功能。
根据本发明的第六实例,一种喷射式制冷剂循环装置包括:压缩机(12),用于吸入和压缩制冷剂;散热器(13),用于使从压缩机(12)排放的高压制冷剂散热;喷射器(14),具有用于使散热器(13)的下游侧的制冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(14a)和制冷剂吸入口(14c),以高速从喷嘴部分(14a)喷射的制冷剂流使制冷剂通过所述制冷剂吸入口吸入;第一蒸发器(15),具有连接至压缩机(12)的吸入侧的制冷剂流出侧;第二蒸发器(19),具有连接至制冷剂吸入口(14c)的制冷剂流出侧;第一节流机构(18),设置在第二蒸发器(19)的制冷剂流入侧;第二节流机构(39),设置在第二蒸发器(19)的制冷剂流出侧;及控制装置(21),控制第一节流机构(18)的打开和第二节流机构(39)的打开,并且在其中低压制冷剂在第一蒸发器(15)和第二蒸发器(19)处蒸发的正常操作模式和其中第二蒸发器(19)除霜并且同时第一蒸发器(15)具有冷却能力的除霜并冷却操作模式之间切换操作模式。在所述制冷剂循环装置中,在除霜并冷却操作模式中,压缩机(12)的排放侧的高压、高温制冷剂被导入第二蒸发器(19),以使第二蒸发器(19)除霜,且经过第二蒸发器(19)的另外的高压制冷剂通过第二节流机构(39)减压,并且减压的低压制冷剂被导入第一蒸发器(15),使第一蒸发器(15)执行冷却功能。
这样,在图22中作为实例示出的除霜并冷却操作模式中,压缩机(12)的排放侧的高压、高温制冷剂被引入第二蒸发器(19),以将第二蒸发器(19)除霜。同时,通过第二节流机构(39)使经过第二蒸发器(19)的高压制冷剂压力减少。减压的低压制冷剂被导入第一蒸发器(15),且第一蒸发器(15)可执行其冷却功能。因此,可稳定地同时执行对第二蒸发器(19)除霜的功能和第一蒸发器(15)的冷却功能。
例如,在除霜并冷却操作模式中,使第一节流机构(18)进入完全打开状态,使第二节流机构(39)进入预定节流开启状态。
因此,可设定在图22中作为实例示出的除霜并冷却操作模式中的循环行为,并且可稳定地同时执行除霜功能和冷却功能。
根据本发明的第七实施例,一种喷射式制冷剂循环装置包括:压缩机(12),用于吸入和压缩制冷剂;散热器(13),用于使从压缩机(12)排放的高压制冷剂散热;喷射器(14),具有用于使散热器(13)的下游侧的制冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(14a)和制冷剂吸入口(14c),以高速从喷嘴部分(14a)喷射的制冷剂流使制冷剂通过所述制冷剂吸入口吸入;第一蒸发器(15),具有连接至压缩机(12)的吸入侧的制冷剂流出侧;第二蒸发器(19),具有连接至制冷剂吸入口(14c)的制冷剂流出侧;节流机构(181),设置在第二蒸发器(19)的制冷剂流入侧;及控制装置(21),在其中散热器(13)中的制冷剂散热的状态被设定且低压制冷剂在第一蒸发器(15)和第二蒸发器(19)中蒸发的正常操作模式和其中制冷剂没有在散热器(13)处散热的状态被设定且第一蒸发器(15)和第二蒸发器(19)被除霜的除霜操作模式之间切换操作模式。在所述制冷剂循环装置中,在除霜操作模式中,使压缩机(12)的排放侧的制冷剂以高压、高温状态流入节流机构(181),并使其减压,并将经过节流机构(181)的低压、高温汽相制冷剂引入第一蒸发器(15)和第二蒸发器(19)。
这样,在图26中作为实例示出的除霜并冷却操作模式中,将通过节流机构(181)减压的低压、高温汽相制冷剂引入第一蒸发器(15)和第二蒸发器(19),以对蒸发器(15,19)同时除霜。因此,可有效执行通过压缩机(12)的操作对蒸发器(15,19)稳定除霜的功能。
在此情形下,使节流机构(181)的开口在除霜操作模式中比在正常操作模式中大。因此即使在除霜工作模式中也可确保所要求的制冷剂流量。
将给出更具体的描述。在其中散热器(13)作为冷凝器的亚临界循环中,在除霜操作模式中,通过节流机构(181)使压缩机(12)的排放侧的高压、高温汽相制冷剂压力减少。尽管汽相制冷剂的密度小于液相制冷剂的密度,但使节流机构(181)的开口在除霜操作模式中比在正常操作模式中大。因此,即使在其中通过节流机构(181)使汽相制冷剂压力减少的除霜工作模式中也可确保所要求的制冷剂流量。
上述制冷剂循环装置可设置有将冷却空气鼓到散热器(13)的鼓风装置(13a)。在除霜操作模式中,使鼓风装置(13a)进入停止状态。
通过使用于散热器(13)的鼓风装置(13a)进入停止状态,可使压缩机(12)的排放侧的制冷剂保持高压、高温,并使其在仅流经散热器
(13)的同时被引入散热器(13)的下游侧。因此,可通过简单制冷剂通道构造执行蒸发器除霜功能,而不需要绕过散热器(13)的制冷剂通路等。
上述第七实施例中的喷射式制冷剂循环装置可设置有散热器旁路通道(40)和旁路封闭机构(41)。
散热器旁路通道(40)绕过散热器(13)的制冷剂通道,旁路封闭机构(41)设置在散热器旁路通道(40)中。
在除霜操作模式中,通过使旁路封闭机构(41)进入打开状态,可使压缩机(12)的排放侧的高压、高温制冷剂通过散热器旁路通道(40)被导入节流机构(181)。
这样,可使压缩机(12)的排放侧的高压、高温制冷剂通过散热器旁路通道(40)被导入节流机构(181),同时用于散热器(13)的鼓风装置(13a)保持工作状态。
散热器(13)的制冷剂出口部分可设置有与旁路封闭机构(41)并联的散热器封闭机构(42)。并且,散热器(13)可设置有将冷空气鼓到散热器(13)的鼓风装置(13a)。
因此,在除霜操作模式中,使旁路封闭机构(41)进入打开状态,使散热器封闭机构(42)进入关闭状态,并使鼓风装置(13a)进入操作状态。
这样,在除霜操作模式中,散热器(13)可执行贮液功能。即,散热器(13)可冷凝压缩机(12)的排放侧的高压、高温汽相制冷剂,并储存它。为此,当汽液分离器(35)设置在第一蒸发器(15)的制冷剂流出侧(压缩机(12)的吸入侧)时,可减少汽液分离器(35)的箱(tank)容量。
本发明的喷射式制冷剂循环装置可被构造为使得:喷射器封闭机构(31)设置在位于喷射器(14)的上游的通道中;及在除霜操作模式中和在除霜并冷却操作模式中,通过喷射器封闭机构(31)使喷射器(14)上游侧的通道进入关闭状态。这样,在除霜操作模式中,可使喷射器(14)上游侧的通道进入关闭状态,以防止制冷剂从所述上游侧的通道流入喷射器(14)。结果,可提高流向第二蒸发器(19)的高温制冷剂的流量,以提高除霜能力。
本发明的喷射式制冷剂循环装置可在第一蒸发器(15)的制冷剂流出侧设置有汽液分离器。所述汽液分离器(35)将制冷剂分成蒸汽和液体,并储存液相制冷剂,使汽相制冷剂流出到压缩机(12)的吸入侧。在此情形下,必定可防止液体制冷剂在除霜工作模式中和在除霜并冷却工作模式中返回压缩机(12)。
用于上述装置和权利要求书中描述的装置的括号中的标号表示与后面描述的实施例中的具体装置的对应。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图2(a)和2(b)是示意性地示出第一实施例中设置有完全打开功能的节流机构的操作的视图。
图3是示出第二实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图4是示出第三实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图5是示出第四实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图6是示出第五实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图7是示出第六实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图8是示出第七实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图9是示出第八实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图10是示出第九实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图11是示出第十实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图12是示出第十一实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图13是示出第十二实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图14是示出第十三实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图15是示出第十四实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图16是概述第十四实施例中的各个设备的操作的表。
图17是示出第十五实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图18是概述第十五实施例中的各个设备的操作的表。
图19是示出第十五实施例的除霜操作的Mollier图。
图20是示出第十六实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图21是概述第十六实施例中的各个设备的操作的表。
