CN105492778B - 喷射器 - Google Patents
喷射器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105492778B CN105492778B CN201480044813.9A CN201480044813A CN105492778B CN 105492778 B CN105492778 B CN 105492778B CN 201480044813 A CN201480044813 A CN 201480044813A CN 105492778 B CN105492778 B CN 105492778B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- refrigerant
- space
- convolution
- forming member
- path
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
- F04F5/02—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid
- F04F5/04—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid displacing elastic fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
- F04F5/54—Installations characterised by use of jet pumps, e.g. combinations of two or more jet pumps of different type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
- F25B40/02—Subcoolers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/08—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using ejectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3286—Constructional features
- B60H2001/3298—Ejector-type refrigerant circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/001—Ejectors not being used as compression device
- F25B2341/0012—Ejectors with the cooled primary flow at high pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
在本公开的喷射器(13)中,通过在形成有使制冷剂回旋的回旋空间(30a)的主体(30)的内部配置大致圆锥状的通路形成部件,从而形成喷嘴通路及扩散器通路,该喷嘴通路作为在主体(30)的内周面与通路形成部件之间使从回旋空间(30a)流出的制冷剂减压的喷嘴发挥功能,该扩散器通路使从喷嘴通路喷射的喷射制冷剂与从吸引用通路吸引的吸引制冷剂的混合制冷剂升压。进一步,在主体(30)形成从分配空间(30g)向回旋空间(30a)引导制冷剂的多个驱动通路(36a)。此时,形成驱动通路(36a),以使从各驱动通路(36a)流入回旋空间(30a)的制冷剂沿回旋空间(30a)的外周流动,且相互向不同的方向流动。由此,使喷嘴效率得到充分提高。
Description
相关申请的相互参照
本申请基于2013年8月9日申请的日本专利申请2013-165987,该发明内容作为参照编入本申请。
技术领域
本公开涉及一种喷射器,该喷射器使流体减压,且通过以高速度喷射的喷射流体的吸引作用吸引流体。
背景技术
在以往,已知一种喷射器作为应用于蒸气压缩式的制冷循环装置的减压装置。这种喷射器中具有使制冷剂减压的喷嘴部,能够通过从该喷嘴部喷射的喷射制冷剂的吸引作用来吸引从蒸发器流出的气相制冷剂,在升压部(扩散器部)使喷射制冷剂与吸引制冷剂混合并升压。
因此,在具备喷射器作为减压装置的制冷循环装置(以下,记载为喷射器式制冷循环)中,能够利用喷射器的升压部中的制冷剂升压作用使压缩机的消耗功率降低,与具备膨胀阀等作为减压装置的通常的制冷循环装置相比,能够使循环的性能系数(COP)提高。
进一步,在专利文献1中公开了如下结构:作为应用于喷射器式制冷循环的喷射器,具有使制冷剂二段减压的喷嘴部。更详细而言,在该专利文献1的喷射器中,在第1喷嘴中使高压液相状态的制冷剂减压至成为气液二相状态,使成为气液二相状态的制冷剂流入第2喷嘴。
由此,在专利文献1的喷射器中,促进第2喷嘴中的制冷剂的沸腾来实现喷嘴部整体的喷嘴效率的提高,能够实现喷射器式制冷循环整体的进一步的COP的提高。
另外,在一般的喷射器中,在喷嘴部的轴线方向的延长线上同轴地配置扩散器部(升压部)。进一步,在专利文献2中记载了如下:通过使这样配置的扩散器部的扩散角度较小,从而能够使喷射器效率提高。
另外,喷嘴效率是指在喷嘴部中使制冷剂的压力能量变换为运动能量时的能量变换效率,喷射器效率是喷射器整体的能量变换效率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3331604号公报
专利文献2:日本特开2003-14318号公报
在专利文献1的喷射器中,例如当喷射器式制冷循环的热负荷变低,循环的高压侧制冷剂的压力与低压侧制冷剂的压力的压力差(高低压差)缩小,有在第1喷嘴进行高低压差量的减压,在第2喷嘴中制冷剂几乎未被减压的担忧。
在这样的情况下,有无法得到因使气液二相制冷剂流入第2喷嘴而产生的喷嘴效率提高效果,无法在扩散器部使制冷剂充分升压的可能性。
对此,考虑如下方法:在专利文献1的喷射器中应用专利文献2中公开的较小的扩散角度的扩散器部,通过使喷射器效率提高,从而即使在喷射器式制冷循环的低负荷时也在扩散器部使制冷剂充分升压。
然而,当应用这样的扩散器部,则喷射器整体的喷嘴部的轴线方向的长度变长,因此有在喷射器式制冷循环的通常负荷时,喷射器的体格不必要地变大的担忧。
发明内容
本公开鉴于上述问题,其目的在于,在使在回旋空间中回旋的制冷剂减压的喷射器中,使喷嘴效率充分提高。
第1方式的本公开是应用于蒸气压缩式的制冷循环装置的喷射器,其特点在于,具备:
主体及通路形成部件,该主体形成有:使从制冷剂流入口流入的制冷剂回旋的回旋空间;使从所述回旋空间流出的制冷剂减压的减压用空间;与所述减压用空间的制冷剂流动下游侧连通且从外部吸引制冷剂的吸引用通路;以及使从所述减压用空间喷射的喷射制冷剂与从所述吸引用通路吸引的吸引制冷剂流入的升压用空间,该通路形成部件的至少一部分配置于所述减压用空间的内部及所述升压用空间的内部,且该通路形成部件形成为随着从所述减压用空间远离而截面积扩大的圆锥状,
所述主体中的形成所述减压用空间的部位的内周面与所述通路形成部件的外周面之间形成的制冷剂通路是使从所述回旋空间流出的制冷剂减压喷射的喷嘴通路,所述主体中的形成升压用空间的部位的内周面与所述通路形成部件的外周面之间形成的制冷剂通路是使所述喷射制冷剂与所述吸引制冷剂的混合制冷剂的运动能量向压力能量变换的扩散器通路,
所述回旋空间形成为旋转体形状,该旋转体形状是以中心轴为中心的对称形状,所述回旋空间的所述中心轴与所述通路形成部件的中心轴配置在同轴上,在所述主体形成有多个驱动通路,该多个驱动通路从所述制冷剂流入口向所述回旋空间引导制冷剂,
进一步,从所述通路形成部件的轴向观察时,从所述多个驱动通路流入所述回旋空间的制冷剂具有沿所述回旋空间的外周流动的方向的速度成分,且所述速度成分的方向相互不同。
