CN104169591A - 喷射器 - Google Patents

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Abstract

喷射器具备：喷嘴部(110)，其使从制冷循环的高压侧流入的高压冷媒减压膨胀；吸引部(120)，其利用从喷嘴部(110)喷出的喷出冷媒的吸引力来吸引低压冷媒；以及扩散部(130)，其使从喷嘴部(110)喷出的喷出冷媒与从吸引部(120)吸引的低压冷媒混合而成的混合冷媒减速而压力上升。在喷射器中设置有：回旋流路(140)，其配设在喷嘴部(110)的上游侧，使高压冷媒回旋，使气液混相状态的冷媒向喷嘴部(110)流入；以及流量可变机构(150、150A)，其设置在回旋流路(140)的上游侧，能够改变向回旋流路(140)流入的高压冷媒的流量。由此，能够提高喷嘴效率，并且能够进行与制冷循环的负载平衡的工作。

Description

喷射器
技术领域
本申请基于2012年3月7日申请的日本特许申请2012-050827，其公开内容作为参考而引入本说明书。
本发明涉及一种作为对流体进行减压并且利用以高速喷出的工作流体的吸引作用进行流体输送的动量传输泵的喷射器。
背景技术
作为以往的喷射器，例如公知有专利文献1公开的喷射器。专利文献1的喷射器具备：喷嘴部，其对在制冷循环中利用压缩机压缩为高压之后利用冷媒冷凝器凝结液化了的冷媒进行减压；吸引部，其吸引从冷媒蒸发器流出的低压侧的冷媒；以及扩散部，其将从喷嘴部喷出的冷媒与从吸引部吸引的冷媒混合并增压。并且，喷嘴部具有使从冷媒冷凝器流入的液体冷媒减压膨胀的第一喷嘴以及使利用第一喷嘴形成为气液二相的冷媒再次减压膨胀而喷出的第二喷嘴。
由此，通过利用第一喷嘴使冷媒膨胀而形成为气液二相，并利用第二喷嘴进一步进行减压膨胀，能够增大从第二喷嘴流出的冷媒的出口速度，能够提高喷嘴效率。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3331604号公报
发明内容
然而，根据本申请的发明人的研究，在专利文献1的喷射器中，例如在制冷循环的低负载时，在高压侧与低压侧的冷媒压力差较小时，经由第一喷嘴而冷媒压力差的大半被减压，可能导致在第二喷嘴几乎无法获得用于利用扩散部进行增压的压力能。换句话说，存在喷射器无法进行与制冷循环的负载平衡的充分的工作的情况。
本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种能够提高喷嘴效率且能够进行与制冷循环的负载平衡的工作的喷射器。
在本发明的第一方案中，喷射器用于蒸气压缩式的制冷循环，所述喷射器具备：喷嘴部，其使从制冷循环的高压侧流入的高压冷媒减压膨胀；吸引部，其利用从喷嘴部喷出的喷出冷媒的吸引力来吸引比高压冷媒低压的低压冷媒；以及扩散部，其配设在喷嘴部的冷媒流动方向下游侧，具有截面积朝向冷媒流动方向下游侧逐渐扩大的流路，所述扩散部使从喷嘴部喷出的喷出冷媒与从吸引部吸引的低压冷媒混合而成的混合冷媒减速而压力上升。喷射器还具备：回旋流路，其配设在喷嘴部的冷媒流动方向上游侧，使高压冷媒回旋，使气液混相状态的冷媒向喷嘴部流入；以及流量可变机构，其设置在回旋流路的冷媒流动方向上游侧，能够改变向回旋流路流入的高压冷媒的流量。
在本发明的第二方案中，也可以为，回旋流路通过使高压冷媒回旋而使假想的回旋中心线的内周侧与外周侧相比存在大量气相冷媒。
由此，回旋流路使高压冷媒回旋，使回旋中心线的内周侧与外周侧相比存在大量气相冷媒。实际上，在回旋流路中，形成回旋中心线附近是气体单相而其周围是液体单相的二相分离状态。通过促进该“由二相分离状态生成的气液界面”处的液体冷媒的沸腾(气化)，在喷嘴部的最小流路面积部附近，流动成为二相喷雾状态，加速至二相流音速。此外，加速至二相流音速的冷媒能够从该喷嘴部的最小流路面积部到扩宽流路部出口继续进行理想的二相喷雾流动，能够增大在扩宽流路部出口喷射出的冷媒的流速。由此，能够提高喷嘴部的喷嘴效率，其结果是，能够提高喷射器效率。
另外，由于设置能够改变向回旋流路流入的液相冷媒的流量的流量可变机构，因此，能够与制冷循环的负载相应地改变冷媒流量，从而能够使与制冷循环的负载平衡的冷媒量流动，能够调动喷射器有效地工作。
需要说明的是，若在制冷循环的负载高时利用流量可变机构增大液相冷媒的流量，则流量可变机构的流路较大打开，喷射器作为基于喷嘴部的单级膨胀的喷射器而发挥作用。相反，若在制冷循环的负载低时利用流量可变机构降低液相冷媒的流量，则流量可变机构的流路像节流件那样关闭，喷射器作为基于像节流件那样关闭的流路和原本的喷嘴部的、二级膨胀的喷射器而发挥作用。
在本发明中，通过利用以上说明的回旋流路使在喷嘴部的扩宽流路部出口喷射出的冷媒的流速增大，能够提高喷嘴效率。因此，与在低负载时因经由第一喷嘴的减压而导致在第二喷嘴中几乎无法获得用于利用扩散部进行增压的压力能的情况相比，能够获得喷射器的良好工作。
在本发明的第三方案中，也可以为，高压冷媒是液相冷媒。
若高压冷媒是液相冷媒，则如上所述，冷媒在回旋流路中形成回旋中心线附近是气体单相而其周围是液体单相的二相分离状态。通过促进该“由二相分离状态生成的气液界面”处的液体冷媒的沸腾(气化)，从喷嘴部的最小流路面积部到扩宽流路部出口的流动成为二相喷雾状态，能够可靠地获得扩宽流路部出口的冷媒流速增大的效果。该效果比高压冷媒为气液二相的情况更大。
在本发明的第四方案中，也可以为，流量可变机构构成为使高压冷媒与喷嘴部的轴线平行地向流量可变机构流入。
由此，能够将回旋流路与流量可变机构沿回旋流路的轴线方向连接，不会发生流量可变机构在与回旋流路的轴线方向交叉的方向上鼓出的情况，能够形成搭载性优异的喷射器。
在本发明的第五方案中，也可以为，流量可变机构具备至少一个引导部件，该引导部件沿回旋流路的回旋方向引导向流量可变机构流入的高压冷媒，引导部件具有沿回旋方向延伸的引导流路，通过改变引导流路的截面积，能够改变向回旋流路流入的高压冷媒的流量。
由此，能够形成能调整高压冷媒的流量且能使流入的冷媒具有回旋流的流量可变机构，能够形成紧凑的流量可变机构。
在本发明的第六方案中，引导部件也可以具有固定引导件以及可动引导件，引导流路也可以设置在固定引导件与可动引导件之间。也可以为，驱动可动引导件，改变固定引导件与可动引导件之间的间隔，由此改变引导流路的截面积。
在本发明的第七方案中，流量可变机构也可以具备多个引导部件，多个引导部件也可以沿着回旋流路的回旋方向配置。
在本发明的第八方案中，流量可变机构也可以具备一对引导部件，一对引导部件也可以沿着回旋流路的回旋方向配置，且彼此对置。
在本发明的第九方案中，也可以为，引导部件位于回旋流路内。
在本发明的第十方案中，也可以为，回旋流路在喷嘴部的轴线的方向上配置在流量可变机构与喷嘴部之间。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的制冷循环的简图。
图2是示出第一实施方式的喷射器的简要剖视图。
图3是示出本发明的第二实施方式的喷射器的简要剖视图。
图4是从图3中的IV方向观察时的简要向视图。
图5是示出本发明的第三实施方式的制冷循环的简图。
图6是示出本发明的第四实施方式的制冷循环的简图。
图7是示出本发明的变形例的、与图4对应的喷射器的流量可变机构的简图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的多个方式进行说明。在各方式中，有时对与在先说明的事项对应的部分标注相同的附图标记并省略重复说明。在各方式中仅说明一部分结构的情况下，关于其他结构，能够应用在先说明的其他方式。在各实施方式中，不仅能够将具体明示了能够组合的部分彼此组合，只要不对组合产生特别的妨碍，即使没有明示也能够将实施方式彼此局部组合。
(第一实施方式)
图1、图2示出将第一实施方式的喷射器100应用于蒸气压缩式制冷循环(以下称作制冷循环)10的情况。该制冷循环10作为空调装置用而搭载于车辆，通过利用冷媒配管将压缩机11、冷凝器12、喷射器100、气液分离器13以及蒸发器14连接而形成。压缩机11以及喷射器100(流量可变机构150)利用未图示的控制装置控制其工作。
压缩机11是吸入气液分离器13(积液部)内的气相冷媒，并压缩为高温高压而向冷凝器12侧排出的流体机械，经由未图示的电磁离合器以及带被车辆行驶用发动机旋转驱动。压缩机11例如形成为通过向电磁式容量控制阀输入来自控制装置的控制信号来改变排出容量的斜盘式可变容量型压缩机。需要说明的是，压缩机11也可以是由电动马达旋转驱动的电动压缩机。在电动压缩机的情况下，根据电动马达的转速来改变排出容量。
冷凝器12是通过在从压缩机11排出的高压冷媒与被未图示的冷却风扇强制送风的车厢外空气(以下称作外部空气)之间进行热交换而将高压冷媒的热量向外部空气释放(冷却)从而将冷媒凝结液化的热交换器。需要说明的是，在利用压缩机11压缩后的冷媒的压力超过临界压力的情况下，冷媒即使被冷却也不会凝结液化，在这种情况下，冷凝器12作为对高压冷媒进行冷却的散热器而发挥功能。冷凝器12的冷媒流出侧与喷射器100的流入部151(详细内容见后述)连接。
喷射器100是对从冷凝器12流出的液相冷媒(高压冷媒)进行减压的减压机构，并且还是利用以高速喷出的冷媒流的吸引作用(卷入作用)进行冷媒的循环的流体输送用的冷媒循环机构。如图2所示，喷射器100具备喷嘴部110、吸引部120、扩散部130、回旋流路140以及流量可变机构150。
喷嘴部110是这样的构件：经由后述的流量可变机构150以及回旋流路140引入从冷凝器12流出的液相冷媒，随着朝向冷媒流动的下游侧而缩小通路面积，将冷媒的压力能转换为速度能，等熵地进行减压膨胀。喷嘴部110具备越朝向下游侧而流路越变细的缩窄部以及配设在该缩窄部的下游侧且越朝向下游侧而流路越扩大的扩宽部。缩窄部与扩宽部连接的部位形成为流路面积最缩小的喷嘴喉部。需要说明的是，将喷嘴部110的沿着冷媒流动方向的假想轴线定义为轴线111。
吸引部120是在相对于喷嘴部110交叉的方向上延伸的流路，配置为从喷射器100的外部与喷嘴部110的冷媒喷出口(扩宽部的出口部)连通。吸引部120与蒸发器14的冷媒流出侧连接。
扩散部130设置在喷嘴部110以及吸引部120的冷媒的流动方向上的下游侧。扩散部130是这样的构件：将从喷嘴部110喷出的高速度的冷媒(喷出冷媒)与来自吸引部120(蒸发器14)的气相冷媒(低压冷媒)混合，并且使混合后的混合冷媒的流动减速，将速度能转换为压力能来增压。扩散部130通过形成为朝向下游侧而逐渐增大冷媒的通路截面积的形状(所谓的喇叭形状)而具有所述的增压功能。扩散部130与气液分离器13连接。
回旋流路140配置在喷嘴部110的冷媒的流动方向上的上游侧，使从冷凝器12流出的液相冷媒回旋。由此，在回旋流路140中，与假想的回旋流的中心线(以下称作回旋中心线)的外周侧相比，内周侧存在大量气相冷媒。气液混相状态的冷媒从回旋流路140向喷嘴部110流入。回旋流路140例如是具有扁平圆筒状的内部空间的流路。并且，与回旋流路140连通的管状(直线状)的流入部141从切线方向与圆筒状的回旋流路140的外周连接。在此，在将圆筒状的回旋流路140的假想轴线定义为轴线142时，以使轴线142与轴线111平行的方式相对于喷嘴部110配置回旋流路140。更具体而言，以使轴线142与轴线111对齐的方式相对于喷嘴部110配置回旋流路140。回旋流路140以与喷嘴部110连通的方式与该喷嘴部110连接。
在此，在回旋流路140中，为了使回旋中心线的内周侧存在大量气相冷媒，需要使冷媒的回旋流速充分增速。因此，将流入部141的流路截面积相对于喷嘴喉部的流路截面积的比率A以及回旋流路140的流路截面积相对于喷嘴喉部的流路截面积的比率B设定为预先确定的规定值。
流量可变机构150是能够改变向回旋流路140流入的液相冷媒的流量的机构部，配设在回旋流路140的上游侧。具体而言，流量可变机构150配置为在流入部141的前端侧与流入部141的冷媒流动方向(与轴线142交叉的方向)平行。流量可变机构150具备流入部151和阀体部152，该阀体部152设置在形成于流入部151与流入部141之间的空间内。流入部151设置在流量变动部150的最上游部，配设为使冷媒流动方向与轴线111、142平行。流入部151的上游侧与冷凝器12的冷媒流出侧连接，供从冷凝器12流出的液相冷媒流入。
阀体部152调节回旋流路140的流入部141的开口面积，能够利用未图示的控制装置沿流入部141的冷媒流动方向滑动而改变流入部141的开口面积。阀体部152例如具备伞状的阀、与阀连接的工作棒以及使工作棒滑动的致动器，工作棒与流入部141的冷媒流动方向平行地延伸。
返回图1，气液分离器13是将从喷射器100的扩散部130流出的冷媒分离为气液二相的分离器。气液分离器13形成为一体地形成有在内部贮存分离后的气液二相的冷媒的积液部的圆筒状的容器体。分离为气液二相的冷媒中的、液相冷媒积存在积液部内的下侧，另外，气相冷媒在积液部内积存在液相冷媒的上侧。积液部的供液相冷媒积存的部位经由冷媒配管而与蒸发器14的冷媒流入侧连接。另外，积液部的供气相冷媒积存的部位经由冷媒配管而与压缩机11的吸入侧连接。
蒸发器14是利用来自由送风机导入空调装置的空调壳体内的外部空气或者车厢内空气(以下称作内部空气)的吸热作用使在内部流通的冷媒蒸发的热交换器。蒸发器14的冷媒流出侧经由冷媒配管而与喷射器100的吸引部120连接。
未图示的控制装置由包括CPU、ROM以及RAM等的公知的微型计算机及其周边电路构成。该控制装置被输入有乘坐人员进行的经由操作面板(未图示)的各种操作信号(空调工作开关、设定温度开关等)、来自各种传感器组的检测信号等，控制装置使用这些输入信号并基于存储在ROM内的控制程序进行各种运算、处理来控制各种设备(主要是压缩机11以及流量可变机构150)的工作。
接下来，对基于上述结构的本实施方式的工作进行说明。
当乘坐人员操作空调工作开关、设定温度开关等时，从控制装置输出的控制信号向压缩机11的电磁离合器通电，电磁离合器成为连接状态，从车辆行驶用发动机向压缩机11传递旋转驱动力。需要说明的是，在压缩机11是电动压缩机的情况下，电动马达工作，从电动马达向压缩机11传递旋转驱动力。
并且，当从控制装置基于控制程序向压缩机11的电磁式容量控制阀输出控制电流In(控制信号)时，调节压缩机11的排出容量，压缩机11从气液分离器13(积液部)吸入气相冷媒，进行压缩后排出。
从压缩机11压缩排出的高温高压的气相冷媒向冷凝器12流入。在冷凝器12中，高温高压的冷媒被外部空气冷却而凝结液化。从冷凝器12流出的液相冷媒从喷射器100的流入部151向流量可变机构150内流入。
在流量可变机构150中，利用控制装置与制冷循环10的负载相应地调节阀体部152的位置(流入部141的开口面积)，从而调整向回旋流路140内流入的冷媒量。换句话说，在制冷循环10的负载更高时，阀体部152向图2中的下侧移动，改变为使回旋流路140的流入部141的开口面积进一步增大，从而向回旋流路140内流入的冷媒量增加。相反，在制冷循环10的负载更低时，阀体部152向图2中的上侧移动，改变为使流入部141的开口面积进一步减小，从而向回旋流路140内流入的冷媒量减少。
并且，就如上述那样利用流量可变机构150进行流量调整后从流入部141流入回旋流路140内的液相冷媒而言，由于流入部141相对于回旋流路140的圆筒状的外周以朝向切线方向的方式连接，因此在回旋流路140内形成为相对于轴线142回旋的回旋流。在这种情况下，回旋流中心线几乎与轴线142一致。在这样的回旋流中，通过利用离心力的作用使回旋中心线附近的压力降低至冷媒减压沸腾(产生气穴)的压力，从而能够形成回旋中心线附近是气体单相而其周围是液体单相的二相分离状态。并且，由于回旋流路140的轴线142与喷嘴部110的轴线111配置为对齐，因此气体单相以及液体单相的冷媒作为气液混相状态的冷媒逐渐向喷嘴部110内流入。
冷媒在喷嘴部110中被减压膨胀。在该减压膨胀时，冷媒的压力能转换为速度能，因此，气液混相状态的冷媒从喷嘴部110以高速喷出。并且，由于该冷媒喷出流的冷媒吸引作用，气液分离器13(积液部)内的液相冷媒在蒸发器14内流通，成为气相冷媒而被吸引部120吸引。
在此，如上所述，在回旋流路140中，形成回旋中心线附近是气体单相而其周围是液体单相的二相分离状态，因此，通过促进该“由二相分离状态生成的气液界面”处的液体冷媒的沸腾(气化)，从喷嘴部110的缩窄部到扩宽部的出口的流动成为二相喷雾状态，从扩宽部的出口喷射的冷媒的流速增大。
从喷嘴部110喷出的冷媒与被吸引部120吸引的冷媒形成为混合冷媒，向喷嘴部110的下游侧的扩散部130流入。在该扩散部130中，通过朝向下游侧去的通路面积的扩大，冷媒的速度能转换为压力能，因此冷媒的压力上升。
然后，从扩散部130流出的冷媒向气液分离器13流入。由气液分离器13分离为气液二相的冷媒向积液部流入。积液部内的气相冷媒被压缩机11吸入并被再次压缩。此时，被压缩机11吸入的冷媒的压力经由喷射器100的扩散部130而上升，因此能够减少压缩机11的驱动动力。
另外，利用气液分离器13分离为气液二相的冷媒中的、液相冷媒由于喷射器100的冷媒吸引作用而从积液部向蒸发器14流入。在蒸发器14中，低压的液相冷媒从空调壳体内的空调用空气(外部空气或者内部空气)吸热而蒸发气化。换句话说，空调壳体内的空调用空气被冷却。并且，通过蒸发器14之后的气相冷媒被喷射器100吸引，从扩散部130流出。
如上，在本实施方式中，由于在喷射器100设置回旋流路140，因此使液相冷媒回旋，在回旋流路140中形成回旋中心线附近是气体单相而其周围是液体单相的二相分离状态。通过促进该“由二相分离状态生成的气液界面”处的液体冷媒的沸腾(气化)，从喷嘴部110的缩窄部(最小流路面积部)到扩宽部(扩宽流路部)的出口的流动成为二相喷雾状态。由此，从扩宽部的出口喷射出的冷媒的流速增大。喷射器100的喷嘴部110的效率(喷嘴效率)与所喷出的冷媒的速度成比例。其结果是，能够提高喷嘴部110的喷嘴效率，进而能够提高喷射器效率。
另外，在回旋流路140的上游侧设置有能够改变向回旋流路140流入的液相冷媒的流量的流量可变机构150，因此，能够与制冷循环10的负载相应地改变冷媒量。能够使与制冷循环10的负载平衡的冷媒量流动，能够调动喷射器100有效地工作。
需要说明的是，若在制冷循环10的负载高时利用流量可变机构150使液相冷媒的流量增大，则流量可变机构150的阀体部152的流路(流入部141)较大打开，喷射器(100)作为基于喷嘴部110的单级膨胀的喷射器而发挥作用。相反，若在制冷循环10的负载低时利用流量可变机构150使液相冷媒的流量减少，则流量可变机构150的阀体部152的流路(流入部141)像节流件那样关闭，喷射器100作为基于像节流件那样关闭的流路和原本的喷嘴部110的、二级膨胀的喷射器而发挥作用。
在本实施方式中，通过利用以上说明的回旋流路(140)使在喷嘴部(110)的扩宽部的出口喷射出的冷媒的流速增大，能够提高喷嘴效率。因此，与由于第一喷嘴的减压而导致低负载时在第二喷嘴几乎无法获得用于利用扩散部来增压的压力能的情况相比，能够获得喷射器的良好的工作。
另外，在本实施方式中，向喷射器100(回旋流路140)流入的高压冷媒形成为液相冷媒。若高压冷媒为液相冷媒，则如上所述，冷媒在回旋流路140中形成回旋中心线附近是气体单相而其周围是液体单相的二相分离状态。通过促进该“由二相分离状态生成的气液界面”处的液体冷媒的沸腾(气体化)，从喷嘴部110的缩窄部111到扩宽部112的出口的流动成为二相喷雾状态，从扩宽部112的出口喷射出的冷媒的流速增大。其结果是，与高压冷媒是气液二相的情况相比，喷嘴效率大幅提高。
(第二实施方式)
图3、图4示出第二实施方式的喷射器100A。相对于上述第一实施方式的喷射器100而言，第二实施方式的喷射器100A改变了与回旋流路140连接的流量可变机构150的结构而采用流量可变机构150A。
回旋流路140形成为扁平圆筒状的上游侧开口。换言之，回旋流路140的与喷嘴部110相反侧的侧面开口。该开口部形成为回旋流路140的流入部。
流量可变机构150A具备基板153、第一阀体引导件154(固定引导件)以及第二阀体引导件155(可动引导件)。基板153是圆板状的板部件，以堵塞回旋流路140的上游侧的开口部的方式配设。即，回旋流路140在轴线111、142的方向上位于流量可变机构150A与喷嘴部110之间。基板153的中心轴与上述轴线111、142在一直线上重叠。在基板153上穿设有多个作为供冷媒流入的流入部的流入孔153a，流入孔153a贯穿基板153而与回旋流路140内连通。多个流入孔153a例如在基板153的外径侧沿周向设置两个。多个流入孔153a配置为在基板153的径向上对置。
第一阀体引导件154是具有某种程度的板厚的四边形的板部件，以弯曲成圆弧状的方式形成而插入回旋流路140内。第一阀体引导件154的构成弯曲的面的四边形的四边中的、一个弯曲的边与基板153抵接，弯曲的面相对于基板153立设。换言之，第一阀体引导件154以第一阀体引导件的弯曲的面相对于基板153的表面交叉的方式与基板153抵接。另外，第一阀体引导件154以与多个流入孔153a的位置对应的方式配设。例如，第一阀体引导件154的回旋流路140的周向外侧的弯曲面与流入孔153a的回旋流路140的周向内侧的边缘相邻。第一阀体引导件154与两个流入孔153a对应地设置两个。并且，第一阀体引导件154的弯曲的面的外侧的面(凸侧的面)的一端侧与划分出回旋流路140的壁的内周面抵接，且弯曲的面以沿着划分出回旋流路140的壁的内周面的方式延伸。弯曲的面的另一端侧从划分出回旋流路140的壁的内周面向中心侧偏移。换言之，第一阀体引导件154沿从划分出回旋流路140的壁的内周面向内侧离开的方向延伸。第一阀体引导件154以形成上述的位置关系的方式固定在回旋流路140内。
另一方面，第二阀体引导件155是与上述第一阀体引导件154同样的弯曲的板部件，以与第一阀体引导件154成对的方式插入回旋流路140内。在本实施方式中，第一阀体引导件154设定为两个，因此，成对的阀体引导件154、155在此设置有两组。流入孔153a位于第二阀体引导件155和与其成对的第一阀体引导件154之间。即，第二阀体引导件155以在两个阀体引导件154、155之间形成引导流路156(间隙)的方式从基板153立设。引导流路156沿着回旋流路140的回旋方向延伸。并且，与第一阀体引导件154相同，以第二阀体引导件155的弯曲的面的外侧的面(凸侧的面)的一端侧与划分出回旋流路140的壁的内周面抵接，且弯曲的面以沿着划分出回旋流路140的壁的内周面的方式延伸。弯曲的面的另一端侧从划分出回旋流路140的壁的内周面向中心侧偏移。第二阀体引导件155也沿从划分出回旋流路140的壁的内周面向内侧离开的方向延伸。形成在两个阀体引导件154、155之间的间隙成为从流入孔153a朝向回旋流路140流入的液相冷媒的流路。并且，第二阀体引导件155能够利用未图示的控制装置相对于回旋流路140以及基板153沿回旋流路140的周向移动。
换句话说，若第二阀体引导件155利用控制装置与制冷循环10的热负载相应地以离开第一阀体引导件154的方式沿周向移动，则两个阀体引导件154、155之间的间隙扩大，从流入孔153a流入的液相冷媒的流路面积扩大。即，若第二阀体引导件155向离开第一阀体引导件154的方向移动，则引导流路156的截面积扩大。相反，若第二阀体引导件155以靠近第一阀体引导件154的方式沿周向移动，则两个阀体引导件154、155之间的间隙变窄，从流入孔153a流入的液相冷媒的流路面积缩小。即，若第二阀体引导件155向靠近第一阀体引导件154的方向移动，则引导流路156的截面积缩小。第一阀体引导件154以及第二阀体引导件155也可以用作在回旋流路140中沿回旋方向引导流入的高压冷媒的引导部件的一例。
在上述第二实施方式的喷射器100A中，从冷凝器12流出的液相冷媒从与轴线111、142平行的方向经由流入孔153a流入流量可变机构150A，进而流入回旋流路140内。此时，利用控制装置与制冷循环10的热负载相应地移动第二阀体引导件155的位置来调节两个阀体引导件154、155之间的流路面积，从而调整从流量可变机构150A向回旋流路140内流入的冷媒量。换句话说，在制冷循环10的负载更高时，利用第二阀体引导件155的操作改变为两个阀体引导件154、155之间的流路面积进一步增大，从而向回旋流路140内流入的冷媒量增加。相反，在制冷循环10的负载更低时，利用第二阀体引导件155的操作改变为两个阀体引导件154、155之间的流路面积进一步减小，从而向回旋流路140内流入的冷媒量减少。
并且，如上所述那样利用流量可变机构150A(阀体引导件154、155)进行流量调整后从流入孔153a流入回旋流路140内的液相冷媒形成为沿着阀体引导件154、155的弯曲的面流动、相对于轴线142进行回旋的回旋流。这样，阀体引导件154、155具有在流量可变机构150A中调节流入孔153a的开口面积而改变流量的功能以及在回旋流路140中使冷媒流动形成为回旋流的功能。以下，从回旋流路140到达喷嘴部110、扩散部130的冷媒的流动与上述第一实施方式相同。
在本实施方式中，朝向流量可变机构150A的液相冷媒的流入方向是与回旋流路140以及喷嘴部110的各轴线142、111相同的方向，因此，能够将回旋流路140与流量可变机构150A沿轴线142方向连接，不会发生流量可变机构150A在与回旋流路140的轴线142方向交叉的方向上鼓出的情况，能够形成搭载性优异的喷射器100A。
另外，流量可变机构150A能够通过改变沿回旋方向引导流入的液相冷媒的一对阀体引导件154、155之间的间隙(引导流路156的截面积)来改变液相冷媒的流量。由此，能够形成调整液相冷媒的流量、且使流入的冷媒具有回旋流的流量可变机构150A，能够形成紧凑的流量可变机构150A。
(第三实施方式)
图5示出第三实施方式的制冷循环10A。相对于上述第一实施方式的制冷循环10而言，第三实施方式的制冷循环10A废弃了气液分离器13，将蒸发器14设为第一蒸发器14a以及第二蒸发器14b，在分支流路15中设置减压器16。在该制冷循环10A中，使用上述第一实施方式的喷射器100。
喷射器100的扩散部130与第一蒸发器14a的冷媒流入侧连接，第一蒸发器14a的冷媒流出侧与压缩机11的吸入侧连接。另外，分支流路15从冷凝器12的冷媒流出侧与喷射器100的流入部151之间分支，形成为与喷射器100的吸引部120连接的流路。并且，在该分支流路15中，从上游侧朝向下游侧设置有作为冷媒的减压机构的减压器16与第二蒸发器14b。
第一蒸发器14a配置在被送风的空调用空气的上游侧，第二蒸发器14b配置在空调用空气的下游侧。
在本实施方式中，从冷凝器12流出的液相冷媒的一部分经由喷射器100的流量可变机构150被调整流量，经由回旋流路140进行回旋，经由喷嘴部110被减压，并且经由扩散部130被增压后流出。从扩散部130流出的冷媒向第一蒸发器14a流入，从空调用空气吸热而蒸发气化。换句话说，空调壳体内的空调用空气被冷却。并且，通过了第一蒸发器14a的冷媒被压缩机11吸入。
另外，从冷凝器12流出的液相冷媒的其余部分在分支流路15中流通，经由减压器16被减压，向第二蒸发器14b流入。在第二蒸发器14b中，经由第一蒸发器14a被冷却后的空调用空气被进一步冷却。并且，通过了第二蒸发器14b的冷媒被吸引部120吸引。
在此，第一蒸发器14a的冷媒蒸发压力是利用扩散部130进行增压后的压力，另一方面，第二蒸发器14b的出口侧与喷射器100的吸引部120连接，因此，能够使刚刚经由喷嘴部110减压后的最低的压力作用于第二蒸发器14b。
因此，能够使第二蒸发器14b的冷媒蒸发压力(冷媒蒸发温度)比第一蒸发器14a的冷媒蒸发压力(冷媒蒸发温度)低。因此，相对于第一蒸发器14a中的冷媒与空调用空气的温度差，能够同样地确保第二蒸发器14b中的冷媒与由第一蒸发器14a冷却后的空调用空气的温度差，因此能够高效地进行空调用空气的冷却。
需要说明的是，在第一蒸发器14a与第二蒸发器14b，可以设定为冷媒蒸发压力(冷媒蒸发温度)，因此，可以使两个蒸发器14a、14b的冷却对象不同。例如，可以利用第一蒸发器14a进行普通的空调用空气的冷却，利用第二蒸发器14b对冷冻库、冷藏库等内的空气进行冷却。
(第四实施方式)
图6示出第四实施方式的制冷循环10B。相对于上述第一实施方式的制冷循环10而言，第四实施方式的制冷循环10B废弃了气液分离器13，在分支流路15中设置减压器16与蒸发器14，并且追加了内部热交换器17。在该制冷循环10B中，使用上述第一实施方式的喷射器100。
喷射器100的扩散部130与压缩机11的吸入侧直接连接。另外，分支流路15从冷凝器12的冷媒流出侧与喷射器100的流入部151之间分支，形成为与喷射器100的吸引部120连接的流路。并且，在该分支流路15中，从上游侧朝向下游侧设置有作为冷媒的减压机构的减压器16与蒸发器14。
内部热交换器17是在分支流路15中的比减压器16靠上游侧的高压冷媒与从扩散部130流出的低压冷媒之间进行热交换的热交换器，例如采用双层管式的热交换器。双层管式的内部热交换器17由外管和插入到外管内的内管形成，例如，高压冷媒在外管与内管之间流通，低压冷媒在内管内流通。
在本实施方式中，从冷凝器12流出的液相冷媒的一部分经由喷射器100的流量可变机构150被调整流量，经由回旋流路140进行回旋，经由喷嘴部110被减压，并且经由扩散部130被增压而流出。从扩散部130流出的冷媒被压缩机11吸入。
另外，从冷凝器12流出的液相冷媒的其余部分在分支流路15中流通，经由减压器16被减压后向蒸发器14流入。在蒸发器14中，空调用空气被冷却。并且，通过了蒸发器14的冷媒被吸引部120吸引。
在内部热交换器17中，在高压冷媒与低压冷媒之间完成热交换，高压冷媒被冷却，低压冷媒被过加热。即，在分支流路15中，从冷凝器12流出的液相冷媒经由内部热交换器17被进一步过冷却而促进低温化(低温处理)。另外，从扩散部130流出的冷媒经由内部热交换器17被过加热，形成为具有过热度的气体冷媒(过热)。
因此，促进了向蒸发器14流入的冷媒的低温化，因此，能够增大蒸发器14中的焓差，能够提高与蒸发器14中的空调用空气的热交换性能(制冷性能)。并且，从扩散部130流出的冷媒经由内部热交换器17的热交换被赋予过热度而形成为完全的气体冷媒(气相冷媒)，因此能够防止相对于压缩机11的液体压缩。
(其他实施方式)
以上，说明了本发明的优选的实施方式，但本发明完全不被上述的实施方式限制，能够在不脱离本发明的主旨范围内实施各种变形后实施。
在上述各实施方式中，说明了向回旋流路140流入的高压冷媒是液相冷媒的情况，但并不局限于此，也可以是气液二相冷媒的情况。即便向回旋流路140流入的冷媒是气液二相状态，在回旋流路140中，由于冷媒的回旋流，与回旋中心线的外周侧相比，也能使内周侧存在大量气相冷媒，在喷嘴效率提高方面能够获得相同的效果。
另外，也可以将第二实施方式的喷射器100A应用于第三、第四实施方式的制冷循环10A、10B。
另外，上述各实施方式的制冷循环10、10A、10B也可以代替上述那样的车辆用空调装置而应用于车辆用冷库或者家庭用的热水器用或室内空调用的热泵循环。
另外，在上述各实施方式中，没有特别指定冷媒的种类，可以使用氟类冷媒、HC类冷媒、二氧化碳冷媒等，除了普通循环之外，还能应用于超临界循环以及亚临界循环。
在上述第二实施方式中，设置有两个流入孔153a以及两组阀体引导件154、155，但流入孔153a以及阀体引导件154、155的数量并不限于此。例如，如图7所示，也可以仅设置一个流入孔153a。在这种情况下，阀体引导件154、155也只设置一组即可。另外，也可以设置多个流入孔153a以及多个阀体引导件154、155。
另外，也可以废弃第二阀体引导件155，通过驱动第一阀体引导件154来改变高压冷媒的流量。在这种情况下，也可以通过改变设置在划分出回旋流路140的壁的内周面与第一阀体引导件154之间的引导流路156的截面积来改变回旋流路140中的高压冷媒的流量。

Claims (10)

1.一种喷射器，其用于蒸气压缩式的制冷循环，
所述喷射器具备：
喷嘴部(110)，其使从所述制冷循环的高压侧流入的高压冷媒减压膨胀；
吸引部(120)，其利用从所述喷嘴部(110)喷出的喷出冷媒的吸引力来吸引比所述高压冷媒低压的低压冷媒；以及
扩散部(130)，其配设在所述喷嘴部(110)的冷媒流动方向下游侧，具有截面积朝向冷媒流动方向下游侧逐渐扩大的流路，所述扩散部(130)使从所述喷嘴部(110)喷出的所述喷出冷媒与从所述吸引部(120)吸引的所述低压冷媒混合而成的混合冷媒减速而压力上升，
所述喷射器设置有：
回旋流路(140)，其配设在所述喷嘴部(110)的冷媒流动方向上游侧，使所述高压冷媒回旋，使气液混相状态的冷媒向所述喷嘴部(110)流入；以及
流量可变机构(150、150A)，其设置在所述回旋流路(140)的冷媒流动方向上游侧，能够改变向所述回旋流路(140)流入的所述高压冷媒的流量。
2.根据权利要求1所述的喷射器，其中，
所述回旋流路(140)构成为，通过使所述高压冷媒回旋而使假想的回旋中心线的内周侧与外周侧相比存在大量气相冷媒。
3.根据权利要求1或2所述的喷射器，其中，
所述高压冷媒是液相冷媒。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的喷射器，其中，
所述流量可变机构(150A)构成为，所述高压冷媒与所述喷嘴部(110)的轴线(111)平行地向所述流量可变机构(150A)流入。
5.根据权利要求4所述的喷射器，其中，
所述流量可变机构(150A)具备至少一个引导部件，该引导部件沿所述回旋流路(140)的回旋方向引导向所述流量可变机构(150A)流入的所述高压冷媒，
所述引导部件具有沿所述回旋方向延伸的引导流路(156)，通过改变所述引导流路(156)的截面积，能够改变向所述回旋流路(140)流入的所述高压冷媒的流量。
6.根据权利要求5所述的喷射器，其中，
所述引导部件具有固定引导件(154)以及可动引导件(155)，
所述引导流路(156)设置在所述固定引导件(154)与所述可动引导件(155)之间，
驱动所述可动引导件(155)，改变所述固定引导件(154)与所述可动引导件(155)之间的间隔，由此改变所述引导流路(156)的截面积。
7.根据权利要求5或6所述的喷射器，其中，
所述流量可变机构(150A)具备多个所述引导部件，
所述多个引导部件沿着所述回旋流路(140)的回旋方向配置。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的喷射器，其中，
所述流量可变机构(150A)具备一对所述引导部件，
所述一对引导部件沿着所述回旋流路(140)的回旋方向配置，且彼此对置。
9.根据权利要求5～8中任一项所述的喷射器，其中，
所述引导部件位于所述回旋流路(140)内。
10.根据权利要求4～9中任一项所述的喷射器，其中，
所述回旋流路(140)在所述喷嘴部(110)的轴线(111)的方向上配置在所述流量可变机构(150A)与所述喷嘴部(110)之间。
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