图22是示出第十六实施例中的除霜并冷却操作的Mollier图。
图23是示出第十七实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图24(a)和24(b)是示意性地示出第十七实施例中的节流机构的操作的视图。
图25是概述第十七实施例中的各个设备的操作的表。
图26是示出第十七实施例的除霜操作的Mollier图。
图27是示出第十八实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图28是示出第十九实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图29是概述第十九实施例中的各个设备的操作的表。
图30是示出第二十实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图31是示出第二十一实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图32是概述第二十一实施例中的各个设备的操作的表。
图33是示出第二十二实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图34是示出第二十三实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图35是示出第二十四实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图36是示出第二十五实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
图37是示出第二十六实施例中的喷射式制冷剂循环装置的循环简图。
具体实施方式
(第一实施例)
图1示出本发明的第一实施例中的喷射式制冷剂循环装置应用于车用空调和冰箱的制冷剂循环的实例。喷射式制冷剂循环装置10设置有制冷剂循环路径11。抽吸和压缩制冷剂的压缩机12设置在该制冷剂循环路径11中。
所述实施例构造为使得所述压缩机12通过皮带等利用运行的车辆发动机(未示出)可旋转地驱动。本实施例将可通过排放体积的变化调整制冷剂排量的变排量压缩机用作压缩机12。压缩机12的制冷剂排量对应于每旋转一周的制冷剂排量。可通过改变制冷剂抽吸体积改变排放体积。
变排量压缩机12用旋转斜盘(swash plate)式压缩机代表,所述旋转斜盘式压缩机具体被设计为使得通过改变旋转斜盘的角度来改变活塞冲程从而改变制冷剂抽吸体积。通过利用构成排量控制机构的电磁压力控制器12a改变旋转斜盘室中的压力(控制压力)可以以电的方式从外部控制旋转斜盘的角度。
散热器13设置在压缩机12相对于制冷剂流的下游侧。散热器13通过在从压缩机12排放的高压制冷剂和由冷却风扇(未示出)鼓入的外部空气(车厢外面的空气)之间交换热量冷却所述高压制冷剂。
喷射器14设置在散热器13相对于制冷剂流的下游。所述喷射器14是使制冷剂减压的减压装置,并且同时是通过以高速喷射的制冷剂流的抽吸进行流体输送的动力泵。
喷射器14包括:喷嘴部分14a,减少从散热器13流出的高压制冷剂的通道面积,并使高压制冷剂等在熵上(entropically)减压和膨胀;及吸入口14c,被设置为与喷嘴部分14a中的制冷剂喷孔连通,并且从第二蒸发器19抽吸制冷剂,这将在后面描述。
形成加压部分的扩散器部分14b设置在喷嘴部分14a和吸入口14c相对于制冷剂流的下游。所述扩散器部分14b形成为使得逐渐增加制冷剂通道面积的形状。扩散器部分14b运行以使制冷剂流减速和提高制冷剂的压力,即,将制冷剂的速度能转化成压力能。
流出喷射器14的扩散器部分14b的制冷剂流入第一蒸发器15。第一蒸发器15举例来说安装在车厢中的空调单元(未示出)的风道中,用于冷却车厢内部。
将给出更具体的描述。通过车厢空气调节单元的电动鼓风机(第一鼓风机)16将用于执行车厢的空气调节的空气鼓到第一蒸发器15。通过喷射器14减压的低压制冷剂从车厢空气调节的空气吸热,并且在第一蒸发器15处蒸发。结果,车厢空气调节空气被冷却,从而获得冷却能力。在第一蒸发器15处蒸发的汽相制冷剂被吸入压缩机12,并且再次在制冷剂循环路径11中循环。
在本实施例中,支流通道17形成在喷射式制冷剂循环装置中。所述支流通道17从散热器13和喷射器14之间、制冷剂循环路径11分支,并且在喷射器14的吸入口14c处连接至制冷剂循环路径11。
在所述支流通道17中,设置有用于调节制冷剂流量和减少制冷剂压力的节流机构18。在本实施例中,节流机构18由设置有完全打开功能的节流机构构成。图2(a)和图2(b)是示出设置有完全打开功能的该节流机构18的具体实例的示意性截面图。节流机构18设置有可移动板件18c、构成固定节流阀的节流孔18a、和用于完全打开支流通道17的完全打开孔18b。
完全打开孔18b设计为使其具有等于支流通道17的通路(管线)截面面积的截面面积。这样,节流机构18执行完全打开支流通道17的功能。
所述可移动板件18c设置为使其可在支流通道17的横向(垂直于制冷剂流的方向“a”的方向)上移动。可移动板件18c通过由伺服电机等构成的电动执行机构18d驱动。图2(a)示出在节流孔18a充当固定节流阀的正常操作中的节流机构。图2(b)示出处于其中支流通道17通过完全打开孔18b保持在完全打开状态的除霜操作中的状态。
第二蒸发器19设置在节流机构18相对于制冷剂流的下游。所述第二蒸发器19举例来说安装在装配在车辆中的冰箱(未示出)中,用于冷却冰箱内部。制冷剂循环装置被设计为使得冰箱中的空气通过电动鼓风机(第二鼓风机)被鼓到第二蒸发器19。
所述实施例被构造为使得变排量压缩机12的电磁压力控制器12a、第一和第二鼓风机16、20、节流机构18等由来自电控制单元(以下,简称为“ECU”)21的控制信号电控制。温度传感器22设置在靠近第二蒸发器19的预定位置中,且靠近第二蒸发器19的空气温度由所述温度传感器22检测。来自所述温度传感器22的检测信号被输入到ECU 21。
将对如上所述构造的实施例的操作进行描述。当压缩机12由车辆发动机驱动时,通过压缩机12压缩制冷剂,并使其进入高温、高压状态。制冷剂流入散热器13,并由外部空气冷却,并冷凝。流出散热器13的高压液体制冷剂被分成流经制冷剂循环路径11的制冷剂流和流经支流通道17的制冷剂流。
在正常操作中(当不需要对第二蒸发器19除霜时),通过来自ECU 21的控制信号使支流通道17中的节流机构18进入如图2(a)中所示的正常状态。节流孔18a定位在支流通道17中。由于这个原因,节流孔18a用作固定节流阀,从而流经支流通道17的制冷剂通过节流机构18压力减少,并进入低压状态。
所述低压制冷剂在第二蒸发器19中从由第二鼓风机20鼓出的冰箱中的空气吸热,并蒸发。因此,第二蒸发器19用于冷却冰箱内部。
流经第一支流通道17并流入第二蒸发器19的制冷剂的流量,可由节流机构18中节流孔18a的开度调节。可通过用ECU 21控制第二鼓风机20的转数(鼓出的空气量),调节用于冷却待冷却的空间(主要是冰箱中的空间)的第二蒸发器19的冷却能力。
流出第二蒸发器19的汽相制冷剂被吸入喷射器14中的吸入口14c。流经制冷剂循环路径11的制冷剂流进入喷射器14,并且通过喷嘴部分14a减压和膨胀。因此,制冷剂的压力能通过喷嘴部分14a转化成速度能,且制冷剂被加速,并从喷嘴喷射孔喷射。此时,在喷嘴部分附近压力下降,从而在第二蒸发器19处蒸发的汽相制冷剂通过吸入口14c被吸入。
从喷嘴部分14a喷射的制冷剂和通过吸入口14c吸入的制冷剂在喷嘴部分14a的下游混合在一起,并且流入扩散器部分14b。在所述扩散器部分14b中,通过通道面积的增加,制冷剂的速度(膨胀)能转换成压力能。因此,制冷剂的压力在扩散器部分14b中增加。流出喷射器14的扩散器部分14b的制冷剂流入第一蒸发器15。
在第一蒸发器15中,制冷剂从鼓入车厢的空气调节空气吸热,并且被蒸发。所蒸发的汽相制冷剂被吸入压缩机12,并且在这里被压缩,且再次通过制冷剂循环路径11循环。通过控制压缩机12的排量,ECU 21可控制压缩机12的制冷剂排量。
因此,流到第一蒸发器15的制冷剂量被调节,且进一步地,第一鼓风机16的转数(鼓出的空气量)被控制。从而,可控制用于冷却待冷却的空间(具体而言,冷却车厢)的第一蒸发器15的冷却能力。
第一蒸发器15的制冷剂蒸发压力是通过扩散器部分14b增加的压力,且第二蒸发器19的出口连接至喷射器14中的吸入口14c。因此,紧接喷嘴部分14a处的减压后获得的最低压力可施加在第二蒸发器19上。
因此,可使第二蒸发器19的制冷剂蒸发压力(制冷剂蒸发温度)低于第一蒸发器15的制冷剂蒸发压力(制冷剂蒸发温度)。因此,通过第一蒸发器15可获得在适于冷却车厢内部的较高温度范围内的冷却能力。同时,通过第二蒸发器19可获得在适于冷却冰箱内部的较低温度范围内的冷却能力。
存在第二蒸发器19在0℃或更低的制冷剂蒸发温度的条件下工作的情形。由于第二蒸发器19上的(霜)结霜,这造成冷却性能降低的问题。
为了解决此问题,本实施例被构造为使得靠近第二蒸发器19设置温度传感器22,并且ECU 21根据所述温度传感器22检测的温度确定第二蒸发器19是否结霜。这样,第二蒸发器19被自动除霜。
将给出更具体的描述。当由温度传感器22检测的第二蒸发器19附近的空气温度下降到预设结霜确定温度Ta或更低时,ECU 21确定第二蒸发器19结霜。在此情形下,ECU 21输出控制信号给用于设置有完全打开功能的节流机构18的电动执行机构18d。电动执行机构18d将可移动板件18c从图2(a)中所示的正常位置移动到图2(b)中所示的除霜位置。