由此,从通路形成部件的轴向观察时,从多个驱动通路流入回旋空间的制冷剂具有沿回旋空间的外周流动的方向的速度成分,因此能够使流入回旋空间的制冷剂在回旋空间内回旋。
进一步,从通路形成部件的轴向观察时,从多个驱动通路流入回旋空间的制冷剂具有相互不同的方向的速度成分,因此能够成为如下结构:使流入回旋空间的各制冷剂所具有的速度成分中的成为在回旋空间内回旋的制冷剂的回旋中心从回旋空间的中心轴偏离的原因的方向的速度成分相互抵消。
因此,能够抑制在回旋空间内回旋的制冷剂的回旋中心与回旋空间的中心轴较大偏离,能够使液相制冷剂向外周侧偏移且气相制冷剂向内周侧偏移的二相分离状态的制冷剂流入形成于通路形成部件的外周侧的喷嘴通路。
其结果,能够在喷嘴通路中促进二相分离状态的制冷剂的沸腾,能够使在喷嘴通路中使制冷剂的压力能量向运动能量变换时的能量变换效率(相当于喷嘴效率)提高。即,根据第1方式,在使在回旋空间中回旋的制冷剂减压的喷射器中,能够使喷嘴效率充分提高。
在第2方式的发明中,从通路形成部件的轴向观察时,多个驱动通路的制冷剂流出口在通路形成部件的中心轴周围相互以等角度间隔地配置。由此,能够有效抑制在回旋空间内回旋的制冷剂的回旋中心与回旋空间的中心轴较大偏离。
另外,在第2方式中,通路形成部件并不严格地限定于仅由随着从减压用空间远离而截面积扩大的形状形成的结构。通路形成部件包含如下结构:至少使一部分包含随着从减压用空间远离而截面积扩大的形状,从而能够使扩散器通路的形状成为随着从减压用空间远离而向外侧扩展的形状。
进一步,“形成为圆锥形”不限定于通路形成部件形成为完整的圆锥形状这一含义,也包含形成为接近圆锥的形状或使一部分包含圆锥形状这一含义。具体而言,轴向截面形状不限定为等腰三角形,还包含夹持顶点的两边向内周侧凸出的形状,夹持顶点的两边向外周侧凸出的形状,还有截面形状为半圆形状的结构等。
另外,“等角度间隔”不仅是严格地成为等角度间隔的含义,其含义也包含如下结构:在能够抑制在回旋空间内回旋的制冷剂的回旋中心与回旋空间的中心轴较大偏离的范围内,相对于等角度稍微偏离。
附图说明
图1是第1实施方式的喷射器式制冷循环的整体结构图。
图2是第1实施方式的喷射器的轴向剖视图。
图3是图2的III-III剖视图。
图4是用于对第1实施方式的喷射器的各制冷剂通路的功能进行说明的示意性的剖视图。
图5是表示第1实施方式的喷射器式制冷循环中的制冷剂的状态的莫利尔图(モリエル線図)。
图6是第2实施方式的喷射器的轴向剖视图。
图7是图6的VII-VII剖视图。
图8是表示其他实施方式的喷射器的驱动通路的剖视图。
图9是表示其他实施方式的喷射器的其他的驱动通路的剖视图。
图10是表示其他实施方式的喷射器的分配空间及驱动通路的剖视图。
图11是表示其他实施方式的喷射器的其他的驱动通路的剖视图。
图12是表示其他实施方式的喷射器的其他的分配空间及驱动通路的剖视图。
图13是表示其他实施方式的喷射器的其他的驱动通路的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本公开的多个方式进行说明。在各方式中有对与在先前的方式中进行了说明的事项对应的部分标记相同的参照符号而省略重复说明的情况。在仅对各方式中的结构的一部分进行说明的情况下,能够对结构的其他部分适用先前进行了说明的其他方式。不仅能够将在各实施方式中具体明示了能够组合的部分彼此组合,只要不特别妨碍组合,即使未明示也能够部分地将实施方式彼此组合。
在此,本发明者们,首先,在日本专利申请第2012-184950号(以下称为在先申请例)中,
提出了一种喷射器,该喷射器应用于喷射器式制冷循环,其特点在于,具备:
主体,该主体形成有:使从散热器流出的制冷剂回旋的回旋空间;使从该回旋空间流出的制冷剂减压的减压用空间;连通于减压用空间的制冷剂流动下游侧且吸引从蒸发器流出的制冷剂的吸引用通路;以及使从减压用空间喷射的喷射制冷剂与从吸引用通路吸引的吸引制冷剂混合并升压的升压用空间;
通路形成部件,该通路形成部件的至少一部分配置于减压用空间的内部及升压用空间的内部,形成为随着从减压用空间远离而截面积扩大的圆锥状,
在主体中的形成减压用空间的部位的内周面与通路形成部件的外周面之间形成的制冷剂通路形成喷嘴通路,该喷嘴通路作为使从回旋空间流出的制冷剂减压并喷射的喷嘴发挥功能,
在主体中的形成升压用空间的部位的内周面与通路形成部件的外周面之间形成的制冷剂通路形成扩散器通路,该扩散器通路作为使喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂升压的扩散器发挥功能。
在该在先申请例的喷射器中,通过在回旋空间使制冷剂回旋,从而能够使回旋空间内的回旋中心侧的制冷剂压力降低到成为饱和液相制冷剂的压力或制冷剂减压沸腾的(产生空穴现象)压力。由此,与回旋中心轴的外周侧相比使气相制冷剂更多存在于内周侧,能够成为使回旋空间内的回旋中心线附近为气体单相,其周围为液单相的二相分离状态。
然后,二相分离状态的制冷剂流入喷嘴通路并通过壁面沸腾及界面沸腾而促进沸腾,因此在喷嘴通路的最小流路面积部附近,成为气相与液相均质地混合的气液混合状态。进一步,在喷嘴通路的最小流路面积部附近成为气液混合状态的制冷剂产生堵塞(阻塞),气液混合状态的制冷剂的流速加速到成为二相音速为止。
这样加速到二相音速的制冷剂从喷嘴通路的最小流路面积部向下游侧,成为均质地混合的理想的二相喷雾流,能够使其流速进一步增大。其结果,能够抑制在喷嘴通路将制冷剂的压力能量变换为运动能量时的能量变换效率(相当于喷嘴效率)的降低。
进一步,在在先申请例的喷射器中,采用形成为圆锥状的结构作为通路形成部件,使扩散器通路的形状为伴随从减压用空间离开而沿通路形成部件的外周扩展的形状。由此,能够抑制扩散器通路的轴向尺寸扩大,抑制喷射器整体的体格的大型化。
因此,根据在先申请例的喷射器,不招致体格的大型化,即使产生喷射器式制冷循环的负荷变动,也能够抑制喷嘴通路中的能量变换效率(相当于喷嘴效率)的降低。
然而,本发明者们为了实现喷射器的进一步的能量变换效率的提高,对在先申请例的喷射器进行了研究,在在先申请例的喷射器中,虽然能够抑制喷嘴通路中的能量变换效率的降低,但有该能量变换效率(喷射器效率)比所希望的值低的可能性。
因此,本发明者们调查了其原因,明白了其原因在于,在在先申请例的喷射器中,尽管形成为旋转体形状的回旋空间的中心轴与通路形成部件的中心轴同轴地配置,但由于是使制冷剂从一方向流入回旋空间内的结构,因此在回旋空间内回旋的制冷剂的回旋中心会与回旋空间的中心轴偏离。
其理由在于,当在回旋空间内回旋的制冷剂的回旋中心与回旋空间的中心轴偏离,则无法使在外周侧液相制冷剂不均匀分布且在内周侧气相制冷剂不均匀分布的二相分离状态的制冷剂流入喷嘴通路。因此,无法在喷嘴通路促进二相分离状态的制冷剂的沸腾。
鉴于上述几点,在以下的实施方式中,以使在回旋空间回旋的制冷剂减压的喷射器中,使喷嘴效率充分提高为目的。
(第1实施方式)
根据图1~图5对本公开的第1实施方式进行说明。如图1所示,本实施方式的喷射器13适用于具备喷射器作为制冷剂减压装置的蒸气压缩式的制冷循环装置,即适用于喷射器式制冷循环10。进一步,该喷射器式制冷循环10适用于车辆用空调装置,起到使向作为空调对象空间的车室内送风的送风空气冷却的功能。
另外,在该喷射器式制冷循环10中,采用HFC系制冷剂(具体而言,R134a)作为制冷剂,构成高压侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力的亚临界制冷循环。当然,也可以采用HFO系制冷剂(具体而言,R1234yf)等作为制冷剂。进一步,在制冷剂中混入用于润滑压缩机11的冷冻机油,冷冻机油的一部分与制冷剂一起在循环内循环。
在喷射器式制冷循环10中,压缩机11吸入制冷剂并使其升压直到成为高压制冷剂为止后排出。具体而言,本实施方式的压缩机11是在一个壳体内收容固定容量型的压缩机构11a及驱动压缩机构11a的电动机11b而构成的电动压缩机。
作为该压缩机构11a,能够采用涡旋型压缩机构、叶片式压缩机构等各种压缩机构。另外,电动机11b通过从后述的控制装置输出的控制信号来控制其动作(转速),因此也可以采用交流电机、直流电机中任意一种形式。
此外,压缩机11也可以是通过经由带轮、带等从车辆行驶用发动机传递的旋转驱动力驱动的发动机驱动式的压缩机。作为这种发动机驱动式的压缩机,可以采用能够根据排出容量的变化而调整制冷剂排出能力的可变容量型压缩机,或根据电磁离合器的通断而使压缩机的运转率变化而调整制冷剂排出能力的固定容量型压缩机等。
在压缩机11的排出口连接有散热器12的冷凝部12a的制冷剂入口侧。散热器12是如下散热用热交换器:使从压缩机11排出的高压制冷剂与由冷却风扇12d送风的车室外空气(外部气体)进行热交换,从而使高压制冷剂散热而冷却。
更具体而言,该散热器12具有冷凝部12a、接收器部12b及过冷却部12c,是所谓的过冷型的冷凝器。所述冷凝部12a使从压缩机11排出的高压气相制冷剂与从冷却风扇12d送风的外部气体进行热交换,使高压气相制冷剂散热并冷凝。接收器部12b对从冷凝部12a流出的制冷剂的气液进行分离并储存剩余的液相制冷剂。进一步,过冷却部12c使从接收器部12b流出的液相制冷剂与从冷却风扇12d送风的外部气体进行热交换,对液相制冷剂进行过冷却,
另外,冷却风扇12d是通过从控制装置输出的控制电压而对转速(送风空气量)进行控制的电动式送风机。在散热器12的过冷却部12c的制冷剂出口侧连接有喷射器13的制冷剂流入口31a。
喷射器13作为使从散热器12流出的过冷却状态的高压液相制冷剂减压并使其向下游侧流出的制冷剂减压装置发挥功能。另外,喷射器13作为通过以高速度喷射的制冷剂流的吸引作用来吸引(输送)从后述的蒸发器14流出的制冷剂并使其循环的制冷剂循环装置(制冷剂输送装置)发挥功能。进一步,本实施方式的喷射器13作为对减压后的制冷剂的气液进行分离的气液分离装置发挥功能。
根据图2~图4对喷射器13的具体的结构进行说明。另外,图2中的上下的各箭头表示将喷射器式制冷循环10搭载到车辆用空调装置的状态下的上下的各方向。另外,图4是用于对喷射器13的各制冷剂通路的功能进行说明的示意性的剖视图,对起到与图2相同功能的部分标记相同的符号。
首先,如图2所示,本实施方式的喷射器13具有由组合多个结构部件而构成的主体30。更具体而言,该主体30作为结构部件具有由棱柱状或圆柱状的金属或树脂等形成的形成喷射器13的外壳的壳体主体31作为结构部件,在该壳体主体31固定有喷嘴主体32、中间主体33、下主体34、上罩盖36等而构成。
在壳体主体31形成有制冷剂流入口31a、制冷剂吸引口31b、液相制冷剂流出口31c及气相制冷剂流出口31d等。制冷剂流入口31a使从散热器12流出的制冷剂流入内部。制冷剂吸引口31b吸引从蒸发器14流出的制冷剂。液相制冷剂流出口31c使在气液分离空间30f被分离的液相制冷剂向蒸发器14的制冷剂入口侧流出,气液分离空间30f形成于主体30的内部。气相制冷剂流出口31d使在气液分离空间30f被分离的气相制冷剂向压缩机11的吸入侧流出。
进一步,在壳体主体31的上表面形成有上表面侧固定孔31e,上罩盖36插入并固定于该上表面侧固定孔31e。在壳体主体31的底面形成有底面侧固定孔31f,下主体34插入并固定于该底面侧固定孔31f。
上罩盖36是由金属或树脂等形成的有底的圆筒状部件。上罩盖36的外周面通过压入或螺纹固定等固定于在壳体主体31形成的上表面侧固定孔31e。另外,由在制冷剂流动方向上顶端变细的大致圆锥形状的金属部件等形成的后述的喷嘴主体32通过压入等固定于上罩盖36的下方侧。
并且,在上罩盖36的内部,在喷嘴主体32的上方侧形成使从制冷剂流入口31a流入的制冷剂回旋的回旋空间30a。该回旋空间30a形成为旋转体形状,图2、图4的单点划线所示的中心轴沿上下方向(铅直方向)延伸。
另外,旋转体形状是指使平面图形绕同一平面上的一条直线(中心轴)旋转时所形成的,以其中心轴为中心的呈对称形状的立体形状。更具体而言,本实施方式的回旋空间30a形成为大致圆柱状。回旋空间30a也可以形成为圆锥或使圆锥台与圆柱结合的形状等。
另外,在上罩盖36的筒状侧面设置有向内周侧凹陷的截面矩形状的槽部。更详细而言,从上罩盖36的轴向观察时,该槽部遍及上罩盖36的外周的整周设置为环状。因此,当上罩盖36固定于壳体主体31,如图3的剖视图所示,由该槽部与壳体主体31的内周面形成圆环状的空间。
在本实施方式中,将该圆环状的空间设为分配空间30g,在壳体主体31形成有使制冷剂流入口31a与分配空间30g连通的制冷剂流入通路31g。另外,在上罩盖36形成有使分配空间30g与回旋空间30a连通的多个(本实施方式中为两个)驱动通路36a。
具体而言,从回旋空间30a的中心轴方向观察时,制冷剂流入通路31g沿壳体主体31中的形成分配空间30g的部位的内周壁面的切线方向延伸。由此,如图3的粗实线所示,从制冷剂流入通路31g流入分配空间30g的制冷剂沿主体30中的形成分配空间30g的部位的内周壁面流动,并在回旋空间30a内回旋。
在本实施方式中,通过使这样流入分配空间30g的制冷剂绕回旋空间30a的中心轴回旋,从而使分配空间30g内的制冷剂的状态均质化。在此,制冷剂的状态均质化是指,分配空间30g内的制冷剂的压力在任一部位均相等,分配空间30g内的制冷剂的状态在任一部位均相等。
如前所述,在本实施方式中,使从构成为过冷型的冷凝器的散热器12流出的制冷剂流入制冷剂流入口31a,因此分配空间30g内的制冷剂的状态基本上为过冷却液相状态。然而,即使由于某种原因而在分配空间30g内的制冷剂中混入气泡,通过在分配空间30g内使制冷剂回旋,也能够使分配空间30g内的制冷剂的气液二相比例等同。
即,本实施方式的分配空间30g起到如下功能:使从分配空间30g向多个驱动通路36a分配的各制冷剂的状态相互接近为同等的状态。当然,只要能够使分配空间30g内的制冷剂的状态均质化,无需使分配空间30g内的制冷剂绕轴回旋。
另外,从回旋空间30a的中心轴方向观察时,多个(本实施方式中为两个)驱动通路36a均沿上罩盖36及喷嘴主体32中的形成回旋空间30a的部位的内周壁面的切线方向延伸。由此,如图3的粗实线所示,从制冷剂流入通路31g流入回旋空间30a的制冷剂沿主体30中的形成回旋空间30a的部位的内周壁面流动,并在回旋空间30a内回旋。
换言之,从回旋空间30a的中心轴方向观察时,从各驱动通路36a流入回旋空间30a的制冷剂具有沿回旋空间30a的外周流动的方向的速度成分。
进一步,从回旋空间30a的中心轴方向观察时,形成于各驱动通路36a的回旋空间30a侧的制冷剂出口(制冷剂流出口)在中心轴周围以相互等角度间隔(本实施方式中为180°间隔)地开口。因此,从多个驱动通路36a流入回旋空间30a的制冷剂不仅具有沿回旋空间30a的外周流动的方向的速度成分,还具有相互不同的方向的速度成分。换言之,从各驱动通路36a流入回旋空间30a时的制冷剂的流入方向为沿回旋空间30a的外周的方向且为相互不同的方向(本实施方式中为相反方向)。
另外,从回旋空间30a的中心轴方向观察时,多个驱动通路36a无需形成为与回旋空间30a的切线方向完全一致,只要从驱动通路36a流入回旋空间30a的制冷剂至少包含沿回旋空间30a的外周流动的方向的速度成分的话,多个驱动通路36a也可以形成为包含其他方向的速度成分(例如回旋空间30a的轴向的成分)。
在此,在回旋空间30a内回旋的制冷剂受到离心力作用,因此在回旋空间30a内,中心轴侧的制冷剂压力比外周侧的制冷剂压力低。因此,在本实施方式中,在喷射器式制冷循环10的通常运转时,使回旋空间30a内的中心轴侧的制冷剂压力降低到成为饱和液相制冷剂的压力或制冷剂减压沸腾(产生空穴现象)的压力为止。
这样的回旋空间30a内的中心轴侧的制冷剂压力的调整能够通过调整在回旋空间30a内回旋的制冷剂的回旋流速来实现。进一步,回旋流速的调整例如能够通过调整多个驱动通路36a的通路截面积的总和与回旋空间30a的轴向垂直截面积的面积比等来进行。另外,本实施方式的回旋流速是指回旋空间30a的最外周部附近的制冷剂的回旋方向的流速。
另外,在喷嘴主体32的内部形成有使从回旋空间30a流出的制冷剂减压并向下游侧流出的减压用空间30b。该减压用空间30b形成为将圆柱状空间与圆锥台形状空间结合的旋转体形状,该圆锥台形状空间从该圆柱状空间的下方侧连续并朝向制冷剂流动方向渐渐扩展,减压用空间30b的中心轴与回旋空间30a的中心轴配置在同轴上。
进一步,在减压用空间30b的内部配置有通路形成部件35,该通路形成部件35在减压用空间30b内形成制冷剂通路面积缩小到最小的最小通路面积部30m,且使最小通路面积部30m的通路面积变化。该通路形成部件35形成为朝向制冷剂流动下游侧渐渐扩展的大致圆锥形状,其中心轴与减压用空间30b的中心轴配置在同轴上。换言之,通路形成部件35形成为随着从减压用空间30b远离而截面积扩大的圆锥形。
并且,如图4所示,作为形成于喷嘴主体32的形成减压用空间30b的部位的内周面与通路形成部件35的上方侧的外周面之间的制冷剂通路,形成有收敛部131及发散部132。收敛部131形成于比最小通路面积部30m更靠制冷剂流动上游侧且直到最小通路面积部30m为止的制冷剂通路面积渐渐缩小。发散部132从最小通路面积部30m形成到制冷剂流动下游侧且制冷剂通路面积渐渐扩大。
从径向观察时,在收敛部131的下游侧及发散部132中,减压用空间30b与通路形成部件35重合(重叠),因此制冷剂通路的轴向垂直截面的形状为圆环状(从大径的圆形状除去配置在同轴上的小径的圆形状的甜甜圈形状)。
进一步,在本实施方式中,以发散部132中的制冷剂通路面积朝向制冷剂流下游侧而渐渐扩大的方式,形成喷嘴主体32的形成减压用空间30b的部位的内周面及通路形成部件35的外周面。
在本实施方式中,通过该通路形状将形成于喷嘴主体32的内周面与通路形成部件35的顶部侧的外周面之间的制冷剂通路作为喷嘴通路13a,喷嘴通路13a作为喷嘴而发挥功能。进一步,在该喷嘴通路13a中,使制冷剂减压,从而使制冷剂加速并喷射制冷剂,以使气液二相状态的制冷剂的流速成为比二相音速高的值。
另外,如图4所示,本实施方式的形成于减压用空间30b的内周面与通路形成部件35的顶部侧的外周面之间的制冷剂通路是如下制冷剂通路:形成为包含从通路形成部件35的外周面沿法线方向延伸的线段与喷嘴主体32中的形成减压用空间30b的部位相交的范围。
另外,流入喷嘴通路13a的制冷剂在回旋空间30a回旋,因此在喷嘴通路13a流通的制冷剂及从喷嘴通路13a喷射的喷射制冷剂也具有与在回旋空间30a回旋的制冷剂向相同方向回旋的方向上的速度成分。
接着,如图2所示,中间主体33在其中心部设置有贯通正反的旋转体形状的贯通孔,且中间主体33由在该贯通孔的外周侧收容了使通路形成部件35位移的驱动部37的金属制圆板状部件形成。另外,中间主体33的贯通孔的中心轴与回旋空间30a及减压用空间30b的中心轴配置在同轴上。另外,中间主体33通过压入等方法被固定在壳体主体31的内部的喷嘴主体32的下方侧。
进一步,在中间主体33的上表面和与其相对的壳体主体31的内壁面之间形成有使从制冷剂吸引口31b流入的制冷剂滞留的流入空间30c。在本实施方式中,喷嘴主体32的下方侧的收敛顶端部32a位于中间主体33的贯通孔的内部,因此从回旋空间30a及减压用空间30b的中心轴方向观察时,流入空间30c形成为截面圆环状。
另外,从流入空间30c的中心轴方向观察时,连接制冷剂吸引口31b与流入空间30c的吸引制冷剂流入通路沿流入空间30c的内周壁面的切线方向延伸。由此,在本实施方式中,使从制冷剂吸引口31b经由吸引制冷剂流入通路流入到流入空间30c内的制冷剂与回旋空间30a内的制冷剂同方向地回旋。
进一步,在中间主体33的贯通孔中的插入有喷嘴主体32的下方侧的范围,即从垂直于轴线的径向观察时中间主体33与喷嘴主体32重合的范围中,制冷剂通路面积朝向制冷剂流动方向而渐渐缩小以适合喷嘴主体32的收敛顶端部32a的外周形状。
由此,在贯通孔的内周面与喷嘴主体32的下方侧的收敛顶端部32a的外周面之间形成有使流入空间30c与减压用空间30b的制冷剂流下游侧连通的吸引通路30d。即,在本实施方式中,由连接制冷剂吸引口31b与流入空间30c的吸引制冷剂流入通路;流入空间30c;以及吸引通路30d形成从外部吸引制冷剂的吸引用通路13b。
该吸引通路30d的中心轴垂直截面也形成为圆环状,在吸引通路30d流动的制冷剂也具有与在回旋空间30a回旋的制冷剂向相同方向回旋的方向上的速度成分。进一步,吸引用通路13b的制冷剂出口(具体而言,吸引通路30d的制冷剂出口)在喷嘴通路13a的制冷剂出口(制冷剂喷射口)的外周侧圆环状地开口。
另外,在中间主体33的贯通孔中的吸引通路30d的制冷剂流动下游侧形成有升压用空间30e,该升压用空间30e形成为向制冷剂流动方向渐渐扩展的大致圆锥台形状。该升压用空间30e是使从上述的减压用空间30b(具体而言,喷嘴通路13a)喷射的喷射制冷剂与从吸引用通路13b吸引的吸引制冷剂流入的空间。
在升压用空间30e的内部配置有前述的通路形成部件35的下方部,进一步,升压用空间30e内的通路形成部件35的圆锥状侧面的扩散角度比升压用空间30e的圆锥台形状空间的扩散角度小,因此该制冷剂通路的制冷剂通路面积向制冷剂流下游侧渐渐扩大。
在本实施方式中,如图4所示,通过这样使制冷剂通路面积扩大,从而使在形成升压用空间30e的中间主体33的内周面与通路形成部件35的下方侧的外周面之间形成的制冷剂通路成为作为扩散器发挥功能的扩散器通路13c。并且,在该扩散器通路13c中,将喷射制冷剂与吸引制冷剂的混合制冷剂的运动能量变换为压力能量。
进一步,扩散器通路13c的轴向垂直截面形状也形成为圆环状,在扩散器通路13c流动的制冷剂也因从喷嘴通路13a喷射的喷射制冷剂所具有的回旋方向的速度成分及从吸引用通路13b吸引的吸引制冷剂所具有的回旋方向的速度成分,而具有与在回旋空间30a回旋的制冷剂向同方向回旋的方向上的速度成分。
接着,对配置于中间主体33的内部且使通路形成部件35位移的驱动部37进行说明。该驱动部37构成为具有作为压力响应部件的圆形薄板状的膜片37a。更具体而言,如图2所示,膜片37a通过焊接等方法固定而将形成于中间主体33的外周侧的圆柱状的空间分隔成上下两个空间。
通过膜片37a分隔的两个空间中的上方侧(流入空间30c侧)的空间构成密封空间37b,该密封空间37b封入有根据蒸发器14流出制冷剂的温度而产生压力变化的感温介质。在该密封空间37b封入有与在喷射器式制冷循环10循环的制冷剂相同组成的感温介质,并使该感温介质成为预定的密度。因此,本实施方式中的感温介质为R134a。
另一方面,通过膜片37a分隔的两个空间中的下方侧的空间构成导入空间37c,该导入空间37c经由未图示的连通路导入蒸发器14流出制冷剂。因此,经由分隔流入空间30c与密封空间37b的盖部件37d及膜片37a等,使蒸发器14流出制冷剂的温度传递到封入于密封空间37b的感温介质。
在此,如从图2、图4可知,在本实施方式的中间主体33的上方侧配置有吸引用通路13b,在中间主体33的下方侧配置扩散器通路13c。因此,从中心轴的径向观察时,驱动部37的至少一部分配置于从上下方向被吸引用通路13b及扩散器通路13c夹持的位置。
更详细而言,从回旋空间30a、通路形成部件35等的中心轴方向观察时,驱动部37的密封空间37b配置于与吸引用通路13b及扩散器通路13c重合的位置且被吸引用通路13b及扩散器通路13c包围的位置。由此,蒸发器14流出制冷剂的温度传递到密封空间37b,密封空间37b的内压成为与蒸发器14流出制冷剂的温度对应的压力。
进一步,膜片37a根据密封空间37b的内压与流入导入空间37c的蒸发器14流出制冷剂的压力之间的差压而变形。因此,膜片37a优选由富有弹性且导热性良好的坚韧的材质形成,例如较好是由不锈钢(SUS304)等金属薄板形成。
另外,圆柱状的动作棒37e的上端侧通过焊接等方法接合在膜片37a的中心部,动作棒37e的下端侧固定有通路形成部件35的最下方侧(底部)的外周侧。由此,膜片37a与通路形成部件35连结,通路形成部件35伴随膜片37a的位移而位移,从而调整喷嘴通路13a的制冷剂通路面积(最小通路面积部30m的通路截面积)。
具体而言,当蒸发器14流出制冷剂的温度(过热度)上升,则密封于密封空间37b的感温介质的饱和压力上升,从密封空间37b的内压中减去导入空间37c的压力的差压变大。由此,膜片37a使通路形成部件35向使最小通路面积部30m中的通路截面积扩大的方向(铅直方向下方侧)位移。
另一方面,当蒸发器14流出制冷剂的温度(过热度)降低,则密封于密封空间37b的感温介质的饱和压力降低,从密封空间37b的内压中减去导入空间37c的压力的差压变小。由此,膜片37a使通路形成部件35向使最小通路面积部30m的通路截面积缩小的方向(铅直方向上方侧)位移。
如此膜片37a根据蒸发器14流出制冷剂的过热度使通路形成部件35在上下方向上位移,从而能够调节最小通路面积部30m的通路截面积以使蒸发器14流出制冷剂的过热度接近预定的规定值。另外,动作棒37e与中间主体33的间隙由未图示的O型圈等密封部件密封,即使动作棒37e位移,制冷剂也不会从该间隙泄漏。
另外,通路形成部件35的底面承受固定于下主体34的螺旋弹簧40的负载。螺旋弹簧40向使最小通路面积部30m中的通路截面积缩小侧(图2中为上方侧)对通路形成部件35施加负载。通过调整该负载,即使变更通路形成部件35的开阀压力,也能够变更目标的过热度。
进一步,在本实施方式中,在中间主体33的外周侧设置多个(具体而言为两个)圆柱状的空间,分别在该空间的内部固定圆形薄板状的膜片37a而构成两个驱动部37,但驱动部37的个数不限定于此。另外,在设置多个驱动部37的情况下,最好是分别相对于中心轴等角度间隔地配置。
另外,也可以为如下结构:在从轴向观察时形成为圆环状的空间内固定由圆环状的薄板形成的膜片,由多个动作棒连结该膜片与通路形成部件35。
接着,下主体34由圆柱状的金属部件等形成,通过压入或螺纹固定等方法固定于在壳体主体31的底面形成的底面侧固定孔31f。并且,在壳体主体31的内部空间中,下主体34的上表面侧与中间主体33的底面侧之间形成有气液分离空间30f,在气液分离空间30f对从扩散器通路13c流出的制冷剂的气液进行分离。
该气液分离空间30f形成为大致圆柱状的旋转体形状的空间,气液分离空间30f的中心轴也与回旋空间30a、减压用空间30b及通路形成部件35等中心轴配置在同轴上。
进一步,如前所述,从扩散器通路13c流出并流入气液分离空间30f的制冷剂具有与在回旋空间30a回旋的制冷剂向相同方向回旋的方向上的速度成分。因此,在该气液分离空间30f内通过离心力的作用,制冷剂被气液分离。
在下主体34的中心部设置有圆筒状的管道34a,该管道34a与气液分离空间30f配置在同轴上,且向上方侧延伸。并且,在气液分离空间30f被分离的液相制冷剂暂时存积于管道34a的外周侧。另外,在管道34a的内部形成有气相制冷剂流出通路34b,该气相制冷剂流出通路34b将在气液分离空间30f被分离的气相制冷剂导向气相制冷剂流出口31d。
进一步,在管道34a的上端部固定有前述的螺旋弹簧40。另外,螺旋弹簧40还起到振动缓冲部件的功能,使起因于制冷剂被减压时的压力脉动的通路形成部件35的振动衰减。另外,在管道34a的根部(最下方部)形成有回油孔34c,该回油孔34c使液相制冷剂中的冷冻机油经由气相制冷剂流出通路34b回到压缩机11内。
如图1所示,喷射器13的液相制冷剂流出口31c与蒸发器14的入口侧连接。蒸发器14是如下吸热用热交换器:通过使在喷射器13减压后的低压制冷剂与从送风风扇14a向车室内送风的送风空气进行热交换,从而使低压制冷剂蒸发来发挥吸热作用。
送风风扇14a是通过从控制装置输出的控制电压来对转速(送风空气量)进行控制的电动送风机。蒸发器14的出口侧与喷射器13的制冷剂吸引口31b连接。进一步,喷射器13的气相制冷剂流出口31d与压缩机11的吸入侧连接。
接着,未图示的控制装置由包含CPU、ROM及RAM等的众所周知的微型计算机和其周边电路构成。该控制装置基于存储于其ROM内的控制程序进行各种运算、处理,从而对上述的各种电动式的促动器11b、12d、14a等的动作进行控制。
另外,在控制装置连接有:检测车室内温度的内部气体温度传感器;检测外部气体温度的外部气体温度传感器;检测车室内的日照量的日照传感器;检测蒸发器14的吹出空气温度(蒸发器温度)的蒸发器温度传感器;检测散热器12出口侧制冷剂的温度的出口侧温度传感器;以及检测散热器12出口侧制冷剂的压力的出口侧压力传感器等的空调控制用的传感器群,并输入这些传感器群的检测值。
进一步,在控制装置的输入侧连接有配置于车室内前部的仪表板附近的未图示的操作面板,将来自设置于该操作面板的各种操作开关的操作信号输入控制装置。作为设置于操作面板的各种操作开关,设置有要求进行车室内空调的空调动作开关,设定车室内温度的车室内温度设定开关等。
另外,虽然本实施方式的控制装置是将对连接于其输出侧的各种控制对象设备的动作进行控制的控制装置一体构成的,但是控制装置中,控制各控制对象机器的动作的结构(硬件及软件)构成各控制对象机器的控制装置。例如,在本实施方式中,控制压缩机11的电动机11b的动作的结构(硬件及软件)构成排出能力控制装置。
接着,根据图5的莫利尔图对上述结构中的本实施方式的动作进行说明。另外,该莫利尔图的纵轴表示对应于图4的P0、P1、P2的压力。首先,打开(ON)操作面板的动作开关,控制装置使压缩机11的电动机11b、冷却风扇12d、送风风扇14a等动作。由此,压缩机11吸入、压缩并排出制冷剂。
从压缩机11排出的高温高压状态的气相制冷剂(图5的a5点)流入散热器12的冷凝部12a,与从冷却风扇12d送风的送风空气(外部气体)进行热交换,散热并冷凝。在冷凝部12a散热后的制冷剂在接收器部12b进行气液分离。在接收器部12b被气液分离的液相制冷剂在过冷却部12c与从冷却风扇12d送风的送风空气进行热交换,进一步散热成为过冷却液相制冷剂(图5的a5点→b5点)。
从散热器12的过冷却部12c流出的过冷却液相制冷剂在形成于喷射器13的减压用空间30b的内周面与通路形成部件35的外周面之间的喷嘴通路13a被等熵地减压喷射(图5的b5点→c5点)。此时,调整减压用空间30b的最小通路面积部30m中的制冷剂通路面积以使蒸发器14出口侧制冷剂的过热度接近预定的规定值。
然后,通过从喷嘴通路13a喷射的喷射制冷剂的吸引作用,从蒸发器14流出的制冷剂经由制冷剂吸引口31b及吸引用通路13b(更详细而言,流入空间30c及吸引通路30d)被吸引。进一步,从喷嘴通路13a喷射的喷射制冷剂与经由吸引用通路13b等被吸引的吸引制冷剂流入混合通路13d并混合(图5的c5点→d5点,h5点→d5点)。
在混合通路13d混合的混合制冷剂流入扩散器通路13c。在扩散器通路13c中,由于制冷剂通路面积的扩大,制冷剂的运动能量变换为压力能量。由此,喷射制冷剂与吸引制冷剂一边混合而混合制冷剂的压力一边上升(图5的d5点→e5点)。从扩散器通路13c流出的制冷剂在气液分离空间30f被气液分离(图5的e5点→f5点,e5点→g5点)。
在气液分离空间30f被分离的液相制冷剂从液相制冷剂流出口31c流出,并流入蒸发器14。流入蒸发器14的制冷剂从通过送风风扇14a送风的送风空气吸热并蒸发,送风空气被冷却(图5的g5点→h5点)。另一方面,在气液分离空间30f被分离的气相制冷剂从气相制冷剂流出口31d流出,被吸入压缩机11并再次被压缩(图5的f5点→a5点)。
本实施方式的喷射器式制冷循环10能够如上述般动作,冷却向车室内送风的送风空气。进一步,在该喷射器式制冷循环10中,使在扩散器通路13c被升压的制冷剂被吸入压缩机11,因此能够使压缩机11的驱动动力降低,使循环效率(COP)提高。
进一步,根据本实施方式的喷射器13,通过使制冷剂在回旋空间30a回旋,从而能够使回旋空间30a内的回旋中心侧的制冷剂压力降低到成为饱和液相制冷剂的压力或制冷剂减压沸腾(产生空穴现象)的压力为止。由此,与回旋中心轴的外周侧相比使气相制冷剂更多存在于内周侧,能够成为使回旋空间30a内的回旋中心线附近为气单相,其周围为液单相的二相分离状态。
这样成为二相分离状态的制冷剂流入喷嘴通路13a,从而在喷嘴通路13a的收敛部131中,通过壁面沸腾和界面沸腾从而促进制冷剂的沸腾,壁面沸腾在制冷剂从圆环状的制冷剂通路的外周侧壁面剥离时产生,界面沸腾是由圆环状的制冷剂通路的中心轴侧的制冷剂的空穴现象产生的沸腾核引起。由此,流入喷嘴通路13a的最小通路面积部30m的制冷剂接近气相与液相均质地混合的气液混合状态。
并且,在最小通路面积部30m的附近,气液混合状态的制冷剂的流动产生堵塞(阻塞),由于该阻塞使到达音速的气液混合状态的制冷剂在发散部132被加速喷射。这样一来,通过壁面沸腾及界面沸腾两者引起的沸腾促进,使气液混合状态的制冷剂效率良好地加速到音速为止,从而能够使喷嘴通路13a中的能量变换效率(相当于现有技术的喷嘴效率)提高。
此时,在本实施方式的喷射器13中,从回旋空间30a的轴向(即,通路形成部件35的轴向)观察时,从多个驱动通路36a流入回旋空间30a的制冷剂不仅具有沿回旋空间30a的外周流动的方向的速度成分,还相互具有不同的方向的速度成分。
由此,能够成为如下结构:使从各驱动通路36a流入回旋空间30a的制冷剂所具有的速度成分中的,成为在回旋空间30a内回旋的制冷剂的回旋中心从回旋空间30a的中心轴偏离的原因的方向的速度成分相互抵消。并且,能够抑制在回旋空间30a内回旋的制冷剂的回旋中心与回旋空间30a的中心轴较大偏离。
进一步,在本实施方式中,从通路形成部件35的轴向观察时,多个驱动通路36a的制冷剂流出口在通路形成部件35的轴周围相互以等角度间隔地开口,因此能够可靠地抑制在回旋空间30a内回旋的制冷剂的回旋中心与回旋空间30a的中心轴较大偏离。
因此,能够使液相制冷剂向外周侧偏移且气相制冷剂向内周侧偏移的二相分离状态的制冷剂流入形成于通路形成部件35的外周侧的喷嘴通路13a。其结果,能够在喷嘴通路13a中促进二相分离状态的制冷剂的沸腾,能够使在喷嘴通路中将制冷剂的压力能量变换为运动能量时的能量变换效率(相当于现有技术的喷嘴效率)充分提高。
另外,多个驱动通路36a的制冷剂流出口无需严格地以等角度间隔配置,在能够抑制在回旋空间30a内回旋的制冷剂的回旋中心与回旋空间30a的中心轴较大偏离的范围内配置即可。
另外,在本实施方式的喷射器13形成有分配空间30g,因此能够使向各驱动通路36a分配的各制冷剂的状态接近相互同等的状态。因此,从各驱动通路36a流入回旋空间30a的制冷剂的状态也为相等的状态,能够进一步有效抑制在回旋空间30a内回旋的制冷剂的回旋中心与回旋空间30a的中心轴偏离。
进一步,在本实施方式的喷射器13中,通过形成于上罩盖36的筒状侧面的槽部形成分配空间30g,因此能够容易地形成分配空间30g。
并且,分配空间30g在回旋空间30a的外周侧形成为环状,因此例如在将上罩盖36固定到壳体主体31的上表面侧固定孔31e时,即使上罩盖36的安装位置相对于中心轴在周方向上偏离,也能够可靠地使制冷剂流入通路31g与分配空间30g连通。
另外,根据本实施方式的喷射器13,由于具备驱动部37,因此能够根据喷射器式制冷循环10的负荷变动使通路形成部件35位移,来调整喷嘴通路13a及扩散器通路13c的制冷剂通路面积。因此,能够根据喷射器式制冷循环10的负荷变动来使喷射器13恰当地动作。
另外,在本实施方式的喷射器13的主体30形成有对从扩散器通路13c流出的制冷剂的气液进行分离的气液分离空间30f,因此与将气液分离装置与喷射器13分开设置的情况相比,能够有效减小气液分离空间30f的容积。
即,在本实施方式的气液分离空间30f中,从形成为截面圆环状的扩散器通路13c流出的制冷剂已经具有回旋方向的速度成分,因此无需设置用于在气液分离空间30f内使制冷剂的回旋流产生的空间。因此,与将气液分离装置与喷射器13分开设置的情况相比,能够有效减小气液分离空间30f的容积。
(第2实施方式)
在本实施方式中,如图6所示,对相对于第1实施方式变更了喷射器13的分配空间30g及驱动通路36a的结构的例进行说明。具体而言,在本实施方式的喷射器13中,在壳体主体31的上表面通过压入等固定有圆板状的罩盖板36b。
进一步,如图6、图7所示,在壳体主体31的上表面中的固定有罩盖板36b的部位形成有向下方侧凹陷的多个槽部。并且,压入固定罩盖板36b而划分这些槽部,从而形成与第1实施方式相同的分配空间30g及多个驱动通路36a。
另外,喷嘴主体32从下方侧通过压入等方式固定于壳体主体31的内部。其他的结构与第1实施方式相同。因此,如本实施方式的喷射器13这样构成分配空间30g及驱动通路36a,也能够得到与第1实施方式相同的效果。
进一步,如本实施方式的喷射器13那样,由形成于壳体主体31的上表面的槽部形成驱动通路36a,从而能够容易地调整驱动通路36a的制冷剂流出口的轴向的深度尺寸(图6的上下方向的宽度尺寸)。因此,能够扩大驱动通路36a的制冷剂流出口的轴向的深度尺寸,从轴向的广范围使制冷剂从驱动通路36a流入回旋空间30a,从而促进回旋空间30a内的制冷剂的回旋流。
(其他实施方式)
本公开不限定于上述的实施方式,在不脱离本公开的主旨的范围内,能够进行如下各种各样的变形。
(1)在上述的实施方式中,对从回旋空间30a的中心轴方向观察时,设驱动通路36a为两个,使形成于各驱动通路36a的回旋空间30a侧的制冷剂出口以180°间隔地开口的例进行了说明,但驱动通路36a的个数及配置不限定于此。
例如,如图8所示,也可以从回旋空间30a的中心轴方向观察时,设多个驱动通路36a为三个,形成于各驱动通路36a的回旋空间30a侧的制冷剂出口以120°间隔地开口。在该情况下,从各驱动通路36a流入回旋空间30a的制冷剂的流入方向相互各相差120°。进一步,如图9所示,也可以从回旋空间30a的中心轴方向观察时,设多个驱动通路36a为四个,形成于各驱动通路36a的回旋空间30a侧的制冷剂出口以90°间隔地开口。在该情况下,从各驱动通路36a流入回旋空间30a的制冷剂的流入方向相互各相差90°。
另外,在上述的第1实施方式中,对遍及上罩盖36的筒状侧面的整周设置槽部的例进行了说明,但只要能够使分配空间30g内的制冷剂的状态均质化,如图10所示,也可以由形成于上罩盖36的筒状侧面的一部分的槽部形成分配空间30g。
进一步,制冷剂流入通路31g不限定于沿分配空间30g的外周的切线方向延伸的形状。另外,图8~图10是与第1实施方式的图3对应的附图。
(2)在上述的第2实施方式中,对形成与第1实施方式相同的形状的分配空间30g及驱动通路36a的例进行了说明,但在第2实施方式中形成分配空间30g及驱动通路36a的槽部能够通过在壳体主体31的上表面实施铣削加工等形成。因此,根据第2实施方式的结构,能够提高分配空间30g及驱动通路36a的形状的设计自由度。
由此,例如,从回旋空间30a的中心轴方向观察时,能够使驱动通路36a成为弯曲的形状。具体而言,只要是从驱动通路36a流入回旋空间30a的制冷剂沿回旋空间30a的外周流动的形状,如图11所示,也可以使驱动通路36a成为从回旋空间30a的外周侧向回旋空间30a的外周切线侧弯曲的形状。
另外,如图12所示,也可以形成截面圆形状或截面矩形状等的分配空间30g,将该分配空间30g作为使从制冷剂流入口31a流入的制冷剂流分支的分支部发挥功能,成为使制冷剂从分配空间30g向各驱动通路36a分流的形状。即,也可以在主体30形成使从制冷剂流入口31a流入的制冷剂流向各驱动通路36a分支的分支部。
进一步,如图13所示,也可以废除分配空间30g,成为使从制冷剂流入口31a流入的制冷剂直接流入各驱动通路36a的形状。在该情况下,即使废除分配空间30g,也最好是能够使流入各驱动通路36a的制冷剂均质化。另外,图11~图13是与第2实施方式的图7对应的附图。
(3)在上述的实施方式中,作为使通路形成部件35位移的驱动部37,具有密入有随着温度变化而产生压力变化的感温介质的密封空间37b及根据密封空间37b内的感温介质的压力而进行位移的膜片37a,但驱动部不限定于此。
例如,作为感温介质也可以采用根据温度而体积变化的热蜡,作为驱动装置也可以采用构成为具有形状记忆合金性的弹性部件的装置,进一步,作为驱动装置也可以采用通过电动机、电磁线圈等的电动结构使通路形成部件35位移的结构。
(4)在上述的实施方式中,未对喷射器13的液相制冷剂流出口31c的详细进行说明,但也可以在液相制冷剂流出口31c配置使制冷剂减压的减压装置(例如,由节流孔,毛细管构成的侧固定节流装置)。
(5)在上述的实施方式中,对将具备本公开的喷射器13的喷射器式制冷循环10应用到车辆用空调装置的例进行了说明,但具备本公开的喷射器13的喷射器式制冷循环10的应用不限定于此。例如,也能够应用于落地型空调装置、低温保存库、自动贩卖机用冷却加热装置等。
另外,在上述的实施方式中,将散热器12用作使制冷剂与外部气体进行热交换的室外侧热交换器,将蒸发器14用作冷却送风空气的利用侧热交换器。相反,也可以在热泵循环应用本公开的喷射器13,该热泵为如下结构:使蒸发器14构成为从外部气体等的热源吸热的室外侧热交换器,使散热器12构成为加热空气或水等的被加热流体的室内侧热交换器。
(6)在上述的实施方式中,对采用了过冷型的热交换器作为散热器12的例进行了说明,但也可以采用仅由冷凝部12a构成的通常的散热器。另外,在上述的实施方式中,对由金属形成喷射器13的主体30、通路形成部件35等的结构部件的例进行了说明,但只要能够发挥各个结构部件的功能,则材质无限定。因此,也可以由树脂形成这些结构部件。
Claims (5)
1.一种喷射器,应用于蒸气压缩式的制冷循环装置(10),其特征在于,具备:
主体(30),该主体(30)形成有:使从制冷剂流入口(31a)流入的制冷剂回旋的回旋空间(30a);使从所述回旋空间(30a)流出的制冷剂减压的减压用空间(30b);与所述减压用空间(30b)的制冷剂流动下游侧连通且从外部吸引制冷剂的吸引用通路(13b);以及使从所述减压用空间(30b)喷射的喷射制冷剂与从所述吸引用通路(13b)吸引的吸引制冷剂流入的升压用空间(30e);以及
通路形成部件(35),该通路形成部件(35)的至少一部分配置于所述减压用空间(30b)的内部及所述升压用空间(30e)的内部,且该通路形成部件(35)形成为随着从所述减压用空间(30b)远离而截面积扩大的圆锥状,
所述主体(30)中的形成所述减压用空间(30b)的部位的内周面与所述通路形成部件(35)的外周面之间形成的制冷剂通路是使从所述回旋空间(30a)流出的制冷剂减压喷射的喷嘴通路(13a),
所述主体(30)中的形成升压用空间(30e)的部位的内周面与所述通路形成部件(35)的外周面之间形成的制冷剂通路是使所述喷射制冷剂与所述吸引制冷剂的混合制冷剂的运动能量向压力能量变换的扩散器通路(13c),
所述回旋空间(30a)形成为旋转体形状,该旋转体形状是以中心轴为中心的对称形状,
所述回旋空间(30a)的所述中心轴与所述通路形成部件(35)的中心轴配置在同轴上,
在所述主体(30)形成有多个驱动通路(36a),该多个驱动通路(36a)从所述制冷剂流入口(31a)向所述回旋空间(30a)引导制冷剂,
从所述通路形成部件(35)的轴向观察时,从所述多个驱动通路(36a)流入所述回旋空间(30a)的制冷剂具有沿所述回旋空间(30a)的外周流动的方向的速度成分,且所述速度成分的方向相互不同。
2.根据权利要求1所述的喷射器,其特征在于,
从所述通路形成部件(35)的轴向观察时,所述多个驱动通路(36a)的向所述回旋空间(30a)的制冷剂流出口在该回旋空间(30a)的所述中心轴周围相互以等角度间隔地配置。
3.根据权利要求1所述的喷射器,其特征在于,
在所述主体(30)形成有分配空间(30g),该分配空间(30g)将从所述制冷剂流入口(31a)流入的制冷剂分配向所述多个驱动通路(36a),
所述分配空间(30g)是使从所述分配空间(30g)向所述多个驱动通路(36a)分配的各制冷剂的压力接近相互同等的状态的空间。
4.根据权利要求3所述的喷射器,其特征在于,
从所述通路形成部件(35)的轴向观察时,所述分配空间(30g)形成为环状,且配置于所述回旋空间(30a)的外周侧。
5.根据权利要求3或4所述的喷射器,其特征在于,
作为所述主体(30),设置有圆筒状部件(36),在该圆筒状部件(36)的内部形成回旋空间(30a)的至少一部分,
所述分配空间(30g)由形成于所述圆筒状部件(36)的筒状侧面的槽部形成。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013165981A JP6003844B2 (ja) | 2013-08-09 | 2013-08-09 | エジェクタ |
JP2013-165981 | 2013-08-09 | ||
PCT/JP2014/003890 WO2015019564A1 (ja) | 2013-08-09 | 2014-07-24 | エジェクタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105492778A CN105492778A (zh) | 2016-04-13 |
CN105492778B true CN105492778B (zh) | 2017-06-27 |
Family
ID=52460925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480044813.9A Expired - Fee Related CN105492778B (zh) | 2013-08-09 | 2014-07-24 | 喷射器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9816738B2 (zh) |
JP (1) | JP6003844B2 (zh) |
CN (1) | CN105492778B (zh) |
DE (1) | DE112014003680B4 (zh) |
WO (1) | WO2015019564A1 (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2524820A (en) * | 2014-04-04 | 2015-10-07 | Caltec Ltd | Jet pump |
JP2016169886A (ja) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 株式会社デンソー | エジェクタ式冷凍サイクル |
JP6384374B2 (ja) | 2015-03-23 | 2018-09-05 | 株式会社デンソー | エジェクタ式冷凍サイクル |
CN107923666B (zh) | 2015-08-14 | 2020-08-14 | 丹佛斯有限公司 | 具有至少两个蒸发器组的蒸气压缩系统 |
CA2997662A1 (en) | 2015-10-20 | 2017-04-27 | Danfoss A/S | A method for controlling a vapour compression system in a flooded state |
CN108139132B (zh) | 2015-10-20 | 2020-08-25 | 丹佛斯有限公司 | 用于控制有可变接收器压力设定点的蒸气压缩系统的方法 |
MX2018004604A (es) * | 2015-10-20 | 2018-07-06 | Danfoss As | Metodo para controlar un sistema de compresion de vapor en modo de eyector durante un tiempo prolongado. |
US10760838B2 (en) * | 2017-12-20 | 2020-09-01 | Lennox Industries Inc. | Method and apparatus for refrigerant detector calibration confirmation |
DK180146B1 (en) | 2018-10-15 | 2020-06-25 | Danfoss As Intellectual Property | Heat exchanger plate with strenghened diagonal area |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102207107A (zh) * | 2010-03-29 | 2011-10-05 | 株式会社电装 | 喷射器 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2049792A (en) | 1991-08-30 | 1993-03-04 | Bear Automotive Service Equipment Company | Wheel alignment system |
JP3331604B2 (ja) | 1991-11-27 | 2002-10-07 | 株式会社デンソー | 冷凍サイクル装置 |
JPH07192892A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-28 | Komatsu Ltd | プラズマトーチ |
AU758419B2 (en) | 2000-06-01 | 2003-03-20 | Denso Corporation | Ejector cycle system |
JP2003014318A (ja) | 2000-06-01 | 2003-01-15 | Denso Corp | エジェクタサイクル |
JP3589194B2 (ja) * | 2001-05-11 | 2004-11-17 | Jfeエンジニアリング株式会社 | エジェクタおよび冷凍システム |
JP2007120441A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池システムおよびエゼクタ装置 |
JP4306739B2 (ja) | 2007-02-16 | 2009-08-05 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
JP4812665B2 (ja) | 2007-03-16 | 2011-11-09 | 三菱電機株式会社 | エジェクタ及び冷凍サイクル装置 |
JP2008309345A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Daikin Ind Ltd | 冷媒分流器一体化構造の膨張弁及びこれを用いた冷凍装置 |
JP5182159B2 (ja) * | 2009-03-06 | 2013-04-10 | 株式会社デンソー | エジェクタ方式の減圧装置およびこれを備えた冷凍サイクル |
US9551511B2 (en) | 2011-02-09 | 2017-01-24 | Carrier Corporation | Ejector having nozzles and diffusers imparting tangential velocities on fluid flow |
JP5816890B2 (ja) | 2011-03-03 | 2015-11-18 | 株式会社 カロリアジャパン | 汚泥の分析要素量測定方法及び汚泥の分析要素量測定装置 |
EP2718644B1 (en) * | 2011-06-10 | 2020-09-09 | Carrier Corporation | Ejector with motive flow swirl |
JP5920110B2 (ja) | 2012-02-02 | 2016-05-18 | 株式会社デンソー | エジェクタ |
-
2013
- 2013-08-09 JP JP2013165981A patent/JP6003844B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-07-24 US US14/910,281 patent/US9816738B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-07-24 DE DE112014003680.3T patent/DE112014003680B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2014-07-24 CN CN201480044813.9A patent/CN105492778B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-07-24 WO PCT/JP2014/003890 patent/WO2015019564A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102207107A (zh) * | 2010-03-29 | 2011-10-05 | 株式会社电装 | 喷射器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015019564A1 (ja) | 2015-02-12 |
JP2015034672A (ja) | 2015-02-19 |
DE112014003680T5 (de) | 2016-05-12 |
CN105492778A (zh) | 2016-04-13 |
JP6003844B2 (ja) | 2016-10-05 |
DE112014003680B4 (de) | 2023-01-19 |
US20160169566A1 (en) | 2016-06-16 |
US9816738B2 (en) | 2017-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105492778B (zh) | 喷射器 | |
CN105431640B (zh) | 喷射器 | |
CN105492841B (zh) | 喷射器式制冷循环以及喷射器 | |
CN105452675B (zh) | 喷射器 | |
CN104903594B (zh) | 喷射器 | |
CN105579788B (zh) | 喷射器式制冷循环 | |
CN104081064B (zh) | 喷射器 | |
CN105452676B (zh) | 喷射器 | |
CN102706047B (zh) | 制冷剂分配器和制冷循环装置 | |
CN104169591B (zh) | 喷射器 | |
CN105051375B (zh) | 喷射器 | |
CN106662367B (zh) | 喷射器及喷射器式制冷循环 | |
CN100414221C (zh) | 喷射器循环装置 | |
CN107208949A (zh) | 集成阀和热泵循环 | |
CN104428541B (zh) | 喷射器 | |
CN107407507A (zh) | 喷射器式制冷循环 | |
CN106233082A (zh) | 喷射器式制冷循环 | |
CN107407293B (zh) | 喷射器、喷射器的制造方法以及喷射器式制冷循环装置 | |
CN105758053A (zh) | 喷射器以及具有该喷射器的制冷装置 | |
CN106574807A (zh) | 蒸发器 | |
CN107429710A (zh) | 喷射器及喷射器式制冷循环 | |
CN110226044A (zh) | 喷射器 | |
CN104813118B (zh) | 喷射器 | |
JP2009222255A (ja) | 蒸気圧縮式冷凍サイクル | |
CN106415023A (zh) | 喷射器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170627 Termination date: 20180724 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |