CN1834554A - 喷射器循环装置 - Google Patents

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Abstract

一种喷射器循环装置(10)包括：压缩机(11)；散发压缩机排出的高压致冷剂的热量的致冷剂散热器(13)；具有喷嘴部(14a)的喷射器(14)；用于使来自喷射器的致冷剂致冷剂的第一蒸发器(15)；第一分支通路(16)，从致冷剂散热器的致冷剂下游侧分支并连接到喷射器的致冷剂吸入端口(14b)；在分支通路中对从致冷剂散热器流出的致冷剂减压的节流阀部件(17)；在分支通路中、节流阀部件和喷射器的致冷剂吸入端口之间的第二蒸发器(18)；和气液分离器(21)，气液分离器具有连接到第一蒸发器的下游侧的入口和气态致冷剂从其被引导到压缩机的致冷剂吸入侧的出口。因此，流到第一和第二蒸发器的致冷剂量能够得到适合地控制。

Description

喷射器循环装置
技术领域
本发明涉及一种具有喷射器的喷射器循环装置，该喷射器用于对流体减压，同时用作用于通过高速喷射的驱动流体的夹带功能循环流体的致冷剂循环单元。例如，喷射器循环装置能够适用于冷却多个制冷对象。
背景技术
具有喷射器62的蒸汽压缩致冷剂循环装置(喷射器循环装置)在日本专利第3322263(对应于美国专利第6,477,857号和第6,574,987号)中进行了描述。该喷射器循环装置包括：压缩机60；致冷剂散热器61；喷射器62；第一和第二蒸发器63、64；和气液分离器65。第一蒸发器63位于喷射器62的致冷剂排放侧和气液分离器65之间；而第二蒸发器64位于喷射器62的致冷剂吸入端口和气液分离器65的致冷剂出口之间。
在该喷射器循环装置中，控制喷射器62的喷嘴部的节流阀开启度，以便第一蒸发器63的出口侧处的致冷剂变成气液两相状态，同时控制第二蒸发器64的却冷能力。在这种情况下，因为流经第一蒸发器63的致冷剂量和流经第二蒸发器64的致冷剂量之间的分配比由喷射器62决定，因此适合地控制流经第一和第二蒸发器63、64的致冷剂的流量很困难。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的一个目的在于提供一种具有多个蒸发器的喷射器循环装置，所述喷射器循环装置能够高效地操作，同时容易调节流经所述多个蒸发器的致冷剂的流量。
本发明的另一目的在于提供一种具有多个蒸发器的喷射器循环装置，所述喷射器循环装置能够高效地操作，同时防止液态致冷剂返回到压缩机。
根据本发明的一个方面，喷射器循环装置包括：用于压缩致冷剂的压缩机；设置以散发从压缩机排出的致冷剂的热量的致冷剂散热器；喷射器，所述喷射器包括：用于使来自致冷剂散热器的致冷剂减压和膨胀的喷嘴部；用于使流出喷射器的致冷剂蒸发的第一蒸发器；第一分支通路，所述第一分支通路从致冷剂散热器的致冷剂下游侧与喷嘴部的上游侧之间的位置分支，并连接到喷射器的致冷剂吸入端口；设置在第一分支通路中以使从致冷剂散热器流出的致冷剂减压的第一节流阀部件；设置在第一分支通路中、第一节流阀部件和喷射器的致冷剂吸入端口之间的第二蒸发器；和气液分离器，所述气液分离器位于第一蒸发器的致冷剂出口侧和压缩机的致冷剂吸入侧之间，用于将致冷剂分成气态致冷剂和液态致冷剂。所述气液分离器具有出口，分离的气态致冷剂从该出口被引导到压缩机的致冷剂吸入侧。
在这里，利用压缩机的容量和喷射器的喷嘴部的节流程度，流入第一蒸发器中的致冷剂量能够得到调节，而流入第二蒸发器中的致冷剂量能够利用第一节流阀部件进行调节。因此，到第一和第二蒸发器的致冷剂流量能够根据其热负载分别适当地调节，同时喷射器循环装置能够高效地操作。此外，由于气液分离器位于第一蒸发器的出口和压缩机的致冷剂吸入侧之间，因此它能够防止液态致冷剂被引导到压缩机。例如，第一蒸发器能够被定位以冷却第一制冷对象，而第二蒸发器能够被定位以冷却与第一制冷对象不同的第二制冷对象。
根据本发明的另一个方面，喷射器循环装置包括：用于压缩致冷剂的压缩机；设置以散发从压缩机排出的致冷剂的热量的致冷剂散热器；用于使来自致冷剂散热器的致冷剂减压的第一节流阀部件；用于使流出第一节流阀部件的致冷剂蒸发的第一蒸发器；喷射器，该喷射器包括用于使来自致冷剂散热器的致冷剂减压和膨胀的喷嘴部；第一分支通路，所述第一分支通路从致冷剂散热器的致冷剂下游侧与喷嘴部的上游侧之间的位置分支，并连接到喷射器的致冷剂吸入端口；设置在第一分支通路中以使从致冷剂散热器流出的致冷剂减压的第二节流阀部件；设置在第一分支通路中、第二节流阀部件和喷射器的致冷剂吸入端口之间的第二蒸发器；和具有出口的气液分离器，气态致冷剂从该出口被引导到压缩机的致冷剂吸入侧。在该情况下，不管喷射器的结构如何，都能够容易地控制流到第一和第二蒸发器的致冷剂量。
在本发明中，第一蒸发器和第二蒸发器可被组装以形成整体单元，或可彼此分离地设置。此外，可设置其它分支通路，而第三蒸发器可设置在所述分支通路中。
此外，内部热交换器可被定位以在来自气液分离器的致冷剂和来自致冷剂散热器的致冷剂之间进行热交换。此外，流入致冷剂散热器中的致冷剂可被设置为比致冷剂的临界压力更高或更低的压力。
附图说明
通过结合附图对优选实施例的如下描述，本发明的另外的目的和优点将会变得更加明显，其中：
图1是显示根据本发明第一实施例的喷射器循环装置的示意图；
图2是显示根据本发明第二实施例的喷射器循环装置的示意图；
图3是显示根据本发明第三实施例的喷射器循环装置的示意图；
图4是显示根据本发明第四实施例的喷射器循环装置的示意图；
图5是显示根据本发明第五实施例的喷射器循环装置的示意图；
图6是显示根据本发明第六实施例的喷射器循环装置的示意图；
图7是显示根据本发明第七实施例的喷射器循环装置的示意图；
图8是显示根据本发明第八实施例的喷射器循环装置的示意图；
图9是显示根据本发明第九实施例的喷射器循环装置的示意图；
图10是显示根据本发明第十实施例的喷射器循环装置的示意图；和
图11是显示传统喷射器循环装置的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图描述本发明的优选实施例。
(第一实施例)
在该实施例中，第一实施例的喷射器循环装置10典型地用作车辆空调用的致冷剂循环装置。
该喷射器循环装置10包括：用于抽取和压缩致冷剂的压缩机11。例如，经电磁离合器12和皮带，压缩机11由车辆发动机(未示出)驱动和旋转。压缩机11可以是能够通过改变致冷剂排放量调节其致冷剂排放容量的可变排量压缩机，或可以是能够通过改变压缩机的操作的工作效率调节其致冷剂排放容量的固定排量压缩机。压缩操作的工作效率可通过执行电磁离合器12的中断改变。作为选择，当电动压缩机用作压缩机11时，致冷剂排放容量能够通过调节电机的旋转速度进行调节。
致冷剂散热器13位于压缩机11的致冷剂排放侧。通过在高压致冷剂与利用冷却风扇(未示出)吹动的外部空气(即乘客车厢外的空气)之间执行热交换，致冷剂散热器13冷却从压缩机11排放的高压致冷剂。
在该实施例的喷射器循环装置10中，使用诸如二氧化碳(CO2)的致冷剂，以便减压前的高压致冷剂的压力变得比临界压力更高。因此，当喷射器循环装置10在高压致冷剂的压力被设置得高于临界压力时操作时，高压致冷剂在超临界状态下在致冷剂散热器13中被冷却，而不会被冷凝。
喷射器14设置在自致冷剂散热器13的致冷剂流下游。喷射器14是用于使致冷剂减压的减压单元，并且是利用高速喷射的驱动流体的喷射流的夹带执行流体传送的动力泵。
具体而言，喷射器14包括：喷嘴部14a；混合部14c；以及扩散器部14d。通过减小致冷剂通路的横截面面积，喷嘴部14a实质等熵地使从致冷剂散热器13流出的致冷剂减压和膨胀。通过将致冷剂的压力能转换成致冷剂的速度能，在喷嘴部14a中，致冷剂流速增加。喷射器14具有致冷剂吸入端口14b，从喷嘴部14a喷射的高速致冷剂流从吸入端口14b抽取自第二蒸发器18的气态致冷剂。
混合部14c和扩散器部14d被设置在自喷嘴部14a和致冷剂吸入端口14b的下游。在混合部14c中，从吸入端口14b抽取的致冷剂和从喷嘴部14a喷射的致冷剂混合，而混合致冷剂流经扩散器部14d。通过逐渐增加扩散器部14d的通路截面面积，致冷剂)的速度能(动压在扩散器部14d中转换为致冷剂的压力能(静压)。从喷射器14的扩散器部14d流出的致冷剂流入第一蒸发器15中。
分支通路16从致冷剂散热器13和喷射器14的喷嘴部14a的入口部之间的分支点Z分支。分支通路16是从致冷剂分支点Z到喷射器14的致冷剂吸入端口14b的致冷剂通路。
节流阀机构17(节流机构)设置在分支通路16中，而第二蒸发器18布置在节流阀机构17的下游致冷剂侧、分支通路16中。节流阀机构17被操作以具有减压功能和流量调节功能。例如，节流阀机构17为诸如节流孔的固定节流阀。作为选择，用于通过使用电致动器控制阀开启度(通路节流阀开启度)的电控制阀可用作节流阀机构17。
在该实施例中，第一蒸发器15用于对车辆的乘客厢制冷。由电动鼓风机19吹动的空气被第一蒸发器15冷却，而流入乘客车厢中以对乘客车厢进行除湿和制冷。通过从吹入乘客车厢中的空气吸收热量，在喷射器14中减压的低压致冷剂在第一蒸发器15中蒸发，从而第一蒸发器15具有制冷功能。在第一蒸发器15中蒸发的气态致冷剂被抽入压缩机11中，而在致冷剂循环中循环。
相反，例如，第二蒸发器18可用于在安装到车辆的冰箱中执行制冷操作。冰箱室内部的空气由电动鼓风机20循环，而由第二蒸发器18冷却，以便执行冰箱的制冷操作。通过从电动鼓风机20吹动的空气吸收热量，在节流阀机构17中减压的低压致冷剂在第二蒸发器18中蒸发，从而第二蒸发器18具有制冷功能。在第二蒸发器18中蒸发的气态致冷剂经吸入端14b被吸入喷射器14中。
积蓄器21(气液分离器)布置在第一蒸发器15的致冷剂出口侧和压缩机11的致冷剂吸入侧之间。积蓄器21可形成垂直细长的箱，在该箱中流出第一蒸发器15的致冷剂分成气态致冷剂和液态致冷剂。分离的气态致冷剂从箱中的上部被抽入压缩机11的吸入侧中，而分离的液态致冷剂被暂时存储在其中，作为致冷剂循环中的过剩致冷剂。用于将箱中存储的液态致冷剂中包含的油返回到压缩机11的回油机构可设置在积蓄器21中。
以下，将描述具有喷射器14的致冷剂循环装置的操作。当压缩机11由驱动装置(例如，汽车发动机)驱动时，如图1中所示，压缩机1压缩和排放的高温和高压致冷剂流入致冷剂散热器13中。通过在致冷剂散热器13中执行热交换，高温、高压致冷剂的热量以超临界压力在乘客车厢的外部辐射。流出致冷剂散热器13的高压致冷剂在分支点Z处分支成向喷射器14的喷嘴部14a的入口的第一致冷剂流，和向分支通路16的第二致冷剂流。
流入喷射器14中的致冷剂在喷嘴部14a中被减压。喷嘴部14a将高压致冷剂的压力能转换为速度能，并从其喷射端口喷射高速致冷剂。因此，喷嘴部14a的喷射端口处的致冷剂的压力被减小，而利用喷嘴部14a的喷射端口周围的致冷剂的压力和第二蒸发器18的致冷剂出口处的致冷剂的压力之间的压差，自第二蒸发器18的致冷剂(气态致冷剂)被吸入喷射器14的混合部14c中。
从喷嘴部14a喷射的致冷剂和从吸入端口14b抽取的致冷剂在混合部14c中混合，而流入扩散器部14d中。由于扩散器部14d中的通路截面面积被扩大，因此在扩散器部14d中，致冷剂的速度能被转换为压力能，以便在扩散器部14d中致冷剂的压力被增加。从扩散器部14d的出口端口流出的加压致冷剂流入第一蒸发器15中，并被引导到积蓄器21中。
由于密度差，流入积蓄器21中的致冷剂被分成液态致冷剂和气态致冷剂。分离的气态致冷剂从积蓄器21的致冷剂出口被吸入压缩机11的吸入侧中，而在压缩机11中被再次压缩。
从致冷剂辐射器13流入分支通路16中的致冷剂由节流阀机构17减压，而通过从电动鼓风机20吹动的空气吸收热量而蒸发。因此，冰箱的内部被冷却。从第二蒸发器18流出的气态致冷剂流入喷射器14的吸入端口14b中。从第二蒸发器18被抽入喷射器14中的气态致冷剂与喷嘴部14a喷射的致冷剂混合，而流入第一蒸发器15中以进行循环。
在第一实施例的致冷剂循环装置中，流入分支通路16中的致冷剂经节流阀机构17被供应到第二蒸发器18中，同时来自喷射器14的扩散器部14d的致冷剂被供应到第一蒸发器15。因此，第一蒸发器15和第二蒸发器18同时具有制冷功能。
由于喷射器14的混合部14c和扩散器部14d中增压，因此在第一蒸发器15和第二蒸发器18之间产生压差。更确切地说，第一蒸发器15的致冷剂蒸发压力对应于扩散器部14d中增压后的压力。相反，由于第二蒸发器18的致冷剂出口侧与喷射器14的致冷剂吸入端口14b连接，因此紧接在喷嘴部14a处减压后的减小的压力被施加到第二蒸发器18。
因此，能够使第二蒸发器18的致冷剂蒸发压力比第一蒸发器15的致冷剂蒸发压力低预定压力。因此，能够使第二蒸发器18的致冷剂蒸发温度比第一蒸发器15的致冷剂蒸发温度低预定温度。更确切地说，由于压力差，能够在第一蒸发器15和第二蒸发器18之间设置预定温度差。因此，安装到车辆的冰箱的制冷温度能够设置得低于乘客车厢的制冷温度，从而以不同的制冷温度执行冰箱与乘客车厢的制冷操作。
此外，利用节流阀机构17，流经第二蒸发器18的致冷剂量能够独立地控制，而不取决于喷射器14的功能。因此，流经第一蒸发器15的致冷剂量能够通过控制压缩机11的致冷剂排放容量和喷射器14的节流阀特性而调节。因此，流经第一和第二蒸发器15、18的致冷剂量能够分别根据第一和第二蒸发器15、18的热负荷而容易地调节。
在该实施例中，用作气液分离器的积蓄器21设置在第一蒸发器15的致冷剂出口侧。因此，即使当没有执行在第一蒸发器15的致冷剂出口侧处的过热度控制时，喷射器循环装置也能够防止液态致冷剂被导入压缩机11中。
此外，利用扩散器部14d中增加的压力，能够增加抽入压缩机11中的致冷剂的吸入压力。因此，压缩机11中的压缩工作量能够减小，从而减小压缩机11中的消耗功率。
(第二实施例)
图2显示了第二实施例的喷射器循环装置10。在上述第一实施例中，第一蒸发器15和第二蒸发器18分别被独立地构造以分别独立地提供制冷容量。然而，如图2中所示，在第二实施例中，第一和第二蒸发器15，18被装配以形成整体结构，以便诸如乘客车厢的内部空间或冰箱的内部空间的公共制冷对象空间能够通过使用第一和第二蒸发器15、18冷却。
在第二实施例中，单个电动鼓风机22用作用于向第一和第二蒸发器15、18吹动空气的空气吹动装置。在该实施例中，具有相对较高蒸发温度的第一蒸发器15被布置在自电动鼓风机22沿空气流方向A的第二蒸发器18的上游空气侧。
通常，第二蒸发器18的致冷剂蒸发温度低于第一蒸发器15的致冷剂蒸发温度。相应地，在第一蒸发器15中可以得到致冷剂蒸发温度和空气温度之间的温度差，而在第二蒸发器18中可以得到致冷剂蒸发温度和空气温度之间的温度差。因此，第一蒸发器15和第二蒸发器18的制冷容量均能够高效地获得。因此，通过第一和第二蒸发器15、18的结合，吹入公共制冷对象空间中的空气能够有效地被冷却。
在第二实施例中，当第一和第二蒸发器15、18被结合以形成整体结构时，诸如管、散热片、箱体的蒸发器结构部件由诸如铝的金属形成，而能够整体焊接。
在第二实施例中，喷射器循环装置10的其它部件可以与上述第一实施例中的部件类似地制造。
(第三实施例)
图3显示了第三实施例的喷射器循环装置10。在第三实施例中，相对于上述第一实施例的喷射器循环装置10，另外设置了内部热交换器23。
内部热交换器23，包括：其中来自致冷剂散热器13的高压致冷剂流动的第一致冷剂通路部23a；和其中自第一蒸发器15到压缩机11的低压致冷剂流动的第二致冷剂通路部23b。内部热交换器23的第一致冷剂通路部23a连接在致冷剂散热器13和喷射器14的喷嘴部14a的入口之间；而内部热交换器23的第二致冷剂通路部23b连接在积蓄器21的致冷剂出口侧和压缩机11吸入端口之间，从而在内部热交换器23中执行高压致冷剂与低压致冷剂之间的热交换。
利用内部热交换器23中高压致冷剂与低压致冷剂之间的热交换，流入第一和第二蒸发器15、18中的致冷剂的热函能够被减小，而能够包含第一和第二蒸发器15、18的制冷容量。因此，能够有效提高喷射器循环装置10的制冷系数或性能系数(COP)。
在第三实施例中，其它部件同上述第一实施例的部件类似。
(第四实施例)
图4显示了第四实施例的喷射器循环装置10。在第四实施例中，在上述第三实施例中描述的内部热交换器23与上述第二实施例的喷射器循环装置10组合。在第四实施例中，内部热交换器23的功能与上述第三实施例的内部热交换器23的功能类似。
(第五实施例)
图5显示了第五实施例的喷射器循环装置10。在第五实施例中，第二分支通路24被加入并与上述第一实施例的喷射器循环装置10结合。
第二分支通路24从自节流阀机构17的致冷剂入口的上游的第一分支通路16分支，并连接到第一蒸发器15的致冷剂出口侧和积蓄器21的致冷剂入口之间的致冷剂循环的位置。更确切地说，第二分支通路24在致冷剂散热器13和喷嘴部14a的入口之间的部分处分支，以便来自致冷剂散热器13的致冷剂能够被引入第二分支通路24中。
节流阀机构25和第三蒸发器26布置在第二分支通路24中，以便在节流阀机构25中减压的致冷剂被导入第三蒸发器26中。节流阀机构25具有用于使致冷剂减压的减压装置，同时具有用于调节流入第三蒸发器26中的致冷剂量的致冷剂量调节功能。例如，节流阀机构25是诸如节流孔的固定节流阀。作为选择，其中使用电致动器调节阀开启度(通路节流阀开启度)的电控制阀可用作节流阀机构25。电动鼓风机27被定位以将空气吹向第三蒸发器26，以便第三蒸发器26具有制冷能力。
第三蒸发器26的致冷剂出口侧在连接部分与第一蒸发器15的致冷剂出口侧连接，而连接部分被连接到积蓄器21的致冷剂入口侧。因此，第三蒸发器26的致冷剂蒸发压力实质上与第一蒸发器15的致冷剂蒸发压力相等，而因此，第三蒸发器26的致冷剂蒸发温度实质与第一蒸发器15的致冷剂蒸发温度相等。
例如，在第五实施例中，车辆的乘客车厢中的前部空间可被设置为第一蒸发器15的制冷对象空间，而车辆的乘客车厢中的后部空间可被设置为第三蒸发器26的制冷对象空间，以便乘客车厢的前部空间与后部空间能够同时制冷。同时，类似于上述第一实施例，第二蒸发器18能够用于冷却安装到车辆的冰箱的内部。
在第五实施例中，其它部件可与上述第一实施例类似地设置。
(第六实施例)
图6显示了第六实施例的喷射器循环装置10。第六实施例是对上述第五实施例的修改。在第六实施例中，代替在第五实施例中描述的积蓄器21的致冷剂入口侧，第五实施例中描述的第二分支通路24的下游端连接到积蓄器21的致冷剂出口侧。
根据第六实施例，第三蒸发器26的致冷剂出口侧连接到积蓄器21和压缩机11之间的位置，以便流出第三蒸发器26的致冷剂能够直接抽入压缩机11中，而不通过积蓄器21。在第三蒸发器26的制冷负荷较小且流入第三蒸发器26中的致冷剂量较小的情况下，即使当液态致冷剂包含在第三蒸发器26的致冷剂出口处的致冷剂中时，由于液态致冷剂与积蓄器21的致冷剂出口侧处的饱和气态致冷剂混合，因此对压缩机11的损坏也能够被有效地限制。
此外，当能够控制第三蒸发器26的致冷剂出口处的致冷剂的过热度的膨胀阀用作第二通路24的节流阀机构25时，能够确实地防止液态致冷剂从第三蒸发器26的致冷剂出口返回到压缩机11的吸入侧。
在图6中所示的喷射器循环装置中，当图3和4中所示的内部热交换器23的第二致冷剂通路部23b设置在自第三蒸发器27的致冷剂出口和积蓄器21的致冷剂出口侧之间的连接点的下游的位置处，从第三蒸发器26的低压致冷剂中包含的液态致冷剂从流经内部热交换器23的第一致冷剂通路部23a的高压致冷剂吸收热量。在这种情况下，它能够确实地防止自第三蒸发器26的液态致冷剂被吸入压缩机11中。
(第七实施例)
在上述第一到第六实施例中，由于仅仅喷射器14与第一蒸发器15串联，因此喷射器14调节到第一蒸发器15的致冷剂的流量，同时具有利用第一蒸发器15与第二蒸发器18之间的压差的泵的功能。在这种情况下，喷射器14需要具有致冷剂量调节功能和泵功能。因此，为了获得第一蒸发器15的致冷剂量调节功能，喷射器14的结构基于第一蒸发器15的容量设计。
考虑到这一问题，在第七实施例中，使用喷射器14，该喷射器14主要具有泵功能，而不具有第一蒸发器15的致冷剂量调节功能。在这种情况下，喷射器循环装置能够高效地操作，而喷射器14的结构能够容易地设置。
如图7中所示，在第七实施例的喷射器循环装置10中，设置了致冷剂通路28a，来自致冷剂蒸发器13的致冷剂经致冷剂通路28a流入第一蒸发器15中而绕过喷射器14。此外，节流阀机构28(节流阀部件)设置在致冷剂蒸发器13的致冷剂出口侧与第一蒸发器15的致冷剂入口侧之间的致冷剂通路28a中。
喷射器14与节流阀机构28并联设置，以便经过喷射器14的致冷剂绕过节流阀机构28。喷射器14的致冷剂出口连接到节流阀机构28和第一蒸发器15之间的部分。各种类型的节流阀可用作节流阀机构28。例如，固定节流阀可用作节流阀机构28。
类似于第一实施例，节流阀机构17和第二蒸发器18被串联地布置在分支通路16中，而第二蒸发器18的致冷剂出口侧连接到喷射器14的吸入端口14b。
以下，将描述根据第七实施例的喷射器循环装置10的操作。当压缩机11被操作时，利用外部空气，从压缩机11排放的高温高压致冷剂在致冷剂散热器13中被冷却。来自致冷剂散热器13的冷却的致冷剂被分支成三个支流。更确切地说，自致冷剂散热器13的第一支流的致冷剂流经节流阀机构28时被减压；而自致冷剂散热器13的第二支流的致冷剂经过喷嘴部14a时被减压并且经过扩散器部14d时被增压。此外，当经过分支通路16的节流阀机构17时，自致冷剂散热器13的第三支流的致冷剂被减压。自节流阀机构28的致冷剂和自喷射器14的致冷剂流入第一蒸发器15中；而自分支通路16的节流阀机构17的致冷剂被吸入喷射器14的吸入端二14b中。
即使在第七实施例中，喷射器14也具有泵功能，以便第二蒸发器18的致冷剂出口处的致冷剂被吸入喷射器14中以与从喷嘴部14a喷射的致冷剂混合，而混合的致冷剂在扩散器部14d中被加压。因此，第一蒸发器15的致冷剂蒸发压力高于第二蒸发器18的致冷剂蒸发压力，以便形成第一蒸发器15和第二蒸发器18之间的预定压力差(致冷剂蒸发温度差)。
由于流入第一蒸发器15中的致冷剂量能够由固定节流阀28调节，因此喷射器14能够不考虑第一蒸发器15的致冷剂流量设置。此外，流入第二蒸发器18中的致冷剂量能够由节流阀机构17调节。因此，喷射器14能够被设置以主要设定第一蒸发器15和第二蒸发器18之间的压差。
在该实施例中，喷射器14的形状被适当地设计，以便经过喷射器14的致冷剂量在预定范围内调节，而在第一和第二蒸发器15、18之间设定预定压力差。在这种情况下，即使在循环操作条件(例如，压缩机旋转速度、外部空气温度、和制冷对象空间的温度)变化时，喷射器循环装置10也能够高效率地操作。
此外，由于喷射器14能够被设置以主要具有泵功能，因此固定喷嘴能够用作喷射器14中的喷嘴部14a。在这种情况下，喷射器14的制造成本能够被减小。
(第八实施例)
图8显示了作为上述第七实施例的修改的第八实施例的喷射器循环装置10。
在上述第七实施例中，喷射器14的致冷剂出口连接到第一蒸发器15的入口侧。然而，在第八实施例中，喷射器14的致冷剂出口在第一蒸发器15与积蓄器21之间的位置处，连接到第一蒸发器15的致冷剂出口侧。在这种情况下，喷射器14的形状能够容易地设置，以便不管循环操作条件如何，喷射器循环装置10都高效地操作。
在该实施例中，即使当喷射器14的致冷剂出口连接到蒸发器15的致冷剂出口侧时，由于经过喷射器14后的致冷剂流入积蓄器21中，因此它能够防止液态致冷剂从喷射器14导入压缩机11中。
(第九实施例)
图9显示了作为上述第七实施例的修改的第九实施例的喷射器循环装置10。在第九实施例中，第五和第六实施例中描述的具有节流阀机构25和第三蒸发器26的第二分支通路24被加入上述第七实施例的喷射器循环装置10的结构中。
如图9中所示，第二分支通路24从致冷剂散热器13与喷嘴部14a的入口之间的部分分支，并如图9中的实线所示连接到第一蒸发器15和积蓄器21之间的部分，或如图9中的点划线24a所示连接到积蓄器21和压缩机11之间的部分。
(第十实施例)
图10显示了作为上述第八实施例的修改的第十实施例的喷射器循环装置10。在第十实施例中，第五和第六实施例中描述的具有节流阀机构25和第三蒸发器26的第二分支通路24被加入上述第八实施例的喷射器循环装置10的结构中。
如图10中所示，第二分支通路24从致冷剂散热器13与喷嘴部14a的入口之间的部分分支，并如图10中的实线所示连接到第一蒸发器15和积蓄器21之间的部分，或如图10中的点划线24a所示连接到积蓄器21和压缩机11之间的部分。
(其它实施例)
虽然参照附图、结合本发明的优选实施例对本发明进行了充分描述，但是应该注意：对于本领域所属技术人员技术人员而言，多种修改和改变变得很明显。
例如，在上述实施例中，用于调节流入第一、第二和第三蒸发器15、18或/和26中的致冷剂的流量的诸如电磁阀的电控制阀可设置在用于第一蒸发器15的致冷剂通路，以及第一和第二分支通路16和24中。在这种情况下，到第一蒸发器15、第二蒸发器18和第三蒸发器26的致冷剂流能够被有选择地切换和调节。
在上述第七到第十实施例中，第一蒸发器15和第二蒸发器18可装配以形成整体单元以冷却单个制冷对象。此外，在上述实施例中，第一、第二和第三蒸发器15、18、26可被整体装配以形成整体单元以冷却单个制冷对象。
在上述实施例中，诸如电磁阀的电控制阀可用作节流阀机构17、25、28。在这种情况下，节流阀机构17、25、28具有通路切换功能，并能够适合地切换和调节喷射器循环装置10中的致冷剂流。
在上述第一实施例中，二氧化碳(CO2)用作致冷剂，以便高压致冷剂的压力变得比临界压力更高。然而，本发明能够适合地用于其中高压致冷剂的压力比临界压力低的致冷剂循环。在这种情况下，来自压缩机10的高温和高压致冷剂在致冷剂散热器13中冷却和冷凝。此外，致冷剂的类型是不受限的。例如，氟里昂致冷剂、HC致冷剂可适合地使用。在这里，氟里昂制冷剂是一种由碳、氯和氢组成的有机化学材料，例如HCFC(含氢氯氟烃/hydrochlorofluorocarbon)，HFC(氟烃/hydrochlorocarbon)。HC致冷剂是一种由碳和氢组成的有机化学材料，诸如R600a(异丁烯)，R290(丙烷)。
在上述实施例中，喷射器14具有固定喷嘴部14a。然而，作为喷射器14，能够使用具有可变喷嘴部的可变喷射器。作为可变喷嘴部的实例，针被插入喷嘴部的节流阀通路部中，而针的位置由电致动器调节。
在上述第一实施例中，喷射器循环装置10典型地用于车辆空调和安装到车辆的冰箱。然而，蒸发器15、18、26能够用于冷却多个制冷对象，例如，车辆的乘客车厢中的不同空间，用于其它用途的冰箱的内部的不同空间。例如，具有相对高的致冷剂蒸发温度的第一蒸发器15和具有相对低的致冷剂蒸发温度的第二蒸发器18能够用于冷却冰箱的不同室。在这种情况下，具有相对高的致冷剂蒸发温度的第一蒸发器15用于执行冰箱的冷藏室的制冷操作，具有相对低的致冷剂蒸发温度的第二蒸发器18能够用于执行冰箱中冷冻室的制冷操作。
作为选择，喷射器循环装置10能够用于加热水的水加热器用的热泵循环装置。此外，喷射器循环装置10能够用于供其它用途的蒸汽压缩喷射器循环装置。
在上述实施例中，节流阀机构17、25、28能够配置有具有通路关闭功能的电磁阀功能。
虽然参照其优选实施例对本发明进行了描述，但是应该理解：本发明并不局限于优选的实施例和构造。本发明旨在覆盖各种修改和等同布置。此外，虽然优选实施例的各种元件以多种优选的组合和构造显示，但包括更多、更少或仅单个元件的其它组合和构造也在本发明的精神和范围内。

Claims (14)

1.一种喷射器循环装置，包括：
用于压缩致冷剂的压缩机(11)；
设置以散发从压缩机排出的致冷剂的热量的致冷剂散热器(13)；
喷射器(14)，所述喷射器包括：用于使来自致冷剂散热器的致冷剂减压和膨胀的喷嘴部(14a)；利致冷剂吸入端口(14b)，从喷嘴部喷射的致冷剂流从该致冷剂吸入端口抽取致冷剂；和压力增加部(14c，14d)，在所述压力增加部(14c，14d)中，从喷嘴部喷射的致冷剂和从致冷剂吸入端口抽取的致冷剂被混合而所述致冷剂的压力通过将速度能转换为压力能而增加；
用于使流出喷射器的致冷剂蒸发的第一蒸发器(15)；
第一分支通路(16)，所述第一分支通路(16)从致冷剂散热器的致冷剂下游侧与喷嘴部的上游侧之间的位置分支，并连接到喷射器的致冷剂吸入端口；
设置在第一分支通路中以使从致冷剂散热器流出的致冷剂减压的第一节流阀部件(17)；
设置在第一分支通路中、第一节流阀部件和喷射器的致冷剂吸入端口之间的第二蒸发器(18)；和
气液分离器(21)，所述气液分离器(21)位于第一蒸发器的致冷剂出口和压缩机的致冷剂吸入侧之间，用于将致冷剂分成气态致冷剂和液态致冷剂，其中：所述气液分离器具有出口，分离的气态致冷剂从该出口被引导到压缩机的致冷剂吸入侧。
2.根据权利要求1所述的喷射器循环装置，其中：第一蒸发器被定位以冷却第一制冷对象，而第二蒸发器被定位以冷却与第一制冷对象不同的第二制冷对象。
3.根据权利要求1所述的喷射器循环装置，还包括：
第二分支通路(24)，所述第二分支通路(24)从致冷剂散热器的致冷剂下游侧与喷嘴部的上游侧之间的位置分支，并连接到气液分离器的入口侧；
第二节流阀部件(25)，所述第二节流阀部件(25)设置在第二分支通路中，用于使致冷剂减压；和
用于使致冷剂蒸发以具有制冷容量的第三蒸发器(26)，其中：所述第三蒸发器在自第二节流阀部件(25)的下游的位置处设置在第二分支通路中。
4.根据权利要求1所述的喷射器循环装置，还包括：
第二分支通路(24)，所述第二分支通路(24)从致冷剂散热器的致冷剂下游侧与喷嘴部的上游侧之间的位置分支，并连接到气液分离器的出口侧；
第二节流阀部件(25)，所述第二节流阀部件(25)设置在第二分支通路中，用于使致冷剂减压；和
用于使致冷剂蒸发以具有制冷容量的第三蒸发器(26)，其中：所述第三蒸发器在自第二节流阀部件(25)的下游的位置处设置在第二分支通路中。
5.一种喷射器循环装置，包括：
用于压缩致冷剂的压缩机(11)；
设置以散发从压缩机排出的致冷剂的热量的致冷剂散热器(13)；
用于使来自致冷剂散热器的致冷剂减压的第一节流阀部件(28)；
用于使流出第一节流阀部件的致冷剂蒸发的第一蒸发器(15)；
喷射器(14)，所述喷射器包括：用于使来自致冷剂散热器的致冷剂减压和膨胀的喷嘴部(14a)；致冷剂吸入端口(14b)，利用从喷嘴部喷射的致冷剂流从该致冷剂吸入端口抽取致冷剂；和压力增加部(14c，14d)，在所述压力增加部(14c，14d)中，从喷嘴部喷射的致冷剂和从致冷剂吸入端口抽取的致冷剂被混合而所述致冷剂的压力通过将速度能转换为压力能而增加；
第一分支通路(16)，所述第一分支通路(16)从致冷剂散热器的致冷剂下游侧与喷嘴部的上游侧之间的位置分支，并连接到喷射器的致冷剂吸入端口；
设置在第一分支通路中以使从致冷剂散热器流出的致冷剂减压的第二节流阀部件(17)；
设置在第一分支通路中、第二节流阀部件和喷射器的致冷剂吸入端口之间的第二蒸发器(18)；和
气液分离器(21)，所述气液分离器(21)位于第一蒸发器的致冷剂出口和压缩机的致冷剂吸入侧之间，用于将致冷剂分成气态致冷剂和液态致冷剂，其中：所述气液分离器具有出口，分离的气态致冷剂从该出口被引导到压缩机的致冷剂吸入侧。
6.根据权利要求5所述的喷射器循环装置，其中：所述喷射器具有连接到第一蒸发器的入口的出口。
7.根据权利要求5所述的喷射器循环装置，其中：所述喷射器具有连接到所述气液分离器的入口的出口。
8.根据权利要求5所述的喷射器循环装置，还包括：
第二分支通路(24)，所述第二分支通路(24)从致冷剂散热器的致冷剂下游侧与喷嘴部的上游侧之间的位置分支，并连接到气液分离器的入口侧；
第三节流阀部件(25)，所述第三节流阀部件(25)设置在第二分支通路(24)中，用于使致冷剂减压；和
用于使致冷剂蒸发以具有制冷容量的第三蒸发器(26)，其中：所述第三蒸发器设置在第二分支通路(24)中，在自第三节流阀部件(25)的下游的位置处。
9.根据权利要求5所述的喷射器循环装置，还包括：
第二分支通路(24)，所述第二分支通路(24)从致冷剂散热器的致冷剂下游侧与喷嘴部的上游侧之间的位置分支，并被连接到气液分离器的出口侧；
第三节流阀部件(25)，所述第三节流阀部件(25)设置在第二分支通路中，用于使致冷剂减压；和
用于使致冷剂蒸发以具有制冷容量的第三蒸发器(26)，其中：所述第三蒸发器设置在第二分支通路中，在自第三节流阀部件(25)的下游的位置处。
10.根据权利要求5所述的喷射器循环装置，其中：所述第二蒸发器(24)以比第一蒸发器(15)的致冷剂蒸发压力更低的致冷剂蒸发压力操作。
11.根据权利要求3所述的喷射器循环装置，其中：
所述第二蒸发器(18)以比第一蒸发器(15)的致冷剂蒸发压力更低的致冷剂蒸发压力操作；和
所述第三蒸发器(26)以近似等于第一蒸发器(18)的致冷剂蒸发压力的致冷剂蒸发压力操作。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的喷射器循环装置，其中第一蒸发器与第二蒸发器被装配以形成整体单元。
13.根据权利要求1-11中任意一项所述的喷射器循环装置，还包括
内部热交换器(23)，所述内部热交换器(23)被定位以在来自气液分离器的致冷剂和来自致冷剂散热器的致冷剂之间进行热交换。
14.根据权利要求1-11中任意一项所述的喷射器循环装置，其中流入致冷剂散热器中的致冷剂具有比致冷剂的临界压力更高的压力。
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