因此,可移动板件18c中的完全打开孔18b叠加在支流通道17的整个截面区域上,且使支流通道17进入完全打开状态。结果,可将散热器13出口处的高温、高压液体制冷剂通过支流通道17直接引到第二蒸发器19。这样,可融化已经形成在第二蒸发器19的表面上的霜,并且可通过非常简单的构造执行对第二蒸发器19除霜的操作。
所述除霜操作的执行使第二蒸发器19附近的空气温度升高。当所述温度升高到比结霜确定温度Ta高预定温度α的除霜终止温度Tb(Tb=Ta+α)时,ECU 21确定除霜完成。在此情形下,ECU 21输出返回正常位置的控制信号给用于设置有完全打开功能的节流机构18的电动执行机构18d。
这样,电动执行机构18d使可移动板件18c从图2(b)中所示的除霜位置返回到图2(a)中所示的正常位置。为此原因,节流机构18通过节流孔18a充当固定节流阀,从而也使第二蒸发器19返回到其执行冷却操作的状态。
(第二实施例)
图3示出第二实施例,并且在以下描述中,与第一实施例中的部件相同的部件将用相同的标号表示,并将省略对其的描述。在第二实施例中,形成直接连接压缩机12的排放侧的通道和第二蒸发器19的入口部分的旁路通道23。封闭机构24设置在所述旁路通道23中。具体而言,所述封闭机构24可由仅在赋能或通电时打开的常闭的电磁阀构成。
在第二实施例中,在正常操作(不需要对第二蒸发器19除霜时)中,通过来自ECU 21的控制信号将封闭机构24保持在封闭状态。由于此原因,在正常操作中,制冷剂没有流经旁路通道23,从而通过压缩机12的操作执行与第一实施例中相同的制冷剂循环操作。结果,可通过第一蒸发器15获得在适于冷却车厢内部的较高温度范围内的冷却能力。同时,可通过第二蒸发器19获得在适于冷却冰箱内部的较低温度范围内的冷却能力。
当由温度传感器22检测的第二蒸发器19附近的空气温度下降到预设结霜确定温度Ta或更低时,ECU 21确定第二蒸发器19结霜。在此情形下,ECU 21输出控制信号给封闭机构24,以打开封闭机构24。
结果,压缩机12的排放侧的高温、高压汽相制冷剂流经旁路通道23,流入第二蒸发器19。因此,可融化已经在第二蒸发器19的表面上形成的霜,并且可通过非常简单的构造执行对第二蒸发器19除霜的操作。除霜的完成可通过与第一实施例中相同的程序或步骤确定,接着封闭机构24返回到封闭状态。
在第二实施例中,支流通道17中的节流机构180不必设置有完全打开功能。因此,可使用普通固定节流阀或可变节流阀构造所述节流机构。
(第三实施例)
图4示出为第一实施例的修改的第三实施例。在第三实施例中,第二支流通道25添加到第一实施例的结构。第二支流通道25连接设置有完全打开功能的节流机构18的上游侧的支流通道17的部分和第一蒸发器15和压缩机12之间的点。
在第二支流通道25中,设置有用于减少制冷剂压力的节流机构26和位于节流机构26相对于制冷剂流的下游的第三蒸发器27。由于节流机构26不必设置有完全打开功能,所以可使用普通固定节流阀或可变节流阀构造所述节流机构。待冷却的空间中的空气通过电动鼓风机(第三鼓风机)28鼓到第三蒸发器27。所述第三鼓风机28的操作也由ECU 21控制。
在第三实施例中,第三蒸发器27的下游侧被装配到(hook up to)第一蒸发器15的下游侧,接着连接至压缩机12的吸入侧。因此,第一和第三蒸发器15、27的制冷剂蒸发压力大体等于压缩机12的入口压力。因此,第一和第三蒸发器15、27的制冷剂蒸发温度彼此相同,因此第一和第三蒸发器15、27在相同温度范围内执行冷却操作。
并且在第三实施例中,第二蒸发器19的制冷剂蒸发温度低于第一和第三蒸发器15、27的制冷剂蒸发温度。然而,通过使设置有完全打开功能的节流机构18进入完全打开状态,第二蒸发器19可与第一实施例中相同地被除霜。
在第三实施例中将由第一至第三蒸发器15、19、27冷却的空间的具体实例可在以下情形中示出:利用第一蒸发器15冷却车厢中的前座区;用第三蒸发器27冷却车厢中的后座区;及用第二蒸发器19冷却冰箱内部。
(第四实施例)
图5示出为第二实施例(图3)的修改的第四实施例。将给出更具体的描述。在第四实施例中,将第二支流通道25添加到第二实施例的结构,以便连接位于节流机构180上游的支流通道17的部分及第一蒸发器15和压缩机12之间的部分。节流机构26和第三蒸发器27设置在第二支流通道25中。节流机构26和第三蒸发器27与第三实施例中的节流机构和第三蒸发器相同。
在如上所述构造的第四实施例中,可使用与第二实施例中相同的旁路通道23和封闭机构24将第二蒸发器19除霜。并且,可与第三实施例中相同地获得第三蒸发器27的冷却能力。
(第五实施例)
图6示出为第一实施例的修改的第五实施例。将给出更具体的描述。在第五实施例中,将专用节流机构30添加到位于第一蒸发器15上游的区域,从而喷射器14与节流机构30并联设置。可将各种零件用于节流机构30。例如,用于控制在第一蒸发器15的出口处的制冷剂的过热度到预定值的温度膨胀阀是适合的。
设置有完全打开功能的节流机构18设置在第二蒸发器19上游。当第二蒸发器19要求除霜时,将节流机构18完全打开,以执行将第二蒸发器19除霜的操作。这与第一实施例中相同。
将对比第一实施例给出对第五实施例的特征的描述。在第一至第四实施例的任一实施例中,喷射器14和第一蒸发器15彼此串联连接。因此,喷射器14执行调节第一蒸发器15的制冷剂流量的功能,并且进一步执行在第一蒸发器15和第二蒸发器19之间产生制冷剂压差的泵功能。
因此,在设计喷射器14中,必须既满足对制冷剂流量调节功能的规范要求,又满足对泵功能的规范要求。为了确保调节第一蒸发器15的制冷剂流量的功能,喷射器的设计必然取决于第一蒸发器15。结果,产生问题。难以高精度地操纵喷射式制冷剂循环装置。
为了解决此问题,第五实施例采用如图6中所示的措施。将专用节流机构30设置在第一蒸发器15上游,从而喷射器14不必负责调节第一蒸发器15的制冷剂流量的功能。为此原因,可使喷射器14专用于泵功能,以在第一蒸发器15和第二蒸发器19之间产生压差。
因此,可将喷射器14的形状最优设计,使得在第一和第二蒸发器15,19之间产生预定压差。换言之,可将其最优设计,使得经过喷射器14的制冷剂流量变成预定流量。结果,即使循环工作条件(压缩机转数、环境温度、待冷却的空间的温度等)在大范围内波动,也可高效操纵喷射式制冷剂循环装置。
(第六实施例)
图7示出为第二实施例(图3)的修改的第六实施例。将给出更具体的描述。类似于第二实施例,第六实施例具有包括用于将第二蒸发器19除霜的操作的旁路通道23和封闭机构24的循环构造。并且,将专用节流机构30添加到位于第一蒸发器15上游的区域,且喷射器14与节流机构30并联连接。
其中节流机构30和喷射器14为并联连接的构造与第五实施例(图6)相同。因此,第六实施例可产生通过第二实施例和第五实施例的组合产生的功能和效果。
(第七实施例)
图8示出为第三实施例(图4)的修改的第七实施例。将给出更具体的描述。类似于第三实施例,第七实施例具有这样的循环构造:设置有用于除霜操作的完全打开功能的节流结构18设置在第二蒸发器19上游;同时,节流机构26和第三蒸发器27被设置。并且,专用节流机构30被添加到位于第一蒸发器15的上游的区域,且喷射器14与所述节流机构30并联连接。
所述喷射器14的并联连接与第五实施例(图6)中相同。因此,第七实施例可产生通过第三实施例和第五实施例的组合产生的功能和效果。
(第八实施例)
图9示出为第四实施例(图5)的修改的第八实施例。将给出更具体的描述。类似于第四实施例,第八实施例具有这样的循环构造:用于将第二蒸发器19除霜的旁路通道23和封闭机构24被设置;同时,节流机构26和第三蒸发器27被设置。并且,专用节流机构30被添加到位于第一蒸发器15的上游的区域,且喷射器14与所述节流机构30并联连接。
所述喷射器14的并联连接与第五实施例(图6)中相同。因此,第八实施例可产生通过第四实施例和第五实施例的组合产生的功能和效果。
(第九实施例)
图10示出为第一实施例的修改的第九实施例。将给出更具体的描述。在第九实施例中,在第一实施例的循环构造上,将封闭机构31另外设置在位于喷射器14上游的制冷剂循环路径11的部分中。具体而言,所述封闭机构31可由仅在赋能或通电时关闭的常开电磁阀构成。
根据第九实施例,在正常操作中(当不需要对第二蒸发器19除霜时),通过来自ECU 21的控制信号使封闭机构31保持在完全打开状态。因此,喷射式制冷剂循环装置10执行与第一实施例中相同的操作。
当ECU 21根据温度传感器22检测的第二蒸发器19附近的空气的温度确定第二蒸发器19被除霜时,发生下述情形:ECU 21输出控制信号给封闭机构31,以使封闭机构31进入封闭(完全关闭)状态。同时,ECU 21输出控制信号给设置有完全打开功能的节流机构18,以使节流机构18进入完全打开状态。
在所述除霜操作期间,通过封闭机构31使制冷剂循环路径11进入封闭状态。因此,在散热器13的出口处的所有高温、高压制冷剂流经节流机构18,并且流入第二蒸发器19。结果,与第一实施例相比可提高除霜能力,并且可在短时间内完成对第二蒸发器19的除霜。
(第十实施例)
图11示出为第二实施例(图3)的修改的第十实施例。将给出更具体的描述。在第十实施例中,在第二实施例的循环构造上,将封闭机构31另外设置在位于喷射器14上游的制冷剂循环路径11的部分中。具体而言,所述封闭机构31可由仅在赋能或通电时关闭的常开电磁阀构成。
根据第十实施例,在正常操作中(当不需要对第二蒸发器19除霜时),通过来自ECU 21的控制信号使封闭机构31保持在完全打开状态。因此,喷射式制冷剂循环装置10执行与第二实施例中相同的操作。
当ECU 21根据温度传感器22检测的第二蒸发器19附近的空气的温度确定第二蒸发器19被除霜时,发生下述情形:ECU 21输出控制信号给封闭机构31,以使封闭机构31进入封闭(完全关闭)状态。同时,ECU 21输出控制信号给旁路通道23中的封闭机构24,以使封闭机构24进入完全打开状态。
在所述除霜操作期间,通过封闭机构31使制冷剂循环路径11进入封闭状态。因此,提高了流经旁路通道23并流入第二蒸发器19内的压缩机12的排放侧的高温、高压汽相制冷剂的量。结果,与第二实施例相比可提高除霜能力,并且可在短时间内完成对第二蒸发器19的除霜。
(第十一实施例)
图12示出为第十实施例(图11)的修改的第十一实施例。将给出更具体的描述。在第十一实施例中,将相应于第十实施例中的封闭机构31的封闭机构32设置在散热器13上游。具体而言,与第九和第十实施例中的封闭机构31相同,所述封闭机构32也可由常开电磁阀构成。
在第十一实施例中,当ECU 12根据第二蒸发器19附近的空气的温度确定第二蒸发器19被除霜时,ECU 21输出控制信号给封闭机构32,以使封闭机构32进入封闭(完全关闭)状态。同时,ECU 21输出控制信号给旁路通道23中的封闭机构24,以使封闭机构24进入完全打开状态。
在所述除霜操作期间,通过封闭机构32使位于散热器13上游的通道进入封闭状态。因此,压缩机12的排放侧的高温、高压汽相制冷剂全部流经旁路通道23,并流入第二蒸发器19。因此,与第十实施例相比可进一步提高除霜能力。
在第十一实施例中,两个封闭机构24、32也可由三通阀式单通道切换机构构成。
(第十二实施例)
图13示出为第一实施例的修改的第十二实施例。具体而言,第十二实施例使用由不具有完全打开功能的普通固定节流阀或可变节流阀构成的节流机构180代替第一实施例中设置有完全打开功能的节流机构。
旁路通道33与所述节流机构180并联设置,且封闭机构34设置在旁路通道33中。具体而言,所述封闭机构34可由仅在赋能或通电时打开的常闭电磁阀构成。
根据第十二实施例,在正常操作中(当不需要对第二蒸发器19除霜时),通过来自ECU 21的控制信号使封闭机构34保持在封闭(完全关闭)状态。因此,通过节流结构180调节流入第二蒸发器19的制冷剂量。
当确定第二蒸发器19被除霜时(处于除霜操作中),封闭机构34通过来自ECU 21的控制信号切换,以转换到完全打开状态。因此,在除霜操作中,在散热器13的出口处的高温、高压液体制冷剂流经旁路通道33,并流入第二蒸发器19。结果,可将第二蒸发器19除霜。
到现在,已经作为对第一实施例的修改描述了第十二实施例。与第一实施例相比,第十二实施例的思想类似地可用在包括设置有完全打开功能的节流机构18的其它实施例(第三、第五、第七、和第九实施例)中。通过提供不具有完全打开功能的普通节流机构180、旁路通道33、和封闭机构34来代替设置有完全打开功能的节流机构18,可执行除霜操作。
(第十三实施例)
第一至第十二实施例中的任一实施例都被构造为使得在散热器13的出口侧处分支并连接至喷射器14的吸入口14c的支流通道17被形成,且节流机构18、180、和第二蒸发器19设置在所述支流通道17中。在第十三实施例中,第二蒸发器19的设置不同于上述的每个实施例。
将给出更具体的描述。如图14中所示,在第十三实施例中,汽液分离器35设置在第一蒸发器15的制冷剂流出侧和压缩机12的吸入侧之间。汽液分离器35将第一蒸发器15的出口处的制冷剂分成蒸汽和液体,并将液相制冷剂储存在其中。第十三实施例被构造为使得由汽液分离器35分离的汽相制冷剂流出到压缩机12的吸入侧,且由汽液分离器35分离的液相制冷剂流出到支流通道36。
所述支流通道36是连接汽液分离器35底部附近的液体制冷剂出口和喷射器14的吸入口14c的通道。节流机构180设置在支流通道36的上游侧,且第二蒸发器19设置在节流机构180的下游。节流机构180由不具有完全打开功能的普通固定节流阀或可变节流阀构成。
包括封闭机构24的支流通道23的下游端在节流机构180和第二蒸发器19之间连接至支流通道36。
并且在第十三实施例的循环构造中,第二蒸发器19的制冷剂蒸发压力(制冷剂蒸发温度)低于第一蒸发器15的制冷剂蒸发压力(制冷剂蒸发温度)。因此,可通过第一蒸发器15执行高温范围内的冷却操作,且可利用第二蒸发器19执行低温范围内的冷却操作。
当确定第二蒸发器19结霜时,旁路通道23中的封闭机构24通过来自ECU 21的控制信号打开。结果,压缩机12的排放侧的高温、高压汽相制冷剂流经旁路通道23,并通过旁路通道23流入第二蒸发器19。因此,可将第二蒸发器19除霜。
(第十四实施例)
图15示出通过添加汽液分离器35到图1的第一实施例构成的第十四实施例。所述汽液分离器35连接至第一蒸发器15的下游侧,并将第一蒸发器15出口处的制冷剂分成蒸汽和液体。汽液分离器35在其中储存液相制冷剂,并使汽相制冷剂流出到压缩机12的吸入侧。
在第十四实施例中的喷射式制冷剂循环装置10中,第一蒸发器15和第二蒸发器19形成用于冰箱的制冷单元37。制冷单元37将待冷却的公共空间(具体而言,车内冰箱的内部空间)冷却到0℃或更低的低温。
将给出更具体的描述。第一蒸发器15设置在电动鼓风机16鼓出的气流的上游侧,且第二蒸发器19设置在第一蒸发器15关于气流的下游侧。这样,流经第二蒸发器19的冷却空气被鼓出到待冷却的空间(冰箱内部空间)。第一蒸发器15和第二蒸发器19可通过铜焊等一体构造。
在第十四实施例中,第一蒸发器15和第二蒸发器19将待冷却的公共空间(冰箱内部空间)冷却到0℃或更低的低温。因此,必须既对第一蒸发器15又对第二蒸发器19执行除霜操作。
将给出对第十四实施例的操作的描述。图16概述第十四实施例中的各个设备的操作。在正常操作中,使压缩机12、用于散热器13的电动冷却风扇13a、和用于制冷单元37的电动鼓风机16进入操作状态。设置有完全打开功能的节流机构18被控制到预定节流状态。
这样,在喷射式制冷剂循环装置10中,由于制冷剂在第一蒸发器15和第二蒸发器19处蒸发,所以由电动鼓风机16鼓出的空气通过吸热作用冷却。将由制冷单元37冷却的空间因而被冷却。即,可执行常规制冷操作。
当温度传感器22检测的温度下降到结霜确定温度之下时,控制单元21确定第一和第二蒸发器15、19结霜。在此情形下,制冷剂循环装置10执行除霜操作模式。即,控制单元21控制设置有完全打开功能的节流机构18,以使其进入完全打开状态。同时,压缩机12和用于蒸发器的电动鼓风机16进入停止状态。第十四实施例将设置有构成排量控制机构的电磁压力控制器12a的变排量压缩机用作压缩机12。因此,压缩机12的停止状态是其排放体积通过电磁压力控制器12a减少到其接近0%的最小体积的状态。
如果压缩机12是设置有电磁离合器的固定排量压缩机,则电磁离合器可脱离,以使压缩机12进入停止状态,而无需添加部件。在除霜操作期间,用于散热器的冷却风扇13a可以处于停止状态或工作状态。
在除霜操作中,完全打开节流机构18,且散热器13的出口侧的高温液体制冷剂直接流入第二蒸发器19。并且,在第二蒸发器19处散热且温度降低预定量的中温液体制冷剂经过喷射器14的制冷剂吸入口14c,并流入第一蒸发器15。这样,散热器13的出口侧的高温液体制冷剂从第二蒸发器19流到第一蒸发器15,并同时将第二蒸发器19和第一蒸发器15除霜。
在本实施例中,在压缩机12工作时存在的散热器13侧的高温液体制冷剂用于将第一和第二蒸发器15、19临时除霜。为此原因,在除霜操作中将压缩机12保持在停止状态。即,在第一和第二蒸发器15、19尺寸较小且所要求的冷却容量较小的情形下,通过将压缩机12工作时存在的散热器13侧的高温液体制冷剂导入第一和第二蒸发器15、19,可将第一和第二蒸发器15、19除霜。
即使在除霜操作期间液体制冷剂流出第二蒸发器19的出口,也可将所述液体制冷剂储存在汽液分离器35中。因此,可防止液体制冷剂返回到压缩机12。
(第十五实施例)
图17示出通过添加位于喷射器14上游的封闭机构31和位于汽液分离器35的出口侧的节流机构38到第十四实施例的循环结构构成的第十五实施例。所述封闭机构31可与参看图10等描述的封闭机构相同。
节流机构38设置有完全打开汽液分离器35的出口侧的通道(即,压缩机吸入侧的通道)的功能。节流机构38的构造可与节流结构18相同。然而,节流结构38由控制单元21控制,从而其在正常操作中进入完全打开状态,并且在除霜操作中被设定为预定节流开度。
将给出对第十五实施例的操作的描述。图18概述第十五实施例中的各个设备的操作。在正常操作中,使压缩机12、用于散热器13的电动冷却风扇13a、和用于制冷单元37的电动鼓风机16进入工作状态。设置有完全打开功能的节流机构18被控制为预定节流开度,设置有完全打开功能的节流机构38被控制为完全打开状态,且封闭机构31被控制为完全打开状态。
这样,流经喷射器14并减压的低压制冷剂在第一蒸发器15处蒸发。同时,流经节流机构18并减压的低压制冷剂在第二蒸发器19处蒸发。因此,电动鼓风机16鼓出的空气通过第一和第二蒸发器15、19的冷却(吸热)作用冷却,从而,可冷却将由制冷单元37冷却的空间。即,可进行常规制冷操作。
当温度传感器22检测的温度下降到低于结霜确定温度时,控制单元21控制下面将描述的各个设备,以执行除霜操作。
当压缩机12被保持在操作状态中时,使用于散热器的冷却风扇13a和用于蒸发器的电动鼓风机16进入停止状态。同时,节流机构18被控制到完全打开状态,节流机构38被控制到预定节流开度,且封闭机构31被控制到完全关闭状态。
当用于散热器的冷却风扇13a停止其操作时,制冷剂在散热器13处的散热大体停止。结果,压缩机12的排放侧的制冷剂以汽相高温、高压经过散热器13。并且,由于封闭机构31完全关闭,所以全部高压、高温汽相制冷剂流到支流通道17。高压、高温汽相制冷剂经过处于完全打开状态的节流机构18,并且直接流入第二蒸发器19。
高压、高温汽相制冷剂在第二蒸发器19处散热,且其温度降低预定量。结果,中温、高压汽相制冷剂经过喷射器14的制冷剂吸入口14c,并流入第一蒸发器15。这样,高压、高温汽相制冷剂从第二蒸发器19流到第一蒸发器15,并且同时将第二蒸发器19和第一蒸发器15除霜。
流出第一蒸发器15的高压制冷剂在汽液分离器35中被分成蒸汽和液体。流出汽液分离器35的高压汽相制冷剂通过节流结构38减压到预定低压,并且作为低温、低压汽相制冷剂被吸入压缩机12。
即使在除霜操作期间高压汽相制冷剂在第一蒸发器15处冷凝且所形成的制冷剂流出第一蒸发器15的出口,也不会产生问题。所述液体制冷剂可储存在汽液分离器35中。
图19是示出处于除霜操作中的第十五实施例的循环行为的Mollier图。第二蒸发器19和第一蒸发器15通过压缩机12的排放侧的高温、高压汽相制冷剂依次被除霜。此后,高压汽相制冷剂通过节流机构38减压到预定低压,并且被吸入压缩机12。
(第十六实施例)
图20示出第十六实施例,所述第十六实施例构成为使得汽液分离器35被添加到图1中所示的第一实施例中的第一蒸发器15的出口侧,且设置有完全打开功能的节流机构39被添加到第二蒸发器19的出口侧。所述节流机构39可以与节流机构18的构造相同。然而,节流机构39由控制单元21控制,从而在正常操作中可使其进入完全打开状态,并且在除霜并冷却操作中将其设定为预定节流开度。
第十六实施例构成为使得第一蒸发器15用于在车厢内的空气调节,第二蒸发器19用于冷却安装在车辆内的冰箱内部。第一蒸发器15和第二蒸发器19分别冷却从不同的电动鼓风机16、20鼓出的空气。
将给出对第十六实施例的描述。图21概述第十六实施例中的各个设备。在正常操作中,使压缩机12、用于散热器13的电动冷却风扇13a、和电动鼓风机16、20进入工作状态。第二蒸发器19的入口侧的节流机构18被控制为预定节流开度,且第二蒸发器19的出口侧的节流机构39相反地被控制为完全打开状态。
这样,流经喷射器14并减压的低压制冷剂在第一蒸发器15处蒸发。结果,电动鼓风机16鼓出的空气通过第一蒸发器15的冷却(吸热)作用冷却,从而,车厢内部被冷却。同时,流经节流机构18并减压的低压制冷剂在第二蒸发器19处蒸发。因此,电动鼓风机20鼓出的空气通过第二蒸发器19的冷却(吸热)能力冷却,从而,可冷却冰箱的内部。利用上述构造,可在正常操作中同时冷却车厢内部和冰箱内部。
当温度传感器22检测的温度下降到低于结霜确定温度时,控制单元21控制下面将描述的各个设备,以执行除霜并冷却操作。
在除霜并冷却操作中,当压缩机12、用于散热器的冷却风扇13a、和用于第一蒸发器的电动鼓风机16被保持在操作状态中时,使用于第二蒸发器的电动鼓风机20进入停止状态。同时,第二蒸发器19的入口侧的节流机构18被控制到完全打开状态,且第二蒸发器19的出口侧的节流机构39被相反地控制到预定节流开度。
这样,散热器13的出口侧的液相制冷剂以高温、高压流入第二蒸发器19,以将第二蒸发器19除霜。高压制冷剂在第二蒸发器19处散热,并且变成中温高压制冷剂。所述高压制冷剂经过第二蒸发器19,接着通过节流机构39减压,变成两相(即,汽相和液相)低温、低压制冷剂。
所述低压制冷剂经过喷射器14的制冷剂吸入口14c,并流入第一蒸发器15。来自制冷剂吸入口14c的吸入侧低压制冷剂和经过喷射器14的喷嘴部分14a的低压制冷剂结合在一起,并流入第一蒸发器15。结果,可获得第一蒸发器15的冷却(吸热)能力。
因此,根据第十六实施例,可在第一蒸发器15处与将第二蒸发器19除霜的操作同时执行冷却操作。图22是示出处于除霜并冷却操作模式中的第十六实施例的循环行为的Mollier图。
(第十七实施例)
如图19中所示,第十五实施例(图17)构造为使得高压、高温制冷剂用于将第一和第二蒸发器15、19除霜。如图26中所示,第十七实施例(图23)构造为使得低压、高温制冷剂用于将第一和第二蒸发器15、19除霜。
因而,在第十七实施例中,在第二蒸发器19的入口部分设置不具有完全打开功能的可变节流机构181。图24示出所述可变节流机构181的具体实例。可变节流机构181具有节流开度为小的第一节流孔181a和节流开度比第一节流孔181a大的第二节流孔181b。第一节流孔181a和第二节流孔181b在可移动板件181c中平行形成。
所述可移动板件181c设置为使其可在支流通道17的横向(垂直于制冷剂流的方向“a”的方向)上移动。可移动板件181c通过由伺服电机等构成的电动执行机构181d驱动。
在正常操作中,可移动板件181c移动到图24(a)中所示的位置,其中第一节流孔181a定位在支流通道17中。在除霜操作中,可移动板件181c移动到图24(b)中所示的位置,其中第二节流孔181b定位在支流通道17中。
将给出对第十七实施例的操作的描述。图25概述第十七实施例中各个设备的操作。在正常操作中,压缩机12、用于散热器的冷却风扇13a、和用于蒸发器的鼓风机16工作,且使封闭机构31进入完全打开状态。
在可变节流机构181中,电动执行机构181d由ECU 21控制。可移动板件181c因而移动到图24(a)中所示的位置,从而将第一节流孔181a定位在支流通道17中。
结果,在正常操作中,小节流开度状态由第一节流孔181a设定。通过第一节流孔181a减压的低压制冷剂流入第二蒸发器19,并且获得第二蒸发器19的冷却(吸热)能力。
高压制冷剂通过处于完全打开状态的封闭机构31流入喷射器14,并且通过喷嘴部分14a减压。通过喷嘴部分14a减压的低压制冷剂和经过第二蒸发器19并被吸入制冷剂吸入口14c的低压制冷剂一起流入第一蒸发器15。从而执行第一蒸发器15的冷却(吸热)作用。
利用上述构造,由电动鼓风机16鼓出的空气可通过第一和第二蒸发器15、19的冷却(吸热)作用的组合冷却,从而可冷却将由冷却单元37冷却的空间。即,执行常规冷却操作。
当温度传感器22检测的温度下降到结霜确定温度之下时,控制单元21控制下面描述的各个设备,以执行除霜操作。
在除霜操作中,压缩机12被保持在操作状态中,使用于散热器的冷却风扇13a和用于蒸发器的鼓风机16停止,且使封闭机构31进入完全关闭状态。在可变节流机构181中,电动执行机构181d由ECU 21控制。由此,可移动板件181c移动到图24(b)中所示的位置,从而第二节流孔181b定位在支流通道17中。这样,较大节流开度状态由第二节流孔181b设定。
在除霜操作中,散热器冷却风扇13a停止,因此制冷剂在散热器13处的散热大体上停止。结果,压缩机12的排放侧的制冷剂以汽相高温、高压不予改变地经过散热器13。然后,来自散热器13的所述制冷剂向着可变节流结构181入口侧流动。由于在除霜操作中使封闭机构31进入完全关闭状态,所以压缩机12的排放侧的全部汽相制冷剂都流入可变节流机构181。
在可变节流机构181中,减压作用通过节流开度比第一节流孔181a大的第二节流孔181b执行。高温、高压汽相制冷剂利用第二节流孔18b的减压作用变成低压、高温汽相制冷剂。低压、高温汽相制冷剂首先流入第二蒸发器19,以将第二蒸发器19除霜。
低压、高温汽相制冷剂经过第二蒸发器19和喷射器14,接着流入第一蒸发器15,以将第一蒸发器15除霜。经过第一蒸发器15的制冷剂在汽液分离器35中被分成蒸汽和液体。汽液分离器35中的汽相制冷剂被吸入压缩机12,并且再次被压缩。
图26是处于除霜操作中的第十七实施例的循环行为的Mollier图。在第十七实施例中,封闭机构31完全关闭,因此所有高温、高压汽相制冷剂在可变节流机构181处被减压。此后,制冷剂流入第二蒸发器19。使得经过第二蒸发器19的制冷剂流入第一蒸发器15。这样,可使用低压、高温制冷剂对第二蒸发器19和第一蒸发器15有效除霜。
在正常操作中,可变节流机构181减少了在散热器13处冷凝的液相制冷剂的压力。在除霜操作中,可变节流机构181减少了压缩机12的排放侧的汽相制冷剂的压力。汽相制冷剂密度比液相制冷剂密度低很多。因此,使得可变节流机构181的节流开度在除霜操作中比在正常操作中要大,以便确保除霜操作中在循环中循环的制冷剂的流量。
对于封闭机构31,第十七实施例使用完全打开和完全关闭的开关阀式机构。代替上述方式,可将能连续调整通道面积的流量控制式阀操纵机构用作封闭机构31。这样,在除霜模式中,使高温汽相制冷剂以预定流量流入喷射器14。在正常操作中,流到喷射器14的制冷剂的流量可由流量控制式封闭机构31调节。类似于其它实施例中的封闭机构,封闭机构31可构造为流量控制式阀操纵机构。
(第十八实施例)
图27示出第十八实施例,其中第十七实施例(图23)中的封闭机构31被移走,且喷射器14的上游部分直接连接至散热器13的出口部分。第十八实施例的其它部分与第十七实施例相同。因此,在第十八实施例中,仅从图25中的循环结构消除封闭机构31的打开/关闭。其它设备如图25中所示在正常操作和除霜操作之间切换。
在第十八实施例的除霜操作中,在经过散热器13的高温、高压汽相制冷剂中,预定百分比的高温汽相制冷剂通过可变节流机构181减压。因此使之进入低压、高温汽相状态,并且所述低压、高温汽相制冷剂流入第二蒸发器19,以将第二蒸发器19除霜。
同时,经过散热器13的剩余的高温、高压汽相制冷剂流入喷射器14,并且在这里减压。因此,来自散热器13的制冷剂变成低压、高温汽相制冷剂。所述低压、高温汽相制冷剂和经过第二蒸发器19的低压汽相制冷剂在喷射器14中结合在一起。来自喷射器14的低压、高温汽相制冷剂流入第一蒸发器15,以将第一蒸发器15除霜。
在第十八实施例中,经过喷射器14并被减压的低压、高温汽相制冷剂直接流入第一蒸发器15。因此。与第十七实施例相比,可提高流入第一蒸发器15的汽相制冷剂的温度(热量),以提高将第一蒸发器15除霜的能力。
(第十九实施例)
图28示出第十九实施例,所述第十九实施例通过将绕过散热器13的旁路通道40、放在旁路通道40中的封闭机构41、和放在散热器13的出口部分处的封闭机构42添加到第十七实施例(图23)的循环结构构成。封闭机构41和封闭机构42彼此并联设置。
图29示出第十九实施例中在正常操作和除霜操作之间切换的各个设备。在第十九实施例的正常操作中,使封闭机构31和封闭机构42进入完全打开状态,使封闭机构41进入完全关闭状态,以关闭旁路通道40。这样,以与第十七实施例中相同的方式执行正常操作。
在除霜操作中,使封闭机构31和封闭机构42进入完全关闭状态,并使封闭机构41进入完全打开状态,以打开旁路通道40。从压缩机12排放的高压、高温汽相制冷剂绕过散热器13流经旁路通道40。
所有绕过散热器13的排放的高压、高温汽相制冷剂通过可变节流机构181减压,并且变成低压、高温汽相制冷剂。所述低压、高温汽相制冷剂通过喷射器14从第二蒸发器19流到第一蒸发器15,以便将第二蒸发器19和第一蒸发器15除霜。
在第十九实施例的除霜操作中,散热器冷却风扇13a被保持在工作状态,同时散热器13的出口部分的封闭机构42完全关闭。因此,从压缩机12排放的汽相制冷剂的部分可在散热器13中由外部空气冷却并冷凝,从而,液相制冷剂可储存在散热器13中。因此,可减少除霜操作期间储存在汽液分离器35中的液相制冷剂的量,因此,可减少汽液分离器35的箱的容量。
(第二十实施例)
图30示出通过从第十九实施例(图28)去除封闭机构31构造的第二十实施例。因此,第二十实施例的循环构造与第十八实施例(图27)的循环构造的相同之处在于封闭机构31被去除。因为这个原因,第二十实施例可产生通过第十八实施例和第十九实施例的组合所产生的动作和效果。
(第二十一实施例)
图31示出第二十一实施例,所述第二十一实施例具有三个或更多个蒸发器被组合的循环构造。第二十一实施例基于第十七实施例(图23)的循环构造,并且添加有第二支流通道25。所述第二支流通道25在可变节流机构181上游从第一支流通道17分支,并且连接至第一蒸发器15的出口侧。
可变节流机构182在上游侧设置在第二支流通道25中,且第三蒸发器27设置在节流机构182下游。类似于图24中所示的可变节流机构181,可变节流机构182被构造为使得节流开度较小的第一节流孔和节流开度比第一节流孔大的第二节流孔在可移动板件中平行地形成。
这样,可变节流机构182构造为使得:在正常操作中,小节流开度状态由第一节流孔设定;在除霜操作中,大节流开度状态由第二节流孔设定。
第三蒸发器27与电动鼓风机28一起构成独立的制冷单元43。第二十一实施例被构造为使得:第一冰箱中的内部空间(将被冷却的空间)通过第一制冷单元37被冷却到0℃或更低的低温;及第二冰箱中的内部空间(将被冷却的空间)通过第二制冷单元43被冷却到0℃或更低的低温。
第三蒸发器27的出口侧连接至第一蒸发器15的出口侧。因此,使得第三蒸发器27的制冷剂蒸发压力(制冷剂蒸发温度)等于第一蒸发器15的制冷剂蒸发压力(制冷剂蒸发温度)。因此,第二制冷单元43的冷却温度高于第一制冷单元37的冷却温度。
第二制冷单元43被构造为通过第三蒸发器27冷却电动鼓风机28鼓出的空气,并且将冷却空气鼓入将被冷却的空间。由于第二制冷单元43中的冷却温度也低到0℃或更低,所以也要求将第三蒸发器27除霜。
温度传感器22a安装在第三蒸发器27附近。利用温度传感器22a检测第三蒸发器27附近的区域的温度,并且其检测信号被输入ECU 21。ECU 21基于所检测的来自用于第一制冷单元37的温度传感器22和用于第二制冷单元43的温度传感器22a的温度发出除霜操作命令。
图32示出第二十一实施例中在正常操作和除霜操作之间切换的各个设备。在除霜操作中,压缩机12的排放侧的汽相制冷剂以高温、高压状态经过散热器13。所述汽相制冷剂通过可变节流机构181、182减压,并且变成低压、高温汽相制冷剂。第一支流通道17中的低压、高温汽相制冷剂从第二蒸发器19流到第一蒸发器15,以将这两个蒸发器19、15都除霜。同时,第二支流通道25中的低压、高温汽相制冷剂流入第三蒸发器27,以将第三蒸发器27除霜。
在第二十一实施例中,封闭机构31设置在喷射器14上游,并且所述封闭机构31在除霜操作中完全关闭。代替这种方式,所述封闭机构31可被去除。即,可通过将包括可变节流机构182和第三蒸发器27的第二支流通道25与第十八实施例(图27)的循环构造组合构造第二十一实施例。
(第二十二实施例)
图33示出第二十二实施例,所述第二十二实施例通过将包括可变节流机构182和第三蒸发器27的第二支流通道25与第十九实施例(图28)的循环构造组合构成。
在图33中所示的实例中,封闭机构31设置在喷射器14的上游,且封闭机构31在除霜操作中完全关闭。所述封闭机构31可与第二十实施例(图30)中相同被去除。
(第二十三实施例)
图34示出第二十三实施例。所述实施例采用下述循环构造:其中与第五实施例(图6)中相同,专用节流机构30添加到第一蒸发器15的上游部分,且喷射器14与节流机构30并联设置。在第二十三实施例中,第十七实施例(图23)中的制冷单元37、封闭机构31、和可变节流机构181与其中喷射器与节流机构30并联设置的上述循环构造组合。
与第十七实施例中相同,在第二十三实施例中,各个设备在正常操作和除霜操作之间切换。可如图25中所示切换各个设备的操作。
在图34中所示的实例中,封闭机构31设置在喷射器14的上游,且封闭机构31在除霜操作中完全关闭。代替这种方式,所述封闭机构31可被去除。
(第二十四实施例)
图35示出第二十四实施例,所述第二十四实施例通过采用其中在第十九实施例(图28)的循环结构中喷射器与节流机构30并联设置的循环构造构成。类似于第十九实施例,在第二十四实施例中,各个设备在正常操作和除霜操作之间切换。可如图29中所示切换各个设备的操作。
并且在第二十四实施例中,喷射器14的上游侧的封闭机构31可被去除。
(第二十五实施例)
图36示出第二十五实施例,所述第二十五实施例通过采用其中在第二十一实施例(图31)的循环结构中喷射器与节流机构30并联设置的循环构造构成。并且在第二十五实施例中,喷射器14的上游侧的封闭机构31可被去除。
(第二十六实施例)
图37示出第二十六实施例,所述第二十六实施例通过采用其中在第二十二实施例(图33)的循环结构中喷射器与节流机构30并联设置的循环构造构成。并且在第二十六实施例中,喷射器14的上游侧的封闭机构31可被去除。
(其它实施例)
本发明不限于上述实施例,如下所述,可对其做出各种修改。
(1)在上述实施例中,使用温度传感器22、22a检测第二蒸发器19或第三蒸发器27附近的空气温度,并且自动执行除霜操作。这仅为一个实例。可对除霜操作的自动控制做出各种修改。将举出各种示例。代替第二或第三蒸发器19、27附近的空气温度,也可使用温度传感器22、22a检测第二或第三蒸发器19、27的表面温度,以自动控制除霜操作。
用于检测制冷剂温度的制冷剂温度传感器可设置在第二或第三蒸发器19、27附近的制冷剂通道中。这样,可基于第二或第三蒸发器19、27附近的制冷剂的温度自动控制除霜操作。
第二和第三蒸发器19、27附近的制冷剂的温度与制冷剂的压力之间存在关联性。因此,可设置用于检测第二或第三蒸发器19、27附近的制冷剂的压力的制冷剂压力传感器。这样,基于第二或第三蒸发器19、27附近的制冷剂的压力自动控制除霜操作。
如上所述的温度传感器22、22a和制冷剂压力传感器可被去除。代替这种方式,在开始循环后,以根据ECU 21的定时器功能确定的预定时间间隔仅自动执行除霜操作预定时间。
(2)对于设置有完全打开功能的节流机构18,图2示出如下构造的节流机构:可移动板件18c具有其中形成的构成固定节流阀的节流孔18a,和用于完全打开支流通道17的完全打开孔18b;及可移动板件18c由电动执行机构18d驱动。可选地,其中阀元件开口通过例如伺服电机等电动执行机构连续改变的电膨胀阀可用作具有完全打开功能的节流机构18。这样,在将第二蒸发器49的除霜中完全打开电膨胀阀。
(3)对于可变节流机构181,图24(a)和图24(b)示出这样的具体实例:可移动板件181c具有节流开度小的第一节流孔181a和节流开度比第一节流孔181a大的第二节流孔181b,这两个节流孔在可移动板件中平行形成;及可移动板件18c由电动执行机构18d驱动。可选地,其中节流开度可被连续调节的阀操纵机构可用作可变节流机构181。
(4)第一实施例等的描述采用本发明应用于车用空调和冰箱的实例。然而,其中制冷剂蒸发温度较高的第一蒸发器15和其中制冷剂蒸发温度较低的第二蒸发器19可都用于冷却冰箱内部。即,本发明可构造如下:冰箱的冷藏室用其中制冷剂蒸发温度较高的第一蒸发器15冷却;且冰箱的冷冻室用其中制冷剂蒸发温度较低的第二蒸发器19冷却。
(5)第十四实施例(图15)等的描述采用其中一个制冷单元37由第一蒸发器15和第二蒸发器19构成且一个冰箱内部用所述制冷单元37冷却的实例。然而,第一蒸发器15和第二蒸发器19可设置在不同冰箱中,以使用第一蒸发器15和第二蒸发器19冷却不同冰箱。
(6)第十四实施例(图15)等的描述采用其中汽液分离器35设置在第一蒸发器15的出口侧的实例。汽液分离器(贮液器)也可设置在散热器13的出口侧。在此情形下,在正常操作中,控制循环制冷剂的流量,使得第一蒸发器15的出口的制冷剂具有预定过热度。这样,在正常操作中,设置在散热器13的出口侧的汽液分离器35用作用于过热的气体制冷剂的通道。因此,汽液分离器35用于将制冷剂分成蒸汽和液体并仅在除霜操作中储存液相制冷剂。
(7)尽管在上面实施例的描述中没有规定,只要可应用于蒸汽压缩制冷剂循环,任何类型的制冷剂都可使用。这样的制冷剂包括碳氟化合物制冷剂、含氯氟烃的HC替代物、和二氧化碳(CO2)。
这里列举的含氯氟烃是由碳、氟、氯、和氢组成的有机化合物的上位名称,并且广泛用作制冷剂。碳氟化合物制冷剂包括HCFC(氢氯氟烃,hydrochlorofluorocarbon)制冷剂、HFC(氢氟烃,hydrofluorocarbon)制冷剂等。由于这些制冷剂不破坏臭氧层,所以称之为含氯氟烃的替代物。
HC(碳氢化合物,hydrocarbon)制冷剂是指包含氢和碳并且天然存在的制冷剂物质。HC制冷剂包括R600a(异丁烷)、R290(丙烷)等。
(8)上述第一至第十二实施例全都是不使用汽液分离器的构造的实例。然而,用于将制冷剂分成蒸汽和液体并仅使液体制冷剂流出到下游侧的贮液器也可设置在散热器13的下游。设置在第十三及之后的实施例中的汽液分离器35也可设置在第一至第十二实施例中的压缩机12的吸入侧。在此情形下,使得压缩机12仅抽吸汽相制冷剂。
(9)上述实施例构造为使得:变排量压缩机用作压缩机12;所述变排量压缩机12的排量由ECU 21控制;及由此控制压缩机12的制冷剂排量。然而,也可将固定排量压缩机用作压缩机12。在此情形下,使用电磁离合器开/关控制固定排量压缩机12的操作,由此控制压缩机12的工作与不工作的比值,从而控制压缩机12的制冷剂排量。
当将电机驱动压缩机用作压缩机12时,可通过控制电机驱动压缩机12的转数控制制冷剂排量。
(10)在上述实施例中,也可将可变流量喷射器用作喷射器14。所述可变流量喷射器构造为检测第一蒸发器15的出口处的制冷剂的过热度等,并调整喷嘴14a的制冷剂通道截面面积,即,喷射器14的流量。这样,可控制从喷嘴14a喷射的制冷剂的压力(抽吸的汽相制冷剂的流量)。
(11)在上述实施例中,将每个蒸发器用作为用户侧热交换器的内部热交换器。上述实施例的构造可应用于其中上述每个蒸发器用作指定为非用户侧热交换器或热源侧热交换器的外部热交换器。例如,上述实施例的构造也可应用于作为热泵使用的循环。在所述用于加热的制冷剂循环中,每个蒸发器都被用作外部热交换器,且冷凝器被用作内部热交换器。并且,在供应热水的制冷剂循环中,用冷凝器加热水。

Claims (9)

1.一种喷射式制冷剂循环装置,包括:
压缩机(12),该压缩机(12)吸入和压缩制冷剂;
散热器(13),该散热器(13)使从压缩机(12)排放的高压制冷剂散热;
喷射器(14),该喷射器(14)具有:使散热器(13)的下游侧的制冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(14a);和制冷剂吸入口(14c),从喷嘴部分(14a)高速喷射的制冷剂流使制冷剂通过所述制冷剂吸入口吸入;
第一蒸发器(15),该第一蒸发器(15)具有连接至压缩机(12)的吸入侧的制冷剂流出侧和连接至喷射器的制冷剂流出侧的制冷剂流入侧;
支流通道(17),该支流通道(17)使喷射器(14)上游的制冷剂流分支,并引导分支的制冷剂流到制冷剂吸入口(14c);
第二蒸发器(19),该第二蒸发器(19)具有连接至制冷剂吸入口(14c)的制冷剂流出侧;
第一节流机构(38),该第一节流机构(38)设置在第一蒸发器(15)的制冷剂流出侧;
第二节流机构(18),该第二节流机构(18)设置在第二蒸发器(19)的制冷剂流入侧;
控制装置(21),该控制装置(21)控制第一节流机构(38)的开启或开口、和第二节流机构(18)的开启或开口,并且在正常操作模式和除霜操作模式之间切换操作模式,在正常操作模式中低压制冷剂在第一蒸发器(15)和第二蒸发器(19)处蒸发,而在除霜操作模式中压缩机(12)的排放侧的高压、高温制冷剂被导入第二蒸发器(19)和第一蒸发器(15)以对这两个蒸发器(15,19)除霜,
第二蒸发器(19)设置在支流通道(17)中,
第一节流机构(38)和第二节流机构(18)具有完全打开功能,以及
在除霜操作模式中,使第一节流机构(38)进入预定节流开启状态和使第二节流机构(18)进入完全打开状态。
2.一种喷射式制冷剂循环装置,包括:
压缩机(12),该压缩机(12)吸入和压缩制冷剂;
散热器(13),该散热器(13)使从压缩机(12)排放的高压制冷剂散热;
喷射器(14),该喷射器(14)具有:使散热器(13)的下游侧的制冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(14a);和制冷剂吸入口(14c),从喷嘴部分(14a)高速喷射的制冷剂流使制冷剂通过所述制冷剂吸入口吸入;
第一蒸发器(15),该第一蒸发器(15)具有连接至压缩机吸入侧的制冷剂流出侧和连接至喷射器的制冷剂流出侧的制冷剂流入侧;
第二蒸发器(19),该第二蒸发器(19)具有连接至制冷剂吸入口(14c)的制冷剂流出侧;
第一节流机构(18),该第一节流机构(18)设置在第二蒸发器(19)的制冷剂流入侧;
支流通道(17),该支流通道(17)使喷射器(14)上游的制冷剂流分支,并引导分支的制冷剂流到制冷剂吸入口(14c);
第二节流机构(39),该第二节流机构(39)设置在第二蒸发器(19)的制冷剂流出侧;以及
控制装置(21),该控制装置(21)控制第一节流机构(18)的开启或开口、和第二节流机构(39)的开启或开口,并且在正常操作模式和除霜并冷却操作模式之间切换操作模式,在正常操作模式中低压制冷剂在第一蒸发器(15)和第二蒸发器(19)处蒸发,而除霜并冷却操作模式中第二蒸发器(19)除霜同时第一蒸发器(15)具有冷却能力,其中,
在除霜并冷却操作模式中,压缩机(12)的排放侧的高压、高温制冷剂被导入第二蒸发器(19),以对第二蒸发器(19)除霜,且经过第二蒸发器(19)的另外的高压制冷剂通过第二节流机构(39)减压,并且减压的低压制冷剂被导入第一蒸发器(15),使第一蒸发器(15)执行冷却功能,
第二蒸发器(19)设置在支流通道(17)中,
第一节流机构(18)和第二节流机构(39)具有完全打开功能,以及
在除霜并冷却操作模式中,使第一节流机构(18)进入完全打开状态,使第二节流机构(39)进入预定节流开启状态。
3.一种喷射式制冷剂循环装置,包括:
压缩机(12),该压缩机(12)吸入和压缩制冷剂;
散热器(13),该散热器(13)使从压缩机(12)排放的高压制冷剂散热;
喷射器(14),该喷射器(14)具有:使散热器(13)的下游侧的制冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(14a)、和制冷剂吸入口(14c),从喷嘴部分(14a)高速喷射的制冷剂流使制冷剂通过所述制冷剂吸入口吸入;
支流通道(17),该支流通道(17)使喷射器(14)上游的制冷剂流分支,并引导分支的制冷剂流到制冷剂吸入口(14c);
第一蒸发器(15),该第一蒸发器(15)具有连接至压缩机(12)的吸入侧的制冷剂流出侧和连接至喷射器的制冷剂流出侧的制冷剂流入侧;
第二蒸发器(19),该第二蒸发器(19)具有连接至制冷剂吸入口(14c)的制冷剂流出侧,第二蒸发器(19)设置在支流通道(17)中;
节流机构(181),该节流机构(181)设置在第二蒸发器(19)的制冷剂流入侧;以及
控制装置(21),该控制装置(21)在正常操作模式和除霜操作模式之间切换操作模式,在正常操作模式中设定从散热器(13)中的制冷剂散热的状态且使低压制冷剂在第一蒸发器(15)和第二蒸发器(19)中蒸发,在除霜操作模式中设定不从散热器(13)处的制冷剂散热的状态且对第一蒸发器(15)和第二蒸发器(19)除霜,其中
在除霜操作模式中,使压缩机(12)的排放侧的制冷剂以高压、高温状态流入节流机构(181),并使其减压,并将经过节流机构(181)的低压、高温汽相制冷剂引入第一蒸发器(15)和第二蒸发器(19)。
4.根据权利要求3所述的喷射式制冷剂循环装置,其特征在于:
使节流机构(181)的开口在除霜操作模式中比在正常操作模式中大。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的喷射式制冷剂循环装置,其特征在于:
鼓风装置(13a)设置为将冷却空气鼓到散热器(13),其中
在除霜操作模式中,使鼓风装置(13a)进入停止状态。
6.根据权利要求3或4所述的喷射式制冷剂循环装置,进一步包括:
散热器旁路通道(40),该散热器旁路通道(40)绕过散热器(13)的制冷剂通道;及
旁路封闭机构(41),该旁路封闭机构(41)设置在散热器旁路通道(40)中,所述制冷剂循环装置的特征在于:
在除霜操作模式中,使旁路封闭机构(41)进入开启状态,并将压缩机(12)的排放侧的高压、高温制冷剂通过散热器旁路通道(40)导入节流机构(181)。
7.根据权利要求6所述的喷射式制冷剂循环装置,其特征在于:
散热器封闭机构(42)设置在与旁路封闭机构(41)并联的散热器(13)的制冷剂出口部分处,且鼓风装置(13a)设置为将冷却空气鼓到散热器(13),及
在除霜操作模式中,使旁路封闭机构(41)进入开启状态,使散热器封闭机构(42)进入关闭状态,并使鼓风装置(13a)进入操作状态。
8.根据权利要求1或3所述的喷射式制冷剂循环装置,其特征在于:
喷射器封闭机构(31)设置在位于喷射器(14)的上游的通道中;及
在除霜操作模式中,通过喷射器封闭机构(31)使位于喷射器(14)上游的通道进入关闭状态。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的喷射式制冷剂循环装置,其特征在于:
汽液分离器(35)设置在第一蒸发器(15)的制冷剂流出侧;及
汽液分离器(35)将制冷剂分离成蒸汽和液体,并储存液相制冷剂,使汽相制冷剂流出到压缩机(12)的制冷剂吸入侧。
CN2008100956768A 2004-09-22 2005-09-22 喷射式制冷剂循环装置 Expired - Fee Related CN101280975B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-275152 2004-09-22
JP2004275152 2004-09-22
JP2005-225189 2005-08-03
JP2005225189A JP4984453B2 (ja) 2004-09-22 2005-08-03 エジェクタ式冷凍サイクル

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800022688A Division CN1910410B (zh) 2004-09-22 2005-09-22 喷射式制冷剂循环装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101280975A CN101280975A (zh) 2008-10-08
CN101280975B true CN101280975B (zh) 2010-06-09

Family

ID=37700825

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100956772A Expired - Fee Related CN101319826B (zh) 2004-09-22 2005-09-22 喷射式制冷剂循环装置
CN2008100956768A Expired - Fee Related CN101280975B (zh) 2004-09-22 2005-09-22 喷射式制冷剂循环装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100956772A Expired - Fee Related CN101319826B (zh) 2004-09-22 2005-09-22 喷射式制冷剂循环装置

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN101319826B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013095621A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Schneider Electric It Corporation Systems and methods for computer room air conditioning
CN103743156B (zh) * 2014-01-06 2016-08-17 丹佛斯微通道换热器(嘉兴)有限公司 热泵系统
CN106016809B (zh) * 2016-05-31 2018-10-02 广东美的制冷设备有限公司 空调系统及其除霜控制方法
CN105972773B (zh) * 2016-05-31 2019-06-28 广东美的制冷设备有限公司 空调系统及其除霜控制方法
CN106813390B (zh) * 2017-01-10 2019-04-23 西安交通大学 一种带喷射器的速热式废水源热泵热水器及其控制方法
CN108278790B (zh) * 2018-04-10 2020-05-05 长虹美菱股份有限公司 一种制冷系统及其冰箱
CN111692703B (zh) 2019-03-15 2023-04-25 开利公司 空气调节系统的故障检测方法
CN110207412A (zh) * 2019-04-23 2019-09-06 同济大学 一种容量可调节的双级蒸发喷射制冷系统
CN110345690B (zh) * 2019-07-30 2020-05-26 西安交通大学 用于双温电冰箱的双喷射器增效制冷循环系统及工作方法
CN110701811A (zh) * 2019-10-29 2020-01-17 中机国能炼化工程有限公司 一种引射增压梯级过冷引射节流跨临界co2系统及应用
CN110701813A (zh) * 2019-10-29 2020-01-17 中机国能炼化工程有限公司 一种高压引射跨临界co2多联供系统及应用
CN110701812A (zh) * 2019-10-29 2020-01-17 中机国能炼化工程有限公司 一种引射器增压过冷膨胀机耦合跨临界co2系统及应用
US11629890B1 (en) * 2019-12-18 2023-04-18 Booz Allen Hamilton Inc. Thermal management systems
CN113280525B (zh) * 2021-05-31 2022-06-14 哈尔滨工业大学 一种具有过冷和预热的喷射式大温差换热系统
CN114484914A (zh) * 2022-01-26 2022-05-13 湖南依明机械科技有限公司 一种二级制冷液化器及有机溶剂回收方法和系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343711A (en) * 1993-01-04 1994-09-06 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Method of reducing flow metastability in an ejector nozzle
CN1396422A (zh) * 2001-07-06 2003-02-12 株式会社电装 喷射器循环系统
JP3102651U (ja) * 1999-10-19 2004-07-15 エルジー電子株式会社 2個の蒸発器を備えた冷蔵庫の冷凍装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003097868A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Denso Corp エジェクタサイクル
JP2004239493A (ja) * 2003-02-05 2004-08-26 Denso Corp ヒートポンプサイクル

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343711A (en) * 1993-01-04 1994-09-06 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Method of reducing flow metastability in an ejector nozzle
JP3102651U (ja) * 1999-10-19 2004-07-15 エルジー電子株式会社 2個の蒸発器を備えた冷蔵庫の冷凍装置
CN1396422A (zh) * 2001-07-06 2003-02-12 株式会社电装 喷射器循环系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101319826A (zh) 2008-12-10
CN101280975A (zh) 2008-10-08
CN101319826B (zh) 2011-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1910410B (zh) 喷射式制冷剂循环装置
CN101280975B (zh) 喷射式制冷剂循环装置
US9612047B2 (en) Refrigeration cycle apparatus and refrigerant circulation method
US7779647B2 (en) Ejector and ejector cycle device
US9217590B2 (en) Ejector cycle
JP4600208B2 (ja) エジェクタを用いたサイクル
CN100507403C (zh) 喷射器和喷射循环装置
CN101487641B (zh) 喷射器循环系统
CN100480598C (zh) 喷射器循环
US10744854B2 (en) Air conditioning system for vehicle and method for controlling same
CN101097099A (zh) 具有喷射器的致冷剂循环装置
CN104613698A (zh) 冰箱及其控制方法
JP5217121B2 (ja) エジェクタ式冷凍サイクル
CN100378411C (zh) 带有喷射器的蒸汽压缩制冷剂循环系统
KR102153056B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
JP4259605B2 (ja) エジェクタ式冷凍サイクル
JP4747967B2 (ja) 蒸気圧縮式サイクル
KR102255294B1 (ko) 냉장고
KR101954198B1 (ko) 냉장고
KR101544880B1 (ko) 차량용 에어컨의 냉동사이클

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100609

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee