CN101532740B - 蒸汽压缩冷冻循环设备 - Google Patents

Abstract

一种蒸汽压缩冷冻循环设备包括压缩机、散热器、第一减压装置、第二减压装置、流分配器、喷射器和吸入侧蒸发器。如此配置蒸汽压缩冷冻循环设备，使得第一减压装置入口处的制冷剂压力(P0)、喷射器的喷嘴部入口处的制冷剂压力(P)、喷嘴部出口处的制冷剂压力(P2)满足0.1×(P0-P2)≤(P0-P)≤0.6×(P0-P2)的压力关系。作为该压力关系的替换或者除该压力关系之外，如此配置蒸汽压缩冷冻循环设备，使得该喷嘴部入口处的制冷剂的干度在0.003和0.14之间的范围内。

Description

蒸汽压缩冷冻循环设备 

技术领域

本发明涉及一种蒸汽压缩冷冻循环设备(vapor compressionrefrigerating cycle apparatus)，其具有作为制冷剂减压和循环装置的喷射器。 

背景技术

例如，在JP-A-2007-23966(U5 200610266072 A1)中描述的蒸汽压缩冷冻循环设备。所描述的冷冻循环设备具有喷射器和两个蒸发器，该喷射器作为用于减压浓缩制冷剂的减压装置。通常该喷射器具有喷嘴部、吸入部、混合部和加压部。 

该喷嘴部抽取散热器下游的一部分制冷剂，并以等焓的方式将该抽取的制冷剂减压和扩展。该吸入部抽取来自蒸发器中的一个的剩余部分的制冷剂。该部分制冷剂从该喷嘴部以高速喷射，并与从该吸入部抽取的剩余部分的制冷剂混合。此外，通过该加压部增加混合的制冷剂的压力，且随后将其从该喷射器排出。该制冷剂被进一步引导至其它蒸发器以将其蒸发，并随后被抽取进压缩机。 

在这种蒸汽压缩冷冻循环设备中，在抽取进入喷射器的喷嘴部中的制冷剂处于气态和液态两相状态的情形中，当适当地控制喷嘴部处的制冷剂的流量时，难以改善喷射器的效率。同样地，难以在足够的程度上稳定地保持冷冻循环设备的性能系数(COP)。 

发明内容

本发明是考虑到上述问题而做出的，并且本发明的目标是提供一种蒸汽压缩冷冻循环设备，该蒸汽压缩冷冻循环设备能够将喷射器的喷嘴部处的制冷剂环境控制在预定环境，从而将性能系数(COP)保持在足够的水平。 

根据本发明的一个方面，蒸汽压缩冷冻循环设备包括压缩机、散热器、第一和第二减压装置、流分配器、喷射器和吸入侧蒸发器。该压缩机抽取并压缩制冷剂。该散热器使从该压缩机排出的制冷剂散热。该第一减压装置使该散热器下游的制冷剂减压。该流分配器将由该第一减压装置减压的制冷剂分为至少第一流和第二流。该喷射器包括喷嘴部和吸入部，该喷嘴部抽取该第一流的制冷剂，且减压并膨胀第一流的该制冷剂，以产生制冷剂喷射流，吸入部根据来自该喷嘴部的制冷剂喷射流抽取该第二流的制冷剂。该第二减压装置减压第二流的制冷剂。该吸入侧蒸发器蒸发由该第二减压装置减压的制冷剂并向该喷射器的该吸入部排出蒸发的制冷剂。而且，如此配置该蒸汽压缩冷冻循环设备，使得该第一减压装置的入口处的制冷剂压力P0、该喷嘴部入口处的制冷剂压力P、该喷嘴部的出口处的制冷剂压力P2被配置为满足0.1×(P0-P2)≤(P0-P)≤0.6×(P0-P2)的压力关系。 

因此，因为喷嘴部入口处的制冷剂压力变为最优状态，到吸入侧蒸发器和喷嘴部的制冷剂的分配比能够设为最优比。因此，吸入侧蒸发器的容量(capacity)和喷嘴效率都得到改善。照此，冷冻循环设备的COP改善了。例如，通过调节第一减压装置、第二减压装置和喷嘴部中至少一个的节流程度，实现该压力关系。 

根据本发明的第二方面，蒸汽压缩冷冻循环设备包括压缩机、散热器、第一和第二减压装置、流分配器、喷射器和吸入侧蒸发器。该压缩机抽取并压缩制冷剂。该散热器使从该压缩机排出的制冷剂散热。该第一减压装置使该散热器下游的制冷剂减压。该流分配器将由该第一减压装置减压的制冷剂分为至少第一流和第二流。该喷射器包括喷嘴部和吸入部，该喷嘴部抽取该第一流的制冷剂，且减压并膨胀第一流的该制冷剂，以产生制冷剂喷射流，吸入部通过来自该喷嘴部的制冷剂喷射流抽取该第二流的制冷剂。该第二减压装置减压第二流量的该制冷剂。该吸入侧蒸发器蒸发由该第二减压装置减压的制冷剂并向该喷射器的该吸入部排出蒸发的制冷剂。而且，配置该蒸汽压缩冷冻循环设备，使得该喷嘴部入口处的制冷剂的干度在至少为0.003且至多为0.14的区域内。 

因此，由于喷嘴部入口处的制冷剂的干度被控制为最优条件，到吸 入侧蒸发器和喷嘴部的制冷剂的分配比可被设为最优比。因此，吸入侧蒸发器的容量和喷嘴效率都得到改善。照此，蒸汽压缩冷冻循环设备的COP改善了。 

附图说明

根据下文参照附图的详细描述，本发明的其它目标、特征和优点将变得更容易明白，在附图中相同的部件由相同的标记表示，且其中： 

图1是根据本发明实施例的蒸汽压缩冷冻循环设备的示意结构图； 

图2是示出根据该实施例的蒸汽压缩冷冻循环设备中的焓与压力之间关系的图； 

图3是示出根据该实施例的蒸汽压缩冷冻循环设备的操作的图； 

图4是示出根据该实施例的蒸汽压缩冷冻循环设备的制冷剂压力与COP改善效应之间关系的图； 

图5是示出根据该实施例的蒸汽压缩冷冻循环设备的喷射器的喷嘴部入口处的制冷剂的干度与COP改善效应之间关系的图； 

图6是根据本发明另一实施例的蒸汽压缩冷冻循环设备的示意结构图；及 

图7是示出图6中示出蒸汽压缩冷冻循环设备中的焓与压力之间关系的图。 

具体实施方式

现在将参照图1至5描述本发明的示例性实施例。图1示出本实施例的蒸汽压缩冷冻循环设备10的例子。该冷冻循环设备10是包括喷射器5的喷射器类型的冷冻循环设备，该喷射器5用作用于减压制冷剂的减压装置和用于传输该制冷剂的泵。例如，该冷冻循环设备10应用于车辆冷冻设备、车辆空调设备等。 

通常该冷冻循环设备10包括压缩机1、散热器2、第一减压装置3、喷射器5、流分配器6、第二减压装置4和吸入侧蒸发器8。在图1示出的例子中，该冷冻循环设备10还包括排出侧蒸发器7。该压缩机1、散热器2、第一减压装置3、喷射器5、流分配器6和排出侧蒸发器7(以下， 称为第一蒸发器7)连接成通过管道的环状。 

该流分配器6分配制冷剂，该制冷剂已经通过第一减压装置3被减压成与喷射器5的喷嘴部5a相联系的第一流和流经支路9与喷射器5的吸入部5b相联系的第二流。即，该支路9从该流分配器6分叉并连接至喷射器5的吸入部5b。该第二减压装置4和吸入侧蒸发器8(以下，称为第二蒸发器8)位于该支路9上。 

该压缩机1抽取并压缩制冷剂。压缩机1向该散热器2排出高压制冷剂。该压缩机1由车辆发动机通过电磁离合器、皮带轮和带子驱动。该压缩机1是任何类型的压缩机，例如能够依照排出能力(dischargecapacity)的变化调节排出流量(discharge rate)的变流量类型(variablecapacity-type)压缩机、能够依照其中的操作速率的变化即通过电磁离合器的开和关操作调节排出流量的固定流量类型(fixed capacity-type)压缩机、能够通过控制电机的旋转速度调节排出流量的电动压缩机等。 

该散热器2相对于制冷剂的流向设置在该压缩机1的下游。该散热器2在从该压缩机1送出的高压制冷剂和空气之间进行热交换，从而使制冷剂冷凝。例如，该空气是从车辆车厢外抽取的、并由如送风机(未示出)强制施加到该散热器2的外部空气。 

在此，该制冷剂不限于具体的制冷剂。例如，在本实施例中，该制冷剂是R404A。在采用如R404A等氯氟甲烷基制冷剂的情况中，该冷冻循环设备在高压侧的压力不超过临界压力的亚临界条件下工作。 

因此，在该情形中，该散热器2用作用于冷凝其中的制冷剂的冷凝器。在采用二氧化碳作为制冷剂的情况中，该冷冻循环设备在高压侧的压力超过临界压力的超临界条件下工作。在该情况中，在保持在超临界环境时该制冷剂放热，且因此不被冷凝。 

该第一减压装置3用作使已经通过该散热器2的高压制冷剂减压。例如，该第一减压装置3是膨胀阀。 

例如该膨胀阀3是温度操作型，其中阀开启度被控制，以将过热度调节至预定条件，该预定条件是基于该第一蒸发器7的出口处的制冷剂的温度。 

可选择地，该第一减压装置3可以是固定流量控制阀、其中变化地 控制制冷剂流量速率的电动控制流量控制阀等。 

通过控制通过第一减压装置3的减压速率，该高压制冷剂被减压成气液两相状态，并随后引导至流分配器6。这里，该气液两相制冷剂依照干度、速率等形成层流、线性流、渣流(slag flow)等。而且，该气液两相制冷剂形成上下分离流，其中气相制冷剂位于液相制冷剂之上。 

该流分配器6是块状组件，如是立方形状和长方体形状。该流分配器6中形成有多个通道，并用来将经过第一减压装置3的被减压的制冷剂以预定的速率分配为至少两个流向。 

该流分配器6至少具有与该第一减压装置3连接的第一通道、从该第一通道分出的并连接到用于向第二蒸发器8引导制冷剂的支路9的第二通道，及从该第一通道分出的并与该喷射器5的喷嘴部5a连接的第三通道。第一至第三通道组成分配率调节部件。 

第一至第三通道中的每个具有预定的形状和通道面积(横截面积)，并位于预定位置，如预定高度。例如，第一至第三通道的通道面积满足预定的关系。因此，根据制冷剂的压力条件确定通过每个通道的制冷剂的流量、通过每个通道的液相制冷剂的体积等。而且，该流分配器6可提供改变通过各个通道的制冷剂的流量的阀装置。 

该喷射器5用作用于减压制冷剂的减压装置和用于通过由制冷剂喷射流产生的汲取效应(牵引效应)使该制冷剂循环的循环装置。通常该喷射器5具有喷嘴部5a、吸入部5b、混合部5c和扩散部5d。 

该喷嘴部5a与该流分配器6的第三通道连接。该喷嘴部5a抽取来自该流分配器6的第一流量的制冷剂，并通过降低其中的通道面积以等焓的方式减压和膨胀该制冷剂。该吸入部5b被设置为与该喷嘴部5a喷射口连接。该吸入部5b从第二蒸发器8抽取气相制冷剂。 

该混合部5c将从该喷嘴部5a的喷射口高速喷射的制冷剂与从该吸入部5b抽取的制冷剂混合。该扩散部5d设置在该混合部5c的下游。该扩散部5d被如此构造，使得通道面积逐渐减小，以降低制冷剂的速率并增加制冷剂的压力。即，该扩散部5d具有将制冷剂的速度能量转换为压力能量的功能。因此，该扩散部5d也可称为加压部。 

因此，在该喷射器5中，压力在喷嘴部5a处快速降低，并在喷嘴部 5a的出口处最低。由于在该喷嘴部5a减压的制冷剂与吸入部5b抽取的制冷剂在混合部5c中混合，因此压力逐渐增加。随后，由于速度的降低，在该扩散部5d中压力增加。 

该第一蒸发器7相对于制冷剂的流向设置在该扩散部5d的下游。该第一蒸发器7是在从喷射器5送出的制冷剂和空气之间进行热交换的吸热装置，其中该空气被强制施加到该第一蒸发器7，从而由于制冷剂的蒸发而实现吸热效果。第一蒸发器7的排出侧与该压缩机1的吸收侧连接。 

例如，该第二减压装置4由如螺旋小管之类的毛细管构造。该第二减压装置4设置在该支路9上。第二减压装置4用于减压流进第二蒸发器8的制冷剂并控制该制冷剂的流量。代替毛细管，该第二减压装置4可以是可变的减压装置，如电动控制膨胀阀。 

该第二蒸发器8相对于制冷剂的流向设置在第二减压装置4下游的支路9上。与第一蒸发器7类似，第二蒸发器8是吸热装置。即该第二蒸发器8通过蒸发制冷剂实现吸热效果。 

例如，该第二蒸发器8相对于空气流向设置在该第一蒸发器7的下游。因此，已经通过该第一蒸发器7的空气在通过第二蒸发器8时，通过与流进该第二蒸发器8内部的制冷剂交换热，而被进一步冷却。随后，该空气被引导至预定的空间，如用于空气调节操作。 

可选择地，可将该第一蒸发器7和第二蒸发器8设置为不同。例如，通过吹风机等，空气可被分别施加至该第一蒸发器7和第二蒸发器8，且空气可被引导至不同的空间，以进行空气调节。 

该第一蒸发器7和第二蒸发器8可相互分离地构造。可选择地，该第一蒸发器7和该第二蒸发器8可相互彼此集成。在第一蒸发器7和该第二蒸发器8可相互彼此集成的情况中，该第一蒸发器7和第二蒸发器8可通过焊接相互联接在一起。在该情况中，第一蒸发器7和第二蒸发器8的组件例如由铝制成。而且，该流分配器6、第二减压装置4和喷射器5可相互集成为一个单元，且还固定至第一和第二蒸发器7、8。 

该蒸汽压缩冷冻循环设备10还可设置有内部热交换器，以在散热器2和第一减压装置3之间流动的高压制冷剂和将被抽至该压缩机1的低 压制冷剂之间进行热交换。在该情况中，通过与该低压制冷剂的热交换，在散热器2和膨胀阀3之间流动的高压制冷剂被冷却。照此，第一蒸发器7和第二蒸发器8的入口制冷剂和出口制冷剂的焓差增加，且因此改善冷却能力。 

例如，压缩机1由控制单元(未示出)控制。该控制单元由包括CPU、ROM、RAM等和外围电路的微计算机组成。该控制单元根据存储在ROM中的控制程序执行各种计算和处理，以控制包括该压缩机的各种装置的工作。 

该控制单元接收来自各种传感器的检测信号和来自操作面板(未示出)的各种操作信号。例如，该操作面板设置有用于设定被冷却的空间的冷却温度的温度设定开关和用于产生压缩机1的操作命令信号的空调设备操作开关。 

接下来，将参照图2描述蒸汽压缩冷冻循环设备10的操作。图2中，点a1至i1对应于图1中的位置a1至i1。 

当根据从控制单元产生的信号电操作压缩机1的电磁离合器时，电磁离合器变为连接状态，且驱动力从车辆的发动机传送至该压缩机1。当该压缩机1的工作开始时，气相制冷剂被从第一蒸发器7抽进压缩机1，并在该压缩机1中被压缩。高温高压制冷剂以流量G(＝Gn+Ge)从压缩机1排向散热器2。(g1→a1) 

在该散热器2中，经由空气的冷却，该高温高压制冷剂被冷凝。(a1→b1) 

以速度G从散热器2流出的该高压液相制冷剂被由第一减压装置3减压并膨胀为预定的压力。因此，产生气液两相制冷剂。在此，将第一减压装置3入口处的制冷剂压力定义为P0。 

从第一减压装置3流出的气液两相制冷剂流进流分配器6。在该流分配器6中，气液两相制冷剂分离成以预定流量通过第三通道向喷射器5的喷嘴部5a传送(b1→c1)的第一流和通过第二通道向第二减压装置4传送(b1→h1)的第二流。在此，第一流的制冷剂的流量定义为Gn，且第二流的制冷剂的流量定义为Ge。喷嘴部5a入口处的制冷剂压力定义为P。 

制冷剂以流量Gn从第一流流进喷射器5的喷嘴部5a。在喷射器5 中，以等焓的方式通过喷嘴部5a减压并膨胀制冷剂。(c1→d1)。因此，在喷嘴部5a的出口处，制冷剂压力P降低为制冷剂压力P2。即，在喷嘴部5a中，制冷剂的压力能量被转化为速度能量，且因此该制冷剂从喷嘴部5a的喷射口以高速被喷射。此时，通过由制冷剂的喷射流产生的汲取效应，流量Ge的气相制冷剂被从第二蒸发器8抽取进入吸入部5b。 

从喷嘴部5a喷射的制冷剂和抽进吸入部5b的制冷剂在混合部5c中相互混合(d1→e1，i1→e1)，且随后被引导进入扩散部5d。在扩散部5d中，由于通道面积逐渐增加，制冷剂的速度(膨胀)能量转换为压力能量。因此，制冷剂的压力增加(e1→f1)。 

从扩散部5d流出的制冷剂以速率G流进第一蒸发器7。在第一蒸发器7中，低温低压制冷剂在热交换核心部通过吸收来自空气的热而被蒸发(f1→g1)。低温低压制冷剂的压力定义为P1。在第一蒸发器7中蒸发的气相制冷剂由压缩机1抽取并再次被压缩。 

另一方面，第二流的制冷剂以速率Ge被引导进支路9，并由第二减压装置4减压成低压制冷剂(b1→h1)。随后该低压制冷剂被引导至第二蒸发器8。在该第二蒸发器8中，通过吸收来自空气的热(h1→i1)，该低压制冷剂被蒸发，并变成气相制冷剂。该气相制冷剂以速率Ge被抽进吸入部5b。 

因此，将流量Gn的制冷剂供给第一蒸发器7，且通过第二减压装置4将流量Ge的制冷剂供给第二蒸发器8。因此，冷却效果由第一和第二蒸发器7，8同时实现。 

在本实施例中，该第一减压装置3、第二减压装置4和喷嘴部5a具有预定的节流程度，使得第一减压装置3入口处的制冷剂压力P0、喷嘴部5a入口处的制冷剂压力P和喷嘴部5a出口处的制冷剂压力P2满足下列压力关系(R1)： 

0.1×(P0-P2)≤(P0-P)≤0.6×(P0-P2)    (R1) 

即，如此构造蒸汽压缩冷冻循环设备10，使得第一减压装置3入口处的制冷剂压力P0与喷嘴部5a入口处的制冷剂压力P之间的压力下降，即压力差等于一个值，该值通过将第一减压装置3入口处制冷剂压力P0与喷嘴部5a出口处的制冷剂压力P2的差乘以一个至少为0.1且至多为 0.6的值而获得。 

图2中，ΔP表示由喷射器5(如由扩散部5d)产生的压力增加。即，ΔP是流进第一蒸发器7的制冷剂压力P1与流进第二蒸发器8的制冷剂蒸发压力P2之间的压力差(P1-P2)。因为该压缩机1的进气压力由于由扩散部5d产生的压力增加效应而增加，可降低压缩机1的驱动力，其中该压力增加效应由ΔP表示。结果，改善了蒸汽压缩冷冻循环设备10的COP。 

如图2所示，第二蒸发器8的制冷剂蒸发压力P2低于第一蒸发器7的制冷剂蒸发压力P1。因此，第二蒸发器8的制冷剂蒸发温度低于第一蒸发器7的制冷剂蒸发温度。 

在第一蒸发器7相对于空气流向设置在第二蒸发器8的下游的情况中，能够确保第一蒸发器7的制冷剂蒸发温度与空气之间的温差、及第二蒸发器8的制冷剂蒸发温度与空气之间的温差。因此，第一和第二蒸发器7、8的冷却性能都有效地改善了。 

图3示出流量控制装置(如第一减压装置3、第二减压装置4和喷嘴部5a)的入口和出口处的之间压力差与各部分处的流量的关系。 

如图3所示，当喷嘴部5a入口处的制冷剂压力P降低时，即，当第一减压装置3入口的制冷剂压力P0与喷嘴部5a入口的制冷剂压力P之间的压力差(P0-P)增加时，第一减压装置3的流量G增加。在该情况中，喷嘴部5a和第二减压装置4中的每一个的入口和出口之间的压力差降低。照此，流量Gn、Ge中的每一个降低。而且，喷嘴部5a入口处的制冷剂压力P确定为在第一减压装置3的流量G等于喷嘴部5a的流量Gn和第二减压装置4的流量Ge之和处的压力。 

而且，基于依照喷嘴部5a入口和出口之间的压力差的流量特性和第二减压装置4a入口和出口之间的压力差的流量特性确定流量Gn、Ge之比。而且，当喷嘴部5a入口处的制冷剂压力P降低时，在喷嘴部5a处恢复的膨胀能量降低。照此，由喷射器5产生的压力增加ΔP降低。 

因此，考虑到蒸发器7、8的性能和喷嘴效率，较佳是将流量Gn、Ge之比设定为以下讨论的优化的比，且认识到在喷嘴部5a的入口存在制冷剂压力的优化条件。而且，认识到当满足压力关系(R1)时，喷嘴效 率是足够的，因为喷嘴部5a入口处的压力条件处于优化条件。而且，认识到在制冷剂流量比范围内，足以实现制冷能力(COP)，其中该制冷剂流量比范围是当满足压力关系(R1)时获得的。该制冷剂流量比范围对应于无量纲的流量比(Ge/(Ge+Gn))。 

图4示出压力比(P0-P)/(P0-P2)与COP改善效果的关系。该压力比(P0-P)/(P0-P2)是喷嘴部5a入口处的制冷剂压力P相对于第一减压装置3入口处的制冷剂压力P0的降低与喷嘴部5a出口处的制冷剂压力P2相对于第一减压装置3入口处的制冷剂压力P0的降低之比。 

这里，该COP改善效果是蒸汽压缩冷冻循环设备10的COP相对于膨胀阀循环设备的COP的改善。即该COP改善效果表示的值越高，与膨胀阀循环设备的COP相比，该蒸汽压缩冷冻循环设备10的COP改善越多。该膨胀阀循环设备是由以闭合线路的形式顺序连接压缩机、散热器、膨胀阀和蒸发器而构成的冷冻循环设备。 

根据图4的曲线图，该COP改善效果在压力比(P0-P)/(P0-P2)小和大的区域低。此外，COP改善效果在上述区域之间的中间区域高。特别地，当压力比(P0-P)/(P0-P2)在0.1至0.6的之间的范围内时，该COP改善效果是稳定的且处于最高水平。即，该压力比(P0-P)/(P0-P2)在0.1至0.6的之间的范围是最优的。 

这基于下述原因。因为第二蒸发器8的制冷剂蒸发温度低于第一蒸发器7的制冷剂蒸发温度，通过增加通过第二蒸发器8的制冷剂的流量Ge，整个冷冻循环设备的制冷能力Qer增加。因此，COP得到改善。然而，当流量Ge增加时，通过喷嘴部5a的制冷剂的流量Gn降低。结果，由喷射器5产生的压力增加ΔP降低。 

因此，当流量Ge急剧增加时，压缩机1的驱动力L也急剧增加。结果，通过整个冷冻循环设备的制冷能力Qer与压缩机1的驱动力L之比获得的COP(Qer/L)降低。 

根据图3和4，发现当满足压力关系(R1)时，与膨胀阀循环的COP相比，冷冻循环设备10的COP得到很大的改善。因此，确保COP处于足够的水平。 

例如，通过构造第一减压装置3、第二减压装置4和喷射器5，使它 们分别具有预定的节流程度，实现压力关系(R1)。 

当满足压力关系(R1)时，喷嘴部5a入口处的制冷剂控制在预定的压力条件下。因此，充分地确保COP。 

图5是示出喷嘴部5a入口处的制冷剂的干度X与该蒸汽压缩冷冻循环设备10的COP改善效果之间的关系的图。 

干度X是喷嘴部5a入口处的1kg湿蒸汽制冷剂中的蒸汽比。即，干度X意味着制冷剂包含X kg干饱和的蒸汽和(1-X)kg的饱和液体。在这里，与图4类似，COP改善效果意味着蒸汽压缩冷冻循环设备10的COP相对于膨胀阀循环设备的COP的改善。即，COP改善效果值越高，与膨胀阀循环设备的COP相比，蒸汽压缩冷冻循环设备10的COP的改善越多。 

根据图5，在干度X小和大的区域，COP改善效果低。在中间区域COP改善效果高。特别地，在干度X至少为0.003且至多为0.14的区域，COP改善效果稳定且处于最大水平。即，干度X在0.003和0.14之间的范围内是最优的。而且，认识到与图3类似，当干度X在0.003和0.14之间的范围内时，可充分地确保喷嘴效率。然而在该情况中，喷嘴效率在邻近0.003的一侧具有峰值。 

因此，在喷嘴部5a入口处的制冷剂具有0.003和0.14之间的范围内的干度X的情形中，与图3类似，依照喷嘴部5a和第二减压装置4的流量特性，喷嘴部5a入口的制冷剂压力可保持为优化状态。因此，确保蒸发器7、8的制冷能力和由喷射器5产生的压力增加ΔP处于平衡条件。照此，与膨胀阀循环设备相比，充分地增加蒸汽压缩冷冻循环设备10的COP。 

例如，通过将第二减压装置4和喷射器5的节流程度设定为预定的程度，能够将喷嘴部5a入口处的制冷剂的干度X控制在0.003和0.14之间的范围内。即，通过将第二减压装置4和喷射器5的节流程度设定为预定的程度，能够将喷嘴部5a入口处的制冷剂控制为预定条件，如等于图3示出的条件。因此，冷冻循环设备10的COP改善了。 

因此，在一个例子中，如此构造蒸汽压缩冷冻循环设备10，使得第一减压装置3入口处的制冷剂压力P0与喷嘴部5a入口处的制冷剂压力 P之间的差(P0-P)等于一个值，该值是通过将制冷剂压力P0与喷嘴部5a出口处的制冷剂压力P2之间的差(P0-P2)乘以一个至少为0.1且至多为0.6的值而获得的。例如，通过将第一减压装置3、第二减压装置4和喷嘴部5a中的至少一个的节流程度中设定为预定的程度，可实现上述压力关系(R1)。 

在该情况中，由于喷嘴部5a入口处的压力减少可处于最优状态，到第二蒸发器8和喷嘴部5a的制冷剂的分配比变为最优状态。因此，能够确保蒸发器7、8的性能和喷射器5的效率，如喷嘴效率和喷射器效率。因此，与膨胀阀循环设备相比，冷冻循环设备10的COP改善了。 

此外，上述例子可以应用到至少包括压缩机1、散热器2、第一减压装置3、流分配器6、喷射器5、第二减压装置4和吸入侧蒸发器8的蒸汽压缩冷冻循环设备。即，即使在不具有第一蒸发器7的蒸汽压缩冷冻循环设备中，也能够构造为具有该压力关系(R1)。同样在该蒸汽压缩冷冻循环设备中，可实现类似的效果。 

作为另一例子，如此构造蒸汽压缩冷冻循环设备10，使得喷嘴部5a入口处的制冷剂的干度X在0.003和0.14之间的范围内。通过将第一减压装置3、第二减压装置4和喷嘴部5a中的至少一个的节流程度中设定为预定的程度，可实现0.003和0.14之间的范围内的干度X。 

在这种情况中，由于喷嘴部5a入口处的制冷剂的干度能够处于最优状态，到第二蒸发器8和喷嘴部5a的制冷剂的分配比变为最优比。因此，能够确保蒸发器7、8的性能和喷射器5的效率，如喷嘴效率和喷射器效率。因此，与膨胀阀循环设备相比，冷冻循环设备10的COP改善了。 

此外，上述例子可以应用到至少包括压缩机1、散热器2、第一减压装置3、流分配器6、喷射器5、第二减压装置4和吸入侧蒸发器8的蒸汽压缩冷冻循环设备。即，即使在不具有第一蒸发器7的蒸汽压缩冷冻循环设备中，也能够构造使得制冷剂在喷嘴部5a入口处具有上述范围的干度X。同样在该蒸汽压缩冷冻循环设备中，可实现类似的效果。 

作为其它的另一例子，可如此构造蒸汽压缩冷冻循环设备10，使得第一减压装置3入口处的制冷剂压力P0与喷嘴部5a入口处的制冷剂压力P之间的差(P0-P)等于一个值，该值通过将制冷剂压力P0与喷嘴部5a 出口处的制冷剂压力P2之间的差(P0-P2)乘以一个至少为0.1且至多为0.6的值而获得的，且使得喷嘴部5a入口处的制冷剂的干度在0.003和0.14之间的范围内。 

在这样的情况中，制冷剂压力的减少和制冷剂干度能够处于最优条件。因此，能够操作该蒸汽压缩冷冻循环设备10，同时合适地保持压力和焓。因此，蒸发器7、8的性能和喷射器5的效率进一步改善，且COP进一步改善。 

在上述例子中，通过流分配器6分配比调节工具，能够调节喷嘴部5a入口处的制冷剂的干度X。在该情况中，流向喷嘴部5a的液相制冷剂与气相制冷剂的混合比被控制。因此，能够更加精确地调节干度X。 

(其它实施例) 

可如下进一步修改蒸汽压缩冷冻循环设备10。 

并不总是需要具有排出侧蒸发器7。例如，如图6所示，可排除排出侧蒸发器7，并可增加内部热交换器70，该内部热交换器70在从散热器2排出的高压制冷剂与从喷射器5排出的低压制冷剂之间进行热交换。 

在该情况中，如图7所示，从喷射器5排出的低压制冷剂的焓可从点f1增加至点g1，且流进吸入侧蒸发器8的制冷剂的焓可从点b1降至b’1。结果，吸入侧蒸发器8的容量增加。同样在该情况中，可构造该冷冻循环设备，以满足压力关系(R1)和上述干度X的优化范围中的一个或二者。因此，能够实现类似的效果。 

此外，可排除排出侧蒸发器7，且可增加冷冻压缩机(accumulator)，该冷冻压缩机作为用于将从喷射器5排出的制冷剂分离为气相制冷剂和液相制冷剂的低压侧气液分离装置。也在该情况中，可构造该冷冻循环设备，以满足压力关系(R1)和上述干度X的优化范围中的一个或二者。因此，能够实现类似的效果。 

在上文中讨论的蒸汽压缩冷冻循环设备10能够应用到如用于热水供给装置或室内空调设备的热泵循环，且能够安装在如汽车之类的移动设备中，或安装在固定在预定位置的固定设备中。 

制冷剂不限于R404制冷剂。该制冷剂可以是任何其它类型，如氯氟甲烷基制冷剂、HC基制冷剂或二氧化碳制冷剂等，且能够用于超临界循 环或亚临界循环中。即使采用除R404之外的制冷剂时，仍能够实现类似的效果。 

代替将第一减压装置3、第二减压装置4和喷射器5中的至少一个的节流程度设定为预定的程度，可通过各种方式实现压力关系(R1)。例如，代替固定的喷嘴部5a，喷射器5具有流量变化的喷嘴部，在该流量变化的喷嘴部中，喷嘴部的节流程度根据阀杆的运动而变化。在这样的情况中，通过调节喷嘴部的节流程度，能够满足压力关系(RI)。作为另一例子，代替毛细管4，第二减压装置4可由如电动控制膨胀阀之类的流量控制可变类型的减压装置组成。在这样的情况中，通过调节第二减压装置4的节流程度，能够实现压力关系(R1)。流量控制可变类型的减压装置的工作例如可由控制单元控制。 

流分配器6不限于其中具有通道的块状组件，也可由任何其它类型分配器构成。例如，流分配器6可由具有分支通道的分淋管(manifold pipe)构成。 

对本领域技术人员来说，将容易想到其他的优点和修改。在其较宽的方面，本发明并不因此限于所示出和所描述的具体细节、典型的设备和说明性的例子。 

Claims (6)

1.一种蒸汽压缩冷冻循环设备，包括：

压缩机，该压缩机抽取并压缩制冷剂；

散热器，该散热器散发从该压缩机排出的制冷剂的热量；

第一减压装置，该第一减压装置使该散热器下游的制冷剂减压；

流分配器，该流分配器将由该第一减压装置减压的制冷剂分为至少第一流和第二流；

喷射器，该喷射器包括喷嘴部和吸入部，该喷嘴部抽取该第一流的制冷剂，且减压并膨胀第一流的制冷剂，以产生制冷剂喷射流，吸入部通过来自该喷嘴部的制冷剂喷射流抽取该第二流的制冷剂；

第二减压装置，该第二减压装置减压第二流的制冷剂；及

吸入侧蒸发器，该吸入侧蒸发器蒸发由该第二减压装置减压的制冷剂并向该喷射器的该吸入部排出蒸发的制冷剂，其中

配置该第一减压装置的入口处的制冷剂压力P0、该喷嘴部的入口处的制冷剂压力P、该喷嘴部的出口处的制冷剂压力P2满足0.1×(P0-P2)≤(P0-P)≤0.6×(P0-P2)的压力关系。

2.根据权利要求1所述的蒸汽压缩冷冻循环设备，其中

配置该喷嘴部的入口处的制冷剂的干度在至少为0.003且至多为0.14的区域内。

3.根据权利要求1或2所述的蒸汽压缩冷冻循环设备，其中

通过调节该第一减压装置、该第二减压装置和该喷射器的该喷嘴部中的至少一个的节流程度实现该压力关系。

4.根据权利要求1所述的蒸汽压缩冷冻循环设备，其中

该流分配器具有分配率调节部件，该分配率调节部件调节所述第一和第二流的流量，并调节制冷剂的干度。

5.根据权利要求1所述的蒸汽压缩冷冻循环设备，还包括：

排出侧蒸发器，该排出侧蒸发器蒸发从该喷射器排出的制冷剂。

6.根据权利要求1所述的蒸汽压缩冷冻循环设备，还包括：

内部热交换器，该内部热交换器在从该散热器排出的制冷剂与从该喷射器排出的制冷剂之间进行热交换。

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