CN1892150A - 喷射器循环系统 - Google Patents

Abstract

一种具有致冷剂循环的喷射器循环系统，其中致冷剂流过所述致冷剂循环，所述系统包括设置在所述散热器下游的喷射器(15)、蒸发流出喷射器的致冷剂的第一蒸发器(16)、被定位在支路通道中且对致冷剂减压以调节致冷剂的流速的节流单元(19、30、34、37、39、44)、和定位在节流单元下游的第二蒸发器(20)。在所述喷射器循环系统中，流动比率调节装置基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、通过第一蒸发器和第二蒸发器将被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中的至少一个量相关的至少一个物理量，调节在喷射器的喷嘴部分被减压和膨胀的第一致冷剂流量和吸入喷射器的致冷剂吸入口的第二致冷剂流量之间的流动比率。

Description

喷射器循环系统

技术领域

本发明涉及具有喷射器的喷射器循环系统，其中所述喷射器起到致冷剂减压装置和致冷剂循环装置的作用。

背景技术

设置有多个蒸发器的喷射器循环系统已经为公众所知，如日本专利No.3322263(对应于US专利6,574,987和US专利6,477,857)中所公开的。

如图26中所述，相对于致冷剂流，第一蒸发器16被连接至喷射器15的下游。相对于致冷剂流，构成汽—液分离器的储罐32被定位在第一蒸发器16的下游。另外，第二蒸发器20被定位在储罐32的液相致冷剂出口和喷射器15的致冷剂吸入口15b之间。这两个蒸发器16、20同时被操作。

在所述致冷剂循环中，由于高速致冷剂流膨胀所产生的压力降被利用，以吸取从第二蒸发器20中流出的致冷剂，另外，致冷剂在膨胀时的速度能在扩散部分15d(压力增加部分)被转变为压力能，以升高致冷剂压力(也就是，压缩机11的进口压力)。这样，可以降低驱动压缩机11的功率，从而可以提高循环操作的效率。

在所述致冷剂循环中，使用第一蒸发器16和第二蒸发器20可以从分离开的空间中产生吸热(冷却)作用，或者它通过两个蒸发器16、20可从同一空间中产生。同样，使用两个蒸发器16、20可以冷却车厢内部。

在所述致冷剂循环中，流出散热器12的致冷剂全部通过喷射器15的喷嘴部分15a。这里，通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂流速被称为Gnoz。Gnoz被设置为这样的流速：使得第一蒸发器16的出口侧的致冷剂的干燥度变为预定值或之下。通过喷嘴部分15a被减压的致冷剂与通过喷射器15的致冷剂吸入口15b被抽吸的致冷剂相混合，并且流入第一蒸发器16。流出第一蒸发器16的致冷剂在储罐32中被分离为气相致冷剂和液相致冷剂。

喷射器15的致冷剂吸入口15b被减压，从而产生抽吸作用。因此，第二蒸发器20被供给有在储罐32中分离的液相致冷剂。这里，通过致冷剂吸入口15b被抽吸的致冷剂的流速被称为Ge。流入第二蒸发器20的液相致冷剂在第二蒸发器20处被蒸发。因此，通过致冷剂吸入口15b被抽吸的致冷剂的大部分或全部是气相致冷剂。结果，液相致冷剂的流速Gnoz基本上为第一蒸发器16的冷却能力作贡献。因此，第一蒸发器16的冷却能力受Gnoz影响。

通过增加吸取至喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂的流速Ge，使流入第二蒸发器20的液相致冷剂的流速增加。因此，第二蒸发器20的冷却能力可被增加，而不降低第一蒸发器16的冷却能力，从而整个循环的冷却能力还被增加。

蒸发器的冷却能力例如被定义为致冷剂从蒸发器中的空气吸热时观测到的致冷剂焓的增量。焓的增量被定义为：每单位重量的致冷剂的比焓(specific enthalpy)的增量乘以致冷剂的流速。整个循环的冷却能力被定义为在第一和第二蒸发器16和20处致冷剂焓的增量之和Qer。冷却能力还可被定义为性能系数(COP)，其中所述性能系数通过用Qer除以压缩机11消耗的功率而得到。

在常规循环中，因此，发生图28中说明的现象。也就是，在流动比率η(η＝Ge/Gnoz)被增加时，整个循环的冷却能力Qer还被增加。流动比率η是吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂的流速Ge与通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂的流速Gnoz的比值。

在常规热载荷是低的时，循环中致冷剂的高压和低压之间的差值被降低；因此，对喷射器15的输入被减少。在这种情况中，问题出现在常规循环中。由于致冷剂流速Ge仅仅依赖于喷射器15的致冷剂吸取能力，因此下面的情况会发生：减少对喷射器15的输入—＞降低喷射器15的致冷剂吸取能力—＞降低流入第二蒸发器20中的液相致冷剂的流速—＞降低流动比率η。这导致冷却能力Qer的降低。

US 2005/0178150提出一种图示在图27中的喷射器循环(图28中的比较循环)。在图27的所述喷射器循环中，支路通道18被设置在散热器12的排放侧和喷射器15的致冷剂流进口之间。调节致冷剂的压力和流速的节流机构和第二蒸发器20被定位在所述支路通道18中。第二蒸发器20的出口被连接至喷射器15的致冷剂吸入口15b。

致冷剂流在喷射器15的上游被分离，并且被分离的致冷剂通过支路通道18被吸入致冷剂吸入口15b。因此，在连接方面，支路通道18与喷射器15成并联关系。为此，在致冷剂被供给给支路通道18时，除了喷射器15的致冷剂吸取能力之外，可以利用压缩机11的致冷剂吸取和排出能力。

因此，即使至喷射器15的输入减少和喷射器15的致冷剂吸取能力降低的现象出现，吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b中的致冷剂的流速Ge减少的程度可远远低于常规循环中的降低程度。

在US 2005/0178150中提出的喷射器循环中，致冷剂流在喷射器15的上游被分离。因此，流出散热器12的致冷剂的流速Gn等于通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂的流速Gnoz和流入第二蒸发器20中的致冷剂的流速之和。流入第二蒸发器20中的致冷剂的流速等于被吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂的流速Ge。

因此，表示为Gn＝Gnoz+Ge的关系可被保持。从而，在Gnoz降低时，Ge增加。反之在Gnoz增加时，Ge降低。因此，即使在第一蒸发器16的冷却能力被降低时，第二蒸发器20的冷却能力也会被增加；即使在第二蒸发器20的冷却能力被降低时，第一蒸发器16的冷却能力也会被增加。因此，产生图28中说明的比较循环的冷却能力Qer。也就是，在比较循环中，对应流动比率η的改变的冷却能力的改变小于常规循环中的改变，并且冷却能力在最优流动比率ηmax处达到最高点。

此外，在使用喷射器的吸力使致冷剂在致冷剂循环中流通的喷射器循环系统中，油基于喷射器的工作状态容易停留在的蒸发器中。一般地，在所述系统长时间工作在低载荷下时，预定油流通量是必需的，以便保护压缩机。

发明概述

考虑到前述问题，需要在循环中使流动比率η接近最优流动比率ηmax，以便以高冷却能力Qer操作喷射器循环系统。此外，还需要在致冷剂循环系统中将油返回至压缩机。

本发明的目的是，在全部致冷剂循环中以高冷却能力操作喷射器循环系统。

本发明的另一目的是提供一种喷射器循环系统，所述喷射器循环系统可高效将油返回至压缩机。

本发明的又一目的是提供一种喷射器循环系统，在所述喷射器循环系统中停留在蒸发器中的油可基于蒸发器的工作状态通过从蒸发器流出致冷剂而被有效地限制。

依据本发明的一方面，一种具有致冷剂循环的喷射器循环系统，其中致冷剂流过所述致冷剂循环，包括：吸入和压缩致冷剂的压缩机；散热器，其从所述压缩机排放的高压致冷剂辐射热量；喷射器，其被设置在所述散热器的下游，所述喷射器具有用于使致冷剂减压和膨胀的喷嘴部分、通过从喷嘴部分喷射的高速致冷剂流使致冷剂经过而被吸入的致冷剂吸入口和增压部分，所述增压部分用于将通过致冷剂吸入口吸入的致冷剂与高速致冷剂流相混合以及用于使混合的致冷剂流减速以升高致冷剂流的压力；蒸发流出喷射器的致冷剂的第一蒸发器；支路通道，其从散热器和喷射器之间的支路部分分支，并且被连接至致冷剂吸入口，用于将致冷剂从散热器引导入致冷剂吸入口；节流单元，其被定位在支路通道中且使致冷剂减压以调节致冷剂的流速；以及第二蒸发器，其被定位在节流单元的下游并且蒸发致冷剂。

在所述喷射器循环系统，基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、将通过第一蒸发器和第二蒸发器被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中至少一个相关的至少一个物理量，流动比率调节装置调节在喷射器的喷嘴部分中被减压和膨胀的第一致冷剂流量和吸入致冷剂吸入口的第二致冷剂流量之间的流动比率。由此，整个致冷剂循环以高冷却能力被操作。例如，流动比率调节装置由喷射器自身构造，或者流动比率调节装置由节流单元自身构造，或者流动比率调节装置由不同于喷射器和节流单元的可变节流部件构造。此外，可变节流部件可被定位在支路通道的支路部分和喷射器的喷嘴部分的致冷剂流进口之间，或者节流单元可以是被定位在支路通道的支路部分和第二蒸发器的致冷剂流进口之间的可变节流部件，或者可变节流部件被定位在支路通道的支路部分处。

依据本发明的另一方面，在喷射器循环系统，基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、将通过第一蒸发器和第二蒸发器被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中至少一个相关的至少一个物理量，流量调节装置被设置用来调节整个致冷剂循环中的流量。在这种情况中，可以在喷射器循环系统的整个致冷剂循环中获得高冷却能力。例如，流量调节装置可被定位在支路通道的支路部分的上游。

依据本发明的又一方面，排放容量变化部分可被设置用来在致冷剂循环系统中调节从压缩机排放的致冷剂的流量。在这种情况中，基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、将通过第一蒸发器和第二蒸发器被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中至少一个相关的至少一个物理量，排放容量变化部分调节从压缩机排放的致冷剂的流量。即使在这种情况中，喷射器循环系统可被操作，同时在整个致冷剂循环中具有高冷却能力。例如，压缩机可以是可变排量压缩机。在这种情况中，排放容量变化部分可以是电容量控制阀，所述电容量控制阀通过改变压缩机的排放容量来调节从压缩机排放的致冷剂的流量。可选择地，排放容量变化部分可以是电磁离合器，所述电磁离合器通过改变压缩机的工作状态和非工作状态之间的比率来调节从压缩机排放的致冷剂的流量。

依据本发明的又一方面，在喷射器循环系统中，送风机单元被设置以将空气吹至第一蒸发器和第二蒸发器中的至少一个，并且送风机单元包含用于调节送风机单元的空气吹送量的空气吹送调节装置。在这种情况中，基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、将通过第一蒸发器和第二蒸发器被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中至少一个相关的至少一个物理量，空气吹送调节装置调节送风机单元的空气量。可选择地，送风机单元可被设置以将空气吹至散热器，并且空气吹送调节装置用于调节送风机单元的空气吹送量。另外，基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、将通过第一蒸发器和第二蒸发器被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中至少一个相关的至少一个物理量，空气吹送调节装置调节送风机单元的空气吹送量。因此，能够调节致冷剂循环中的致冷剂流量，并且能够在整个致冷剂循环中可以获得高冷却能力。

在任一的喷射器循环系统，物理量可与在第一蒸发器的致冷剂出口侧处致冷剂的过热程度相关，可与在第二蒸发器的致冷剂出口侧处致冷剂的过热程度相关，或者可与在散热器的致冷剂出口侧处致冷剂的过热程度相关。另外，物理量可与在散热器的致冷剂出口侧处致冷剂的温度和压力相关，或者可与流动比率相关，或者可与从压缩机排放的致冷剂的流量相关。另外，储罐可被定位在第一蒸发器的下游，以将致冷剂分离为汽相致冷剂和液相致冷剂。

依据本发明的又一方面，喷射器循环系统被配置有确定装置，用于确定对于将通过第一蒸发器和第二蒸发器被冷却的空间而言是否需要快速冷却，以及配置有调节装置，用于调节第一蒸发器和第二蒸发器中至少一个蒸发器的蒸发温度。在这种情况中，调节装置在确定装置确定快速冷却是必要的时，降低第一蒸发器和第二蒸发器中至少一个蒸发器的蒸发温度。因此，可以容易地实现对将被冷却的空间的快速冷却。

例如，可以提供能够输入用户的快速冷却要求的输入装置。在这种情况中，确定装置在快速冷却要求通过输入装置被输入时确定需要快速冷却。可选择地，基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、通过第一蒸发器和第二蒸发器将被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中至少一个相关的至少一个物理量，确定装置可确定快速冷却。可选择地，流动比率调节装置可被设置用来调节在喷射器的喷嘴部分中被减压和膨胀的第一致冷剂流量和吸入致冷剂吸入口的第二致冷剂流量之间的流动比率。在这种情况中，当确定装置确定需要快速冷却时，流动比率调节装置切断在喷射器的喷嘴部分中被减压和膨胀的致冷剂流，以降低蒸发温度。可选择地，可变节流部件可被定位在支路部分和喷射器的喷嘴部分之间。在这种情况中，流动比率调节装置由节流单元自身构造。例如，流动比率调节装置可以由喷射器自身构造。可选择地，排放容量变化部分可以被设置用来调节从压缩机排放的致冷剂的流量。在这种情况中，排放容量变化部分在确定装置确定需要快速冷却时增加从压缩机排放的致冷剂的流量，以降低蒸发温度。

可选择地，喷射器循环系统可以被配置有用于将空气至少吹至第二蒸发器的送风机单元以及调节送风机单元的空气吹送量的送风机调节单元。在这种情况中，送风机调节单元在确定装置确定需要快速冷却时减少空气吹送量，以降低蒸发温度。可选择地，增加装置可以被设置用来增加在第一蒸发器和第二蒸发器中至少一个蒸发器的出口侧处致冷剂的过热程度。在这种情况中，增加装置在确定装置确定需要快速冷却时增加过热程度，以降低蒸发温度。

依据本发明的又一方面，喷射器循环系统包括：用于压缩致冷剂的压缩机；用于冷却和冷凝由压缩机压缩的致冷剂的冷凝器；喷射器，其被设置在所述冷凝器的下游，其中所述喷射器具有喷嘴部分，所述喷嘴部分具有用于使来自冷凝器的致冷剂减压的致冷剂进口、利用穿过喷射器的喷嘴部分使致冷剂通过其被吸入的致冷剂吸入口、和用于排放来自喷射器的致冷剂的致冷剂出口；蒸发器，其被设置用来在外部流体和从喷射器的上游侧被分支且被引入的致冷剂之间进行热交换，并且具有被连接至喷射器的致冷剂吸入口的致冷剂出口；检测可控制因子的检测装置，用于确定油在蒸发器中的停留状态；确定装置，其基于来检测装置的信息确定油是否停留在蒸发器中；以及油向下流动装置，在确定装置确定油停留在蒸发器中时，所述油向下流动装置引起油向下流动。因此，防止了油停留在蒸发器中，从而能够有效地保护压缩机。

例如，在可控制因子不在预定范围内时，油向下流动装置可以增加在蒸发器中流动的致冷剂的流速。此外，蒸发器的致冷剂出口侧上过热的致冷剂气体的状态(SH)可被用作可控制因子，或者蒸发器的致冷剂出口和进口之间的致冷剂温度差值或蒸发器的致冷剂出口和进口之间的致冷剂压力损失可被用作可控制因子，或者喷射器的致冷剂吸入口和致冷剂出口之间的压力差值可被用作可控制因子。

可选择地，流动控制装置可被设置在冷凝器的下游，并且可调节流动至喷射器的致冷剂的流速和流动至蒸发器的致冷剂的流速。在这种情况中，流动控制装置可配置有可变膨胀阀，所述可变膨胀阀被设置在喷射器的致冷剂进口的上游。此外，油向下流动装置可配置有控制装置，所述控制装置在可控制因子不在预定范围内时实施调节，以减小可变膨胀阀或喷射器的喷嘴部分的开口量。

可选择地，在可控制因子不在预定范围内时，油向下流动装置可暂时停止压缩机。可选择地，在可控制因子不在预定范围内时，油向下流动装置可阻碍致冷剂在冷凝器中冷却或增加作用在流体介质上的载荷，其中所述流体介质与冷凝器中的致冷剂进行热交换。

此外，另一蒸发器可与喷射器的出口相连接。另外，氟里昂致冷剂、碳氢化合物致冷剂或二氧化碳可被用作致冷剂。

依据本发明的又一方面，一种用于喷射器循环系统的操作方法包括：通过喷射器的吸力，使致冷剂通过喷射器，以及使致冷剂通过蒸发器；检测可控制因子，用于确定在通过期间油停留在蒸发器中；以及在可控制因子不在预定范围内时，使油从蒸发器向下流动。因此，它可以限制油停留在蒸发器中。

附图说明

在将附图结合在一起时，根据下面优选实施例的详细说明，本发明的其它目的和优点将变得更清楚，其中：

图1是示出依据本发明的第一实施例的喷射器循环系统的示意图；

图2是示出依据本发明的第二实施例的喷射器循环系统的示意图；

图3是示出依据本发明的第三实施例的喷射器循环系统的示意图；

图4是示出依据本发明的第四实施例的喷射器循环系统的示意图；

图5是示出依据本发明的第五实施例的喷射器循环系统的示意图；

图6是示出依据本发明的第六实施例的喷射器循环系统的示意图；

图7是示出依据本发明的第七实施例的喷射器循环系统的示意图；

图8是示出依据本发明的第八实施例的喷射器循环系统的示意图；

图9是示出依据本发明的第九实施例的喷射器循环系统的示意图；

图10是示出依据本发明的第10实施例的喷射器循环系统的示意图；

图11是示出依据本发明的第11实施例的喷射器循环系统的示意图；

图12是示出依据本发明的第12实施例的喷射器循环系统的示意图；

图13是示出依据本发明的第13实施例的喷射器循环系统的示意图；

图14是示出依据本发明的第14实施例的喷射器循环系统的示意图；

图15是示出依据本发明的第15实施例的喷射器循环系统的示意图；

图16是示出依据本发明的第16实施例的喷射器循环系统的示意图；

图17是示出依据本发明的第17实施例的喷射器循环系统的示意图；

图18是示出依据本发明的第18实施例的喷射器循环系统的示意图；

图19是示出依据本发明的第19实施例的喷射器循环系统的示意图；

图20是示出依据本发明的第20至第22实施例的喷射器循环系统的示意图；

图21是示出依据本发明的第23实施例的喷射器循环系统的示意图；

图22是示出依据本发明的第24实施例的喷射器循环系统的示意图；

图23是示出依据本发明的第24至第26实施例的喷射器循环系统的控制操作的流程图；

图24是示出依据本发明的第25实施例的喷射器循环系统的示意图；

图25是示出依据本发明的第26实施例的喷射器循环系统的示意图；

图26是示出依据常规例子的喷射器循环系统的示意图；

图27是示出依据本发明的比较例子的喷射器循环系统的示意图；以及

图28是示出图26和27的循环中冷却能力和流动比率之间的关系的图表。

图29是示出另一实施例的致冷循环和控制器(ECU)的系统框图；以及

图30是示出控制器所提供的信号流以及功能方块图的方框图。

具体实施方式

(第一实施例)

图1说明第一实施例所述喷射器循环系统10被应用至车辆的致冷设备的例子。在本实施例中车辆的致冷设备被构造成：使得车厢内的温度降低至非常低的温度，例如接近-20℃。

在喷射器循环系统10中，压缩机11吸入、压缩和排出致冷剂。压缩机11通过电磁离合器11a和皮带被运行着的车辆的发动机(未显示)可旋转地驱动。所述实施例使用斜盘式可变排量压缩机，所述压缩机的排放容量可由外部控制信号连续地、可变地控制。

下面将给出更具体的说明。利用压缩机11的排放压力和进口压力，控制斜盘室(未显示)内的压力。这样，斜盘的倾斜角度是变化的，以改变活塞冲程，因而排放容量在从基本上0％至100％的范围内是连续改变的。通过这个排放容量的改变，而可调节致冷剂排放能力。

所述排放容量是工作空间的几何容积，在所述工作空间中致冷剂被吸入和压缩，所述排放容量相当于活塞冲程的上死点和下死点之间的气缸容量。

下面将给出对斜盘室内压力的控制的说明。压缩机11被配置有电磁容量控制阀11b。电磁容量控制阀11b结合：压力响应机构(未显示)，其根据在压缩机11的吸取侧处低致冷剂压力而产生力F1；产生电磁力F2的电磁机构(未显示)，其对由低致冷剂压力Ps产生的所述力F1进行计数。

通过从后面所述的空气调节器控制器21输出的控制电流In确定电磁机构的电磁力F2。通过改变由阀体(未显示)引入斜盘室内的高压致冷剂对低压致冷剂的比率，改变斜盘室内的压力，其中所述斜盘室内的压力与力F1和电磁力F2相对应地被取代，其中所述力F1对应于低致冷剂压力Ps。

通过调节斜盘室内的压力，压缩机11的排放容量可在从100％至基本上0％的范围内被连续地改变。因此，通过将排放容量减少至大致为0％，能够使压缩机11可大致上进入停止工作状态。因此，压缩机11可被构造为无离合器式压缩机，其中所述无离合器式压缩机的旋转轴不变地通过带轮和V形皮带与车辆发动机相连接。

散热器12被连接在压缩机11的致冷剂排放侧。散热器12是热交换器，其在从压缩机11排放的高压致冷剂和由散热器的送风机12a输送的外部空气(也就是，车厢外部的空气)之间进行热交换，以冷却高压致冷剂。

散热器的送风机12a由用于驱动的电动机12b驱动。用于驱动的所述电动机12b被构造成：在从空气调节控制器21输出施加电压V1时其被可旋转地驱动。因此，由于用于驱动的电动机12b的转动数可以由空气调节控制器21(A/C ECU)通过改变施加的电压V1来改变，所以由散热器12的送风机12a输送的空气量可被改变。

所述实施例使用普通碳氟化合物致冷剂作为在所述循环中循环的致冷剂。因此，喷射器循环系统10构成亚临界(subcritical)循环，在所述亚临界循环中高压没有超过临界压力。因此，散热器12起到冷却和凝结致冷剂的冷凝器的作用。

液体接收器13相对于致冷剂流被定位在散热器12的下游，其中所述液体接收器13作为将致冷剂分离为汽体和液体并且存储液相致冷剂的汽—液分离器。液相致冷剂被导出所述液体接收器13至下游侧。可变节流机构14相对于致冷剂流被连接在液体接收器13的下游。

具体地，所述可变节流机构14是通常已知的热膨胀阀门。所述可变节流机构14起到使来自液体接收器13的高压液相致冷剂降压为具有汽和液两相的中间压力致冷剂。

热膨胀阀门依据在后面描述的第一蒸发器16的出口侧处的致冷剂的过热程度，调节阀体部分(未显示)的打开。因此，通过可变节流机构14的致冷剂的流速可被调节，以使第一蒸发器16的出口侧处的致冷剂的过热程度到达预定值。也就是，在所述实施例中，热膨胀阀门的阀体部分实现用于调节流动比率(η)的装置。

热膨胀阀门的阀体与隔膜机构14a相连接，所述隔膜机构形成压力响应装置。所述隔膜机构14a通过依据以下因素移动阀体来调节阀体的开启：温度敏感气缸14b内的填充气体介质的压力(在第一蒸发器16的出口侧处对应于致冷剂温度的压力)；以及第一蒸发器16的出口侧处、被引导通过平衡管14c的致冷剂的压力。也就是，在本实施例中，温度敏感气缸14b和平衡管14c实现用于检测与循环中致冷剂状态相关的物理量的装置。

喷射器15与可变节流机构14的出口相连接。所述喷射器15是减压单元，用于对致冷剂减压，并且还是一种致冷剂循环装置，用于通过高速喷射出的致冷剂流的吸取作用(吞没作用，engulfing action)而使致冷剂流通。

喷射器15配置有：喷嘴部分15a，其在通道区域的下面变窄且等熵地使通过可变节流机构14的中间压力致冷剂减压；以及致冷剂吸入口15b，其定位在与喷嘴部分15a的致冷剂喷管相同的空间内，且从下面描述的第二蒸发器20吸入汽相致冷剂。

另外，混合部分15c位于喷嘴部分15a和致冷剂吸入口15b的下游。混合部分15c将来自喷嘴部分15a的高速致冷剂流与通过致冷剂吸入口15b吸取的致冷剂相混合。构成压力增加部分的扩散部分15d被定位在混合部分15c的下游。

扩散部分15d以这样的形状被形成：朝向致冷剂通道出口，致冷剂通道的面积是逐渐增加的。扩散部分15d起到使致冷剂流减速以增加致冷剂压力的作用。也就是，扩散部分15d具有将致冷剂的速度能转变为压力能的作用。

第一蒸发器16被连接在喷射器15的扩散部分15d的下游。第一蒸发器16是热交换器，其交换由蒸发器的送风机16a输送的空气和致冷剂之间的热量，以蒸发所述致冷剂，从而产生吸热作用。

蒸发器的送风机16a由用于驱动的电动机16b驱动。用于驱动的电动机16b被构造成：使得它在从空气调节控制器21输出施加的电压V2时被可旋转地驱动。由于通过空气调节控制器21改变施加的电压V2能够改变用于驱动的电动机16b的转动数，因此可改变由蒸发器的送风机16a输送的空气量。

第一蒸发器16相对于致冷剂流的下游部分被连接至内部热交换器17，并且内部热交换器17的致冷剂出口被连接至压缩机11的吸入侧。

支路通道18是致冷剂通道，其连接上述液体接收器13和可变节流机构14及喷射器15的致冷剂吸入口15b之间的部分。参考字符Z表示支路通道18的支路部分。上述内部热交换器17位于支路通道18中，固定的节流阀19位于内部热交换器17的下游。另外，第二蒸发器20位于固定的节流阀19的下游。

内部热交换器17使通过支路通道18的高温、高压致冷剂与第一蒸发器16下游侧的低温、低压致冷剂之间交换热量。作为在内部热交换器17中致冷剂间热量交换的结果，通过支路通道18的致冷剂被冷却。因此，在第一蒸发器16和第二蒸发器20的致冷剂进口和出口处的致冷剂之间的焓差可被增加。也就是，第一蒸发器16和第二蒸发器20的冷却能力可被增加。

固定节流阀19调节流入第二蒸发器20的致冷剂的流速，并且降低流入第二蒸发器20的致冷剂的压力。具体地，可以由诸如毛细管或孔之类的固定节流阀来构造固定节流阀19。

在本实施例中，固定节流阀19的节流开口量被预先设置为预定数量，以使流动比率η变得等于图28中说明的最优流动比率ηmax。这里，η＝Ge/Gnoz，其中Ge是通过喷射器15的致冷剂吸入口15b吸入的致冷剂的流速；以及Gnoz是在第一蒸发器16的出口侧处的致冷剂的过热程度等于预定数值时通过可变节流机构14且进一步通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂流速。最优流动比率ηmax是整个系统的冷却能力Qer达到最大值处的流动比率。

在第一蒸发器16的出口侧处的致冷剂的过热程度等于预定值时，使观测到的可变节流机构14的节流开口量为合适值的方案可以被执行。例如，可以以适当数值制造喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积、混合部分15c和扩散部分15d的尺寸以及固定节流阀19的节流开口量。还有，考虑了下面因素而实现所述设计：通道中的压力损失，通过可变节流机构14的致冷剂流过所述通道；以及通道(支路通道18)，通过固定节流阀19的致冷剂流过所述通道。

第二蒸发器20是热交换器，其蒸发致冷剂且产生吸热作用。在该实施例中，第一蒸发器16和第二蒸发器20被组装在一起以使可以形成整体结构。更具体地，第一蒸发器16和第二蒸发器20的部件由铝制成，并且它们使用铜焊连接在一起，以使它们成为整体结构。

为此，由上述蒸发器的送风机16a输送的空气如箭头A所示一样流动。空气在第一蒸发器16处被冷却，然后在第二蒸发器20处被冷却。也就是，使用第一蒸发器16和第二蒸发器20冷却将被冷却的同一空间。

空气调节控制器21由一般公知的微型计算机来构造，所述微型计算机包含CPU、ROM、RAM等等及其外围电路。所述空气调节控制器21基于存储在其ROM中的控制程序执行各种计算和处理，以控制各种装置11a、11b、12b、16b等等的工作。

空气调节控制器21被输入有来自成组的各种传感器的检测信号和来自操作面板(未显示)的各种操作信号。具体地，所提供的成组传感器包括检测外部空气温度(车厢外部温度)的周围温度传感器(外部空气温度传感器)及类似物。操作面板被配置有温度设置开关，所述开关用于设置将被冷却的空间及类似物的冷却温度。

以下将描述如上所述构造的所述实施例的操作。在电磁离合器11a通过空气调节控制器21的控制输出被激励以使电磁离合器11a接合时，从车辆的发动机传递出旋转驱动力，并传送至压缩机11。在控制电流In基于控制程序从空气调节控制器2被1输出至电磁容量控制阀11b时，压缩机11吸入、压缩、排放汽相致冷剂。

在压缩机11中被压缩且从压缩机11中排出的高温、高压汽相致冷剂流入散热器12。在散热12处，高温、高压致冷剂由外部空气冷却且凝结。从散热器12流出的带有辐射热量的高压致冷剂在液体接收器13中被分离为汽相致冷剂和液相致冷剂。从液体接收器13中流出的液相致冷剂在支路部分Z处被分离为流向可变节流机构14的致冷剂流和流向支路通道18的致冷剂流。

流向可变节流机构14的致冷剂流在可变节流机构14处使其压力被降低且使其流速被调节，然后流入喷射器15。同时，可变节流机构14调节通过可变节流机构14的致冷剂的流速，以使在第一蒸发器16的出口侧的致冷剂的过热程度达到预定值。也就是，它调节了致冷剂流速Gnoz。

进入喷射器15的致冷剂流进一步通过喷嘴部分15a被减压和被膨胀。因此，致冷剂的压力能在喷嘴部分15a处被转换为速度能，并且从喷嘴部分15a的喷射口处以增大的速度喷射致冷剂。已经通过支路通道18中的第二蒸发器20的所述致冷剂(汽相致冷剂)通过同时产生的致冷剂吸取作用被吸取穿过致冷剂吸入口15b。

从喷嘴部分15a喷射出的致冷剂和吸入致冷剂吸入口15b的致冷剂在位于喷嘴部分15a下游的混合部分15c处被混合在一起，进而流入扩散部分15d。在所述扩散部分15d处，致冷剂的速度(膨胀)能通过通道面积的增加而被转换为压力能。因此，致冷剂的压力被升高。

从喷射器15的扩散部分15d流出的致冷剂流入第一蒸发器16。在第一蒸发器16中，低温低压致冷剂从由蒸发器的送风机16a输送的空气处吸收热量，并且被蒸发。已经通过第一蒸发器16的汽相致冷剂流入内部热交换器17，并且在它和流过支路通道18的高温高压致冷剂之间在支路部分Z处交换热量。从内部热交换器17流出的汽相致冷剂被吸入压缩机11且被再次压缩。

进入支路通道18的致冷剂流进入内部热交换器17，并且在它和已经从第一蒸发器16流出的低温低压汽相致冷剂之间交换热量，如上所述。通过内部热交换器17被冷却的致冷剂通过固定节流阀19被降压，并且转变为低压致冷剂。所述低压致冷剂流入第二蒸发器20。

在第二蒸发器20处，低压流入致冷剂送入第一蒸发器16中且在此处被冷却的空气中吸收热量，进而被蒸发。已经通过第二蒸发器20的汽相致冷剂通过致冷剂吸入口15b被吸入喷射器15。如上所述，固定节流阀19的节流开口量被预先设置为预定量。因此，被吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b中的致冷剂的流速Ge是这样的流速：其对Gnoz的流动比率η达到最优流动比率ηmax。

在第二蒸发器20处被蒸发的汽相致冷剂通过喷射器15的致冷剂吸入口15b被吸入。在混合部分15c处，它与已经通过喷嘴部分15a的液相致冷剂相混合，进而流入第一蒸发器16。

在所述实施例中，如上所述，喷射器15的扩散部分15d的下游侧上的致冷剂可被供给至第一蒸发器16；同时，在支路通道18侧处的致冷剂可通过固定节流阀19被供给至第二蒸发器20。因此，可以由第一蒸发器16和第二蒸发器20同时产生冷却作用。

第一蒸发器16的致冷剂蒸发压力是通过扩散部分15d加压后得到的压力。其间，第二蒸发器20的出口被连接至喷射器15的致冷剂吸入口15b。因此，在通过喷嘴部分15a处减压后立即获得的最低压力可被应用至第二蒸发器20。从而，第二蒸发器20的致冷剂蒸发压力(致冷剂蒸发温度)可低于第一蒸发器16的致冷剂蒸发压力(致冷剂蒸发温度)。

通过喷射器15的扩散部分15d处的压力升高作用，压缩机11的压缩工作载荷可被减少一数量，该减少的量为压缩机11的进口压力可被升高的量。因此，可以实现节约功率的效果。

在本实施例中，可变节流机构14调节致冷剂流速Gnoz，以使第一蒸发器16的出口侧处的致冷剂的过热程度达到预定值。因此，流动比率η被调节，以使它达到最优流动比率ηmax，在所述最优流动比率ηmax处整个系统的冷却能力被增强。因此，整体循环能够在高冷却能力被实现的同时被操作，。

第一蒸发器16的出口侧上的致冷剂的过热程度被控制；因此，能够防止液相致冷剂返回至压缩机11，进而可确保所述循环的稳定性。

(第二实施例)

在第一实施例中，可变节流机构14被定位在支路部分Z和喷射器15之间，固定节流阀19被定位在支路通道18中。在第二实施例中，如图2中所示，可变节流机构14和固定节流阀19被停止使用，并且可变节流机构30被设置在支路通道18中。

可变节流机构30是热膨胀阀门，所述阀门调节致冷剂流速，以使第一蒸发器16的出口侧上的致冷剂的过热程度达到预定值。所述热膨胀阀门的结构可与第一实施例中的相同。也就是，可变节流机构30的阀体实现用于调节流动比率(η)的装置，可变节流机构30的平衡管和温度敏感气缸实现用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置。

在本实施例中喷射器15的喷嘴部分15a中致冷剂通道的面积等被设置以使吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂流速Ge对在第一蒸发器16的出口侧上的致冷剂的过热程度变得等于预定值时观测到的致冷剂流速Gnoz的流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。第二实施例中的循环结构的其余部分可被与第一实施例中的相同。

因此，在本实施例中的循环被操作时，可变节流机构30调节致冷剂流速Ge，以使第一蒸发器16的出口侧上的致冷剂的过热程度达到预定值。因此，流动比率η被调节，以使它达到最优流动比率ηmax，进而可以获得与第一实施例相同的效果。

(第三实施例)

在第一实施例中，可变节流机构14被定位在支路部分Z和喷射器15之间。在所述第三实施例中，如图3中所示，图1中示出的可变节流机构14被停止使用，可变节流机构31被设置在液体接收器13和支路部分Z之间。

可变节流机构31是热膨胀阀门，所述阀门调节致冷剂流速，以使第一蒸发器16的出口侧上的致冷剂的过热程度达到预定值。所述热膨胀阀门的结构与第一实施例中的相同。也就是，可变节流机构31的阀体是用于调节整个循环的致冷剂流速的装置，可变节流机构31的平衡管和温度敏感气缸是用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置。

在所述第三实施例中，喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积等以及固定节流阀19的开口量被预先设置为预定量，以使相对于在第一蒸发器16的出口侧上的致冷剂的过热程度变得等于预定值时通过可变节流机构31的致冷剂流速，流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。第三实施例中的循环结构的其余方面与第一实施例中的相同。

因此，在本实施例中的循环被操作时，可变节流机构31调节通过所述可变节流机构31的致冷剂流速，以使第一蒸发器16的出口侧上的致冷剂的过热程度达到预定值。因此，流动比率η被调节，以使它达到最优流动比率ηmax，进而可以获得与第一实施例相同的效果。

(第四实施例)

在第一实施例中，可变节流机构14被定位在支路部分Z和喷射器15之间。在本实施例中，如图4中所示，图1中的可变节流机构14被停止使用，以及温度传感器51和压力传感器52被提供。温度传感器51检测第一蒸发器16的出口侧上致冷剂的温度Ts1，压力传感器52检测其压力Ps1。

温度传感器51和压力传感器52的检测值被输入至空气调节控制器21。基于所述检测值，空气调节控制器21计算第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度。也就是，在本实施例中，温度传感器51和压力传感器52是用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置。

空气调节控制器21控制控制电流In，以使计算的过热程度达到预定值，以及电磁容量控制阀11b控制压缩机11的排放容量。也就是，在本实施例中，电磁容量控制阀11b是排放流速变化装置。

在本实施例中，喷射器15的喷嘴部分15a中致冷剂通道的面积等以及固定节流阀19的开口量被预先设置为预定量，以使相对于在第一蒸发器16的出口侧处的致冷剂的过热程度变得等于预定值时观测到的压缩机11的致冷剂排放流速，流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。第四实施例中的循环结构的其余方面与第一实施例中的相同。

下面将给出本实施例的操作的说明。作为例子，假定第一蒸发器16的冷却载荷增加。在第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度增加并超过预定值时，空气调节控制器21增加压缩机排放容量。结果，通过第一蒸发器16的致冷剂的流速被增加；因此，第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度可被降低。

在第一蒸发器16的冷却载荷变低时，第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度降低。在所述过热程度变得低于预定值时，空气调节控制器21降低压缩机排放容量。结果，通过第一蒸发器16的致冷剂的流速被降低；因此，第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度可被增加。

如上所述，空气调节控制器21控制压缩机11的排放容量，以使第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度达到预定值。因此，流动比率η也被调节，以使它达到最优流动比率ηmax，进而可以获得与第一实施例相同的效果。

另外，空气调节控制器21改变压缩机11的排放流速，以使整个循环以高冷却容量工作。因此，可防止压缩机11的排放流速被不必要地增加。因此，可进一步获得节约功率的效果。

(第五实施例)

第五实施例使用可变排量压缩机11。在如图5中所述的本实施例中，上述的可变压缩机11被停止使用，固定排量压缩机61被提供。压缩机61被配置有与电磁离合器11a结构相同的电磁离合器61a。所述压缩机61通过电磁离合器61a和皮带、由运行车辆的发动机可旋转地驱动。

空气调节控制器21改变施加的电压V2，以使计算的过热程度达到预定值。也就是，在本实施例中，温度传感器51和压力传感器52是用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置；驱动蒸发器的送风机16a的电动机16b实现空气量调节装置。

相对于在喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积等和固定节流阀19的节流开口量来确定流动比率η的结构以及循环结构的其他方面可与第四实施例中的一样。

下面将给出所述第五实施例的操作说明。作为例子，将假定：第一蒸发器16的冷却载荷被增加。在第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度增加并超过预定值时，空气调节控制器21增加被施加至用于驱动的电动机16b上的施加电压V2。

在施加的电压V2被增加时，由蒸发器的送风机16a输送的空气量被增加。由此，第一蒸发器16中的致冷剂蒸发温度和压力均被增加。从而，压缩机11的进口致冷剂压力Ps可被升高，以增加吸入压缩机61的致冷剂密度；因此，压缩机61的致冷剂排放流速实际上被增加。结果是，在第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度可被控制以使它达到预定值。

在由蒸发器的送风机16a输送的空气量被增加时，可能的是：在第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度被进一步增加。为了防止因过热程度增加而导致的整个循环的冷却能力降低，本实施例被应用于这样的循环：在所述循环中，由于压缩机61的致冷剂排放流速的增加而引起的整个循环的冷却能力的增加远大于上述的降低。

在如上所述的第五实施例中，空气调节控制器21控制由蒸发器的送风机16a输送的空气量，以使第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度达到预定值。即使在这种情况中，也可以获得与第四实施例完全相同的效果。

(第六实施例)

在第一实施例中，液体接收器13被定位在散热器12和支路部分Z之间，可变节流机构14被定位在支路部分Z和喷射器15之间。在如图6中所示的第六实施例中，液体接收器13和可变节流机构14被停止使用；用于使液相致冷剂和汽相致冷剂相互分离的储罐32被设置在第一蒸发器16的下游；可变节流机构33被设置在支路部分Z和喷射器15之间。

可变节流机构33是热膨胀阀门，所述阀门调节致冷剂流速，以使第二蒸发器20的出口侧处的致冷剂的过热程度达到预定值。所述热膨胀阀门的结构可与第一实施例中的相同。在本实施例中，依据第二蒸发器20的出口侧处的致冷剂的温度和压力，可变节流机构33的平衡管和温度敏感气缸移动可变节流机构33的阀体。

也就是，可变节流机构33的阀体实现用于调节流动比率(η)的装置；可变节流机构33的平衡管和温度敏感气缸实现用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置。

在本实施例中，固定节流阀19的节流开口量被预先设置为预定量，以使流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。流动比率η是Ge对Gnoz的比率，其中Ge是吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂的流速；以及Gnoz是在第二蒸发器20的出口侧处的致冷剂的过热程度等于预定数值时通过可变节流机构33且进一步通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂的流速。循环结构的其他方面与第一实施例中的相同。

因此，在操作本实施例中的循环时，可变节流机构33调节致冷剂流速Gnoz，以使第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度达到预定值。结果是，流动比率η被调节，以使它达到最优流动比率ηmax；因此，可以以高冷却能力执行整个循环的操作。

由于储罐32被设置在第一蒸发器16的出口侧，因此，可以防止液相致冷剂返回至压缩机11，并且可确保所述循环的稳定性。

(第七实施例)

在第六实施例中，可变节流机构33被定位在支路部分Z和喷射器15之间，固定节流阀19被定位在支路通道18中。在如图7所示的所述实施例中，可变节流机构33和固定节流阀19被停止不用，可变节流机构34被设置在支路通道18中。

可变节流机构34是热膨胀阀门，所述阀门调节致冷剂流速，以使第二蒸发器20的出口侧处的致冷剂的过热程度达到预定值。所述热膨胀阀门的结构可与第六实施例中的相同。也就是，可变节流机构34的阀体实现用于调节流动比率(η)的装置；可变节流机构34的平衡管以及温度敏感气缸实现用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置。

在本实施例中，喷射器15的喷嘴部分15a中致冷剂通道的面积等被预先设置为预定量，以使流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。所述流动比率η是是Ge对Gnoz的比率，其中Ge是吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂的流速；以及Gnoz是在第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度变得等于预定值时观测到的致冷剂的流速。循环结构的其他方面与第六实施例中的相同。

因此，在操作本实施例中的循环时，可变节流机构34调节致冷剂流速Ge，以使第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度达到预定值。结果是，流动比率η被调节，以使它达到最优流动比率ηmax，从而，可以获得与第六实施例相同的效果。

(第八实施例)

在第六实施例中，可变节流机构33被定位在支路部分Z和喷射器15之间。在如图8所示的所述实施例中，可变节流机构33被停止不用，可变节流机构35被设置在散热器12和支路部分Z之间。

可变节流机构35是热膨胀阀门，所述阀门调节致冷剂的流速，以使第二蒸发器20的出口侧处的致冷剂的过热程度达到预定值。所述热膨胀阀门的结构可与第六实施例中的相同。也就是，可变节流机构35的阀体是用于调节整个循环的致冷剂流速的装置；可变节流机构35的平衡管和温度敏感气缸是用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置。

在本实施例中，喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积等以及固定节流阀19的节流开口量被预先设置为预定量，以使下面的被实现：在第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度变得等于预定值时，相对于流过可变节流机构35的致冷剂的流速，流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。所述循环结构的其他方面与第六实施例中的相同。

因此，在操作本实施例中的循环时，可变节流机构35调节流过可变节流机构35的致冷剂流速，以使第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度达到预定值。结果是，流动比率η被调节，以使它达到最优流动比率ηmax，从而，可以获得与第六实施例完全相同的效果。

(第九实施例)

在第六实施例中，可变节流机构33被定位在支路部分Z和喷射器15之间。在如图9所示的所述第九实施例中，可变节流机构33被停止不用；并且设置温度传感器53和压力传感器54。所述温度传感器53检测第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的温度Ts2，压力传感器54检测其压力Ps2。

温度传感器53和压力传感器54的检测值被输入至空气调节控制器21。基于所述检测值，空气调节控制器21计算第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度。也就是，在本实施例中，温度传感器53和压力传感器54实现用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置。

空气调节控制器21控制控制电流In，以使计算的过热程度达到预定值，并且电磁容量控制阀11b调节压缩机11的排放容量。也就是，在本实施例中，电磁容量控制阀11b是排放流速变化装置。

在所述第九实施例中，喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积等以及固定节流阀19的节流开口量被预先设置为预定量，以使相对于在第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度变得等于预定值时观测到的压缩机11的致冷剂排放流速，流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。所述循环结构的其他方面与第六实施例中的相同。

因此，在操作所述第九实施例中的循环时，空气调节控制器21如第九实施例一样地执行控制。也就是，它控制压缩机11的致冷剂排放流速，以使第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度达到预定值。因此，流动比率η被调节，以使它达到最优流动比率ηmax。结果是，可以获得与第六实施例相同的效果。

另外，如在第四实施例中一样，可以防止压缩机11的排放流速不必要地被增加，以及可进一步获得节约功率的效果。

(第10实施例)

第九实施例使用可变排量压缩机11。在如图10所示的所述实施例中，所述压缩机11被停止不用；并且设置固定排量压缩机62。所述压缩机62具有与电磁离合器11a结构相同的电磁离合器62a。所述压缩机62可通过电磁离合器62a和皮带、由运行车辆的发动机可旋转地驱动。

空气调节控制器21改变施加的电压V2，以使计算的过热程度达到预定值。也就是，在所述实施例中，温度传感器53和压力传感器54是用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置；用于驱动蒸发器的送风机16a的电动机16b实现空气量调节装置。

相关于喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积等以及固定节流阀19的节流开口量来确定流动比率η的方案、以及所述循环结构的其他方面与第九实施例中的相同。

在所述实施例中的循环工作时，压缩机62中的致冷剂排放流速可实质上与第五实施例中一样地被改变。第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度可被控制，以使它达到预定值。因此，可以获得与第九实施例完全相同的效果。

(第11实施例)

在第六实施例中，可变节流机构33被定位在支路部分Z和喷射器15之间。在如图11所示的所述第11实施例中，采取下列措施：可变节流机构33被停止不用；电可变节流机构36被定位在支路部分Z和喷射器15之间；并且设置温度传感器55和压力传感器56。所述温度传感器55检测散热器12的出口侧致冷剂的温度Tc，而压力传感器56检测其压力Pc。

电可变节流机构36包括：调节致冷剂通道的面积的阀机构；和由从空气调节控制器21输出的控制信号(脉冲信号)可旋转地驱动的步进电动机。可变节流机构36是被如此构造的流量控制阀：在步进电动机被转动时，阀机构的阀体被移动，并且致冷剂通道的面积可被连续地调整。

温度传感器55和压力传感器56的检测值被输入至空气调节控制器21。基于所述检测值，空气调节控制器21计算散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却(subcooling)程度。它输出控制信号(脉冲信号)，以使散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度达到预定值。从而，它调节电可变节流机构36中的致冷剂通道的面积。

也就是，在本实施例中，电可变节流机构36是用于调节流动比率(η)的装置；而温度传感器55和压力传感器56实现用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置。

在本实施例中，固定节流阀19的节流开口量被预先设置为预定量，以使以下情况的被实现：流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。所述流动比率η是Ge对Gnoz的比率，其中Ge是吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂的流速；以及Gnoz是在散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度变得等于预定值时通过电可变节流机构36且进一步通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂的流速。本实施例的循环结构的其他方面与第六实施例中的相同。

因此，在所述实施例中的循环工作时，空气调节控制器21控制电可变节流机构36。它从而控制致冷剂流速Gnoz，以使散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度达到预定值。结果是，流动比率η被调节以使它达到最优流动比率ηmax。从而，可以获得与第六实施例相同的效果。

在这样构造本实施例以使压缩机11对致冷剂加压至超临界压力的情况中，空气调节控制器21不能计算过冷却程度。在这些情况中，空气调节控制器21控制电可变节流机构36，以使散热器12的出口侧处致冷剂的压力变得等于预定值。

固定节流阀19的节流开口量被预先设置为预定量，以使流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。所述流动比率η是Ge对Gnoz的比率，其中Ge是吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂的流速；而Gnoz是在散热器12的出口侧处致冷剂的压力变得等于预定值时通过电可变节流机构36且进一步通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂的流速。因而，即使在致冷剂被带入超临界状态的循环中，也可以获得与第六实施例完全相同的效果。

作为变更实施方式，本实施例还可被构造为能够实现以下情形：空气调节控制器21能够存储它输出给电可变节流机构36的控制信号(脉冲信号)的输出(脉冲计数的数量)；以及它能够预先存储与控制信号(脉冲信号)的输出(脉冲计数的数量)相对应的、电可变节流机构36中的致冷剂通道的面积以及固定节流阀19的节流开口量。

从而，空气调节控制器21能通过以下步骤估算实际的流动比率η：基于控制信号(脉冲信号)的输出(脉冲计数的数量)获取电可变节流机构36中的致冷剂通道的面积；以及将它与存储的固定节流阀19的节流开口相比较。

空气调节控制器21移动电可变节流机构36的阀体，以使实际流动比率η达到最优流动比率ηmax。结果是，可以以高冷却能力实施整个循环的操作。

(第12实施例)

在第11实施例中，电可变节流机构36被定位在支路部分Z和喷射器15之间，并且固定节流阀19被定位在支路通道18中。在如图12中所示的第12实施例中，电可变节流机构36和固定节流阀19被停止使用，而电可变节流机构37被设置在支路通道18中。

电可变节流机构37的结构与第11实施例中的相同。空气调节控制器21调节电可变节流机构37中的致冷剂通道的面积：基于检测值计算散热器12的出口侧上致冷剂的过冷却程度；以及输出控制信号(脉冲信号)，以使散热器12的出口侧上致冷剂的过冷却程度达到预定值。

也就是，本实施例中的电可变节流机构37实现用于调节流动比率(η)的装置；以及温度传感器55和压力传感器56实现用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置。

在所述实施例中，喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积等被预先设置为预定量，以使流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。所述流动比率η是Ge对Gnoz的比率，其中Ge是吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂的流速；而Gnoz是在散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度变得等于预定值时观测到的致冷剂的流速。所述第12实施例的循环结构的其他方面与第11实施例中的相同。

因此，在所述实施例中的循环工作时，空气调节控制器21控制电可变节流机构37。它从而控制致冷剂流速Ge，以使散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度达到预定值。结果是，流动比率η被调节以使它达到最优流动比率ηmax。从而，可以获得与第11实施例相同的效果。

所述第12实施例可以如第11实施例一样地被构造。也就是，空气调节控制器21能够存储它输出给电可变节流机构37的控制信号(脉冲信号)的输出(脉冲计数的数量)；以及它能够预先存储与控制信号(脉冲信号)的输出(脉冲计数的数量)相对应的、电可变节流机构37中的致冷剂通道的面积以及喷射器15的喷嘴部分15a的节流开口量。

从而，空气调节控制器21可以估算实际的流动比率η，并控制所述流动比率η，以使它达到最优流动比率ηmax。因此，如第11实施例一样，能够以高冷却能力实施整个循环的操作。

(第13实施例)

在第11实施例中，电可变节流机构36被定位在支路部分Z和喷射器15之间。在如图13中所示的第13实施例中，电可变节流机构36被停止使用，而电可变节流机构38被设置在温度传感器55和压力传感器56的下游并且在散热器12和支路部分Z之间。

电可变节流机构38的结构与第11实施例中的相同。空气调节控制器21通过以下方法调节电可变节流机构38中的致冷剂通道的面积：基于检测值计算散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度；以及输出控制信号(脉冲信号)，以使散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度达到预定值。

也就是，本实施例中的电可变节流机构38是用于调节整个循环的致冷剂流速的装置；以及温度传感器55和压力传感器56是用于检测循环中与致冷剂的状态相关的物理量的装置。

在所述实施例中，喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积等以及固定节流阀19的节流开口量被预先设置为预定量，以使在散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度变得等于预定值时，相对于通过电可变节流机构38的致冷剂的流速，流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。所述第13实施例的循环结构的其他方面与第11实施例中的相同。

因此，在所述实施例中的循环工作时，电可变节流机构38操作控制通过电可变节流机构38的致冷剂的流速，以使散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度达到预定值。结果是，流动比率η被调节以使它达到最优流动比率ηmax。从而，可以获得与第11实施例相同的效果。

(第14实施例)

在第11实施例中，电可变节流机构36被定位在支路部分Z和喷射器15之间。在如图14中所示的第14实施例中，电可变节流机构36被停止使用。

空气调节控制器21控制控制电流In，以使散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度达到预定值。电磁容量控制阀11b调节压缩机11的排放容量。也就是，在所述实施例中，电磁容量控制阀11b是排放流速变化装置；而温度传感器55和压力传感器56实现用于检测循环中与致冷剂状态相关的物理量的装置。

在所述第14实施例中，喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积等以及固定节流阀19的节流开口量被预先设置为预定量，以使下面情形被实现：相对于在散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度变得等于预定值时观测得到的压缩机11的致冷剂排放流速，流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。所述循环结构的其他方面与第11实施例中的相同。

因此，在所述实施例中的循环工作时，如在第4实施例中一样发生以下情况：空气调节控制器21控制控制电流In，以使散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度达到预定值；并且实现排放流速变化装置的电磁容量控制阀11b调节压缩机11的排放容量。因此，流动比率η还被调节以使它达到最优流动比率ηmax。结果是，可以获得与第11实施例完全相同的效果。

另外，如在第4实施例中一样，可以防止压缩机11的排放流速不必要地被增加，进而可进一步实现节约功率的效果。

(第15实施例)

第14实施例使用可变排量压缩机11。在如图15所示的所述实施例中，所述压缩机11被停止不用，以及设置固定排量压缩机63。所述压缩机63配置有与电磁离合器11a结构相同的电磁离合器63a。所述压缩机63通过电磁离合器63a和皮带、由运行车辆的发动机可旋转地驱动。

空气调节控制器21改变施加的电压V2，以使计算的过冷却程度达到预定值。也就是，在所述实施例中，温度传感器55和压力传感器56是用于检测循环中与致冷剂状态相关的物理量的装置；驱动蒸发器的送风机16a的电动机16b实现空气量调节装置。

相关于喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积等以及固定节流阀19的节流开口量来确定流动比率η的方案以及所述循环结构的其他方面与第14实施例中的相同。

在所述实施例中的循环工作时，如在第5实施例中一样，下面情形可被实现：压缩机63中的致冷剂排放流速可实质上被改变，以及散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度可被控制，以使它达到预定值。因此，可以获得与第14实施例完全相同的效果。

(第16实施例)

在第11实施例中，温度传感器55和压力传感器56被设置在散热器12的外侧。在如图16中所示的第16实施例中，温度传感器55和压力传感器56被停止使用；温度传感器57和压力传感器58被使用，并且转速计被设置在压缩机11上。温度传感器57检测连接至第一蒸发器16出口的内部热交换器17和压缩机11之间的压缩机11的进口侧上的致冷剂温度Tsi。压力传感器58检测其压力Psi。

转速计11c检测压缩机11的转数Nc，并且是使用霍尔元件或MER元件检测因压缩机11的旋转而带来的磁通量变化的磁旋转传感器。或者，根据发动机ECU检测发动机转动数Ne可计算旋转数Nc。

温度传感器57、压力传感器58和转速计11c的检测值被输入至空气调节控制器21。空气调节控制器21基于Tsi和Psi计算压缩机11的进口致冷剂密度。然后，它根据所述进口致冷剂密度、转数Nc和控制电流In计算压缩机11的致冷剂排放流速。

在空气调节控制器21中，预先存储有与控制信号(脉冲信号)的输出(脉冲计数的数量)相对应的致冷剂通道面积以及固定节流阀19的节流开口量，其中所述控制信号将输出至电可变节流机构36。改变电可变节流机构36中的致冷剂通道的面积，以使流动比率η相对于计算的致冷剂排放流速变得等于最优流动比率ηmax。第16实施例中的循环结构的其他方面与第11实施例中的相同。

也就是，在所述第16实施例中，电可变节流机构36是用于调节流动比率(η)的装置；温度传感器57、压力传感器58和转速计11c是用于检测循环内与致冷剂状态相关的物理量的装置。

因此，在所述实施例中的循环工作时，空气调节控制器21计算压缩机11的致冷剂排放流速。它调节电可变节流机构36中的致冷剂通道的面积，以使流动比率η基于下面情况变得等于最优流动比率ηmax：计算的致冷剂排放流速；以及致冷剂通道的面积和固定节流阀19的节流开口量，其中所述致冷剂通道的面积对应于输出至电可变节流机构36的控制信号(脉冲信号)的输出(脉冲计数的数量)。结果是，可以获得与第11实施例中相同的效果。

(第17实施例)

在所述第16实施例中，电可变节流机构36被定位在支路部分Z和喷射器15之间，固定节流阀19被定位在支路通道18中。在如图17所示的所述实施例中，电可变节流机构36和固定节流阀19被停止不用，而电可变节流机构39被设置在支路通道18中。

如在第16实施例中一样，空气调节控制器21根据Tsi、Psi、旋转数Nc和控制电流In计算压缩机11的致冷剂排放流速。在空气调节控制器21中，预先存储有与控制信号(脉冲信号)的输出(脉冲计数的数量)相对应的致冷剂通道的面积以及喷射器15的喷嘴部分15a的开口量，其中所述控制信号被输出至电可变节流机构39。

空气调节控制器21控制电可变节流机构39中的致冷剂通道面积，以使流动比率η相对于计算的致冷剂排放流速变得等于最优流动比率ηmax。所述循环结构的其他方面与第16实施例中的相同。

也就是，在所述实施例中，电可变节流机构39是用于调节流动比率(η)的装置；温度传感器57、压力传感器58和转速计11c是用于检测循环内与致冷剂状态相关的物理量的装置。

因此，在所述实施例中的循环工作时，空气调节控制器21计算压缩机11的致冷剂排放流速。然后，它调节电可变节流机构39中的致冷剂通道的面积，以使流动比率η基于下面情况变得等于最优流动比率ηmax：计算的致冷剂排放流速；以及预先存储的致冷剂通道的面积和喷射器15的喷嘴部分15a的节流开口量，其中所述致冷剂通道的面积与输出至电可变节流机构39的控制信号(脉冲信号)的输出(脉冲计数的数量)相对应。结果是，可以获得与第16实施例中相同的效果。

(第18实施例)

在所述第16实施例中，电可变节流机构36被定位在支路部分Z和喷射器15之间。在如图18所示的所述实施例中，电可变节流机构36被停止不用，而电可变节流机构40被设置在散热器12和支路部分Z之间。

如在第16实施例中，空气调节控制器21根据Tsi、Psi、旋转数Nc和控制电流In计算压缩机11的致冷剂排放流速。在空气调节控制器21中，预先存储有对应于控制信号(脉冲信号)的输出(脉冲计数的数量)的致冷剂通道面积，其中所述控制信号被输出至电可变节流机构40。

在所述实施例中，喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积等以及固定节流阀19的节流开口量被预先设置为预定量，以使下面情形被实现：在通过电可变节流机构40的致冷剂的流速变得等于预定值时，流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。所述循环结构的其他方面与第16实施例中的相同。

也就是，在所述实施例中，电可变节流机构40是用于调节整个循环的致冷剂流速的装置；温度传感器57、压力传感器58和转速计11c是用于检测循环内与致冷剂状态相关的物理量的装置。

因此，在所述实施例中的循环工作时，空气调节控制器21计算压缩机11的致冷剂排放流速。因此，电可变节流机构40中的致冷剂通道的面积被调节，以使基于下面情况，通过电可变节流机构40的致冷剂的流速变得等于预定值：计算的致冷剂排放流速；以及预先存储的致冷剂通道的面积，所述致冷剂通道的面积对应于输出至电可变节流机构40的控制信号(脉冲信号)的输出(脉冲计数的数量)。结果是，在第18实施例中，流动比率η达到最优流动比率ηmax，从而可以获得与第16实施例中相同的效果。

(第19实施例)

在所述第16实施例中，电可变节流机构36被定位在支路部分Z和喷射器15之间，并且使用可变排量压缩机11。在如图19所示的所述实施例中，电可变节流机构36和压缩机11被停止不用，而是设置固定排量压缩机64。

压缩机64配置有与电磁离合器11a结构相同的电磁离合器64a。压缩机64通过电磁离合器64a和皮带、由运行车辆的发动机可旋转地驱动。此外，压缩机64配置有与转速计11c结构相同的转速计64c，并且检测压缩机64的旋转数Nc。

如在第16实施例中一样，空气调节控制器21根据Tsi、Psi、旋转数Nc和控制电流In计算压缩机11的致冷剂排放流速。它调节施加的电压V2，以使计算的致冷剂排放流速达到预定值，从而调节蒸发器的送风机16a的空气量。

在所述实施例中，将喷射器15的喷嘴部分15a中的致冷剂通道的面积和固定节流阀19的节流开口量预先设置为预定量，以使下面情形实现：在压缩机64的致冷剂排放流速变得等于预定值时，流动比率η变得等于最优流动比率ηmax。所述循环结构的其他方面与第16实施例中的相同。

也就是，在所述实施例中，驱动蒸发器的送风机16a的电动机16b是空气量调节装置；温度传感器57、压力传感器58和转速计64c是用于检测循环内与致冷剂状态相关的物理量的装置。

在所述实施例中的循环工作时，如在第5实施例中的一样，下面情形被实现：压缩机64的致冷剂排放流速能够实质上被改变，能够调节致冷剂排放流速以使它达到预定值。因此，在第19实施例中，可以获得与第16实施例完全相同的效果。

(第20实施例)

在上述第11实施例中，空气调节控制器21控制电可变节流机构36，以使流动比率η达到最优流动比率ηmax。从而，能够以高冷却能力实施整个循环的操作。在如图20中所示的所述实施例中，当从用户处接收到快速冷却将被冷却的空间的要求时，空气调节控制器21关闭所述电可变节流机构36，从而快速关闭将被冷却的空间。(这在此后被称为快速冷却操作)

设置在操作面板中的快速冷却开关65是由用户操作的操作部件，并且快速冷却开关65的激励信号被输入至空气调节控制器21。快速冷却开关65对应于本发明中的输入装置。

在快速冷却开关65被打开，且来自快速冷却开关65的激励信号被输入至空气调节控制器21时，空气调节控制器21确定被要求快速冷却将被冷却的空间。因此，空气调节控制器21对应于本发明中的确定装置。

在空气调节控制器21确定被要求快速冷却将被冷却的空间时，空气调节控制器21执行控制以关闭电可变节流机构36中的致冷剂通道。从而，向喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂流被中断。

当向喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂流被中断时，分割的致冷剂全部沿支路通道18流动；因此，支路通道18中的致冷剂流速被增加。在支路通道18中的致冷剂流速被增加时，流入固定节流阀19的致冷剂的流速被增加，进而致冷剂的流速被增加。由于固定节流阀19中的减压量为此被增加，因此与致冷剂流被分散时相比较，向下通过固定节流阀19的致冷剂的压力变低。

因而，第二蒸发器20的致冷剂蒸发压力可被降低，并且其致冷剂蒸发温度可被降低。结果是，来自第二蒸发器20的空气温度被降低，从而可以执行快速冷却。

在所述实施例中，快速冷却操作被添加至第11实施例中的喷射器循环系统。与所述实施例类似，快速冷却操作还可被添加至其他实施例中，在所述其他实施例中电可变节流机构36被定位在支路部分Z和喷射器15之间。具体地，与所述实施例类似，快速冷却操作可被添加至第16实施例。

(第21实施例)

在第20实施例中，通过关闭电可变节流机构36来执行快速冷却操作。在所述实施例中，通过增加压缩机11的排放容量，来执行快速冷却操作。

在所述实施例中的循环结构与图20中所示的第20实施例中的相同。

在快速冷却开关65被开启且来自快速冷却开关65的致动信号被输入至空气调节控制器21时，下面的情况发生：空气调节控制器21控制它输出至电磁容量控制阀11b的控制电流In，从而增加压缩机11的排放容量。

在压缩机11的排放容量被增加时，下面的量均被增加：通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂流速Gnoz和吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b中的致冷剂的流速Ge。为此，相对于第一蒸发器16和第二蒸发器20中空气的冷却能力，致冷剂的冷却能力变得过剩。因此，所述循环被平衡，以使低压被降低且致冷剂流速被降低。

从而，第一蒸发器16和第二蒸发器20的致冷剂蒸发压力可被降低，以及其致冷剂蒸发温度可被降低。结果是，来自第一蒸发器16和第二蒸发器20的空气温度被降低，从而可以执行快速冷却。

另外，空气调节控制器21控制电可变节流机构36。它从而控制致冷剂流速Gnoz，以使散热器12出口侧处致冷剂的过冷却程度达到预定值。结果是，流动比率η被调节以使它达到最优流动比率ηmax，从而能够在整个循环提供高冷却能力的情况下，实施快速冷却操作。

所述实施例可如下所述被构造。在压缩机11的排放容量被增加时，电可变节流机构36被控制，以使通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂的流速Gnoz不被增加。在这种情况中，只有被吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂的流速Ge被增加。这样，通过仅仅降低来自第二蒸发器20的空气温度，快速冷却可被执行。

在所述实施例中，快速冷却操作被添加至第11实施例中的喷射器循环系统。与所述实施例类似，快速冷却操作还能够被添加至其他实施例中，其中在所述其他实施例中使用可变排量压缩机11。具体地，与该实施例类似，快速冷却操作可被添加至第一至第四、第六至第九、第12至第14、以及第16至第18实施例。

(第22实施例)

在第20实施例中，通过关闭电可变节流机构36来执行快速冷却操作。在所述实施例中，通过减少由蒸发器的送风机16a输送的空气量，执行快速冷却操作。

在该实施例中的循环结构与图20中所示的第20实施例中的相同。

在快速冷却开关65被打开且来自快速冷却开关65的致动信号被输入至空气调节控制器21时，下面的情况发生：空气调节控制器21降低施加至用于驱动的电动机16b的施加电压V2。在施加的电压V2被降低时，由蒸发器的送风机16a输送的空气量被减少。

在由蒸发器的送风机16a输送的空气量被减少时，相对于第一蒸发器16和第二蒸发器20中空气的冷却能力，致冷剂的冷却能力变得过剩。因此，所述循环被平衡，以使低压被降低且致冷剂流速被降低。

从而，第一蒸发器16和第二蒸发器20的致冷剂蒸发压力可被降低，并且它们的致冷剂蒸发温度可被降低。结果是，来自第一蒸发器16和第二蒸发器20的空气温度被降低，从而可以执行快速冷却。

另外，空气调节控制器21控制电可变节流机构36。它从而控制致冷剂流速Gnoz，以使散热器12出口侧处致冷剂的过冷却程度达到预定值。结果是，流动比率η被调节以使它达到最优流动比率ηmax，从而能够在整个循环提供高冷却能力的情况下，实施快速冷却操作。

在所述实施例中，快速冷却操作被添加至第11实施例中的喷射器循环系统。与该实施例类似，快速冷却操作还可被添加至其他实施例中，其中在所述其他实施例中使用用于驱动的电动机16b调节由蒸发器的送风机16a输送的空气量。具体地，与该实施例类似，快速冷却操作可被添加至第10和第12至第19实施例。

(第23实施例)

在第20实施例中，通过关闭电可变节流机构36来执行快速冷却操作。在如图21所示的所述实施例中，通过增加第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度，来执行快速冷却操作。

图21说明在其中电可变节流机构41和快速冷却开关65被添加至第四实施例中循环的系统。电可变节流机构41的结构与第11实施例中的相同，并且它被定位在支路部分Z和喷射器15之间。与第20至第22实施例中相类似，快速冷却开关65是设置在操作面板中且由用户操作的操作部件。

在该实施例中，温度传感器51和压力传感器52的检测值被输入至空气调节控制器21；并且基于所述检测值，空气调节控制器21计算第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度。另外，空气调节控制器21控制控制电流In，以使计算的过热程度达到预定值。电磁容量控制阀11b调节压缩机11的排放容量。

在快速冷却开关65被开启且来自快速冷却开关65的致动信号被输入至空气调节控制器21时，下面的情况发生：空气调节控制器21使预定过热程度值增加预定的量。另外，空气调节控制器21控制电可变节流机构41。从而，它控制致冷剂流速Gnoz，以使计算的过热程度达到预定值，其中通过使计算的过热程度增加预定的量而获得预定值。

在第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度如上所述被增加预定量时，下面的情况发生：相对于第一蒸发器16中空气的冷却能力，致冷剂的冷却能力变得过剩。因此，所述循环被平衡，以使低压被降低且致冷剂流速被降低。

结果是，第一蒸发器16的致冷剂蒸发压力可被降低，并且来自第一蒸发器16的空气温度被降低。因此，可以执行快速冷却。

在该实施例中，通过增加第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度，流出第一蒸发器16的空气温度被降低。通过增加第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度，来自第二蒸发器20的空气温度可被降低。

(第24实施例)

第24实施例中的喷射器循环系统被应用至车辆的空气调节器。碳氟化合物致冷剂、碳氢化合物致冷剂、二氧化碳等可被用于致冷剂。

图示在图22中的第24实施例中的喷射器循环系统包括：压缩致冷剂的压缩机11；冷却和凝结高温、高压气体致冷剂的冷凝器12；在冷凝器12出口处使高温、高压致冷剂减压的可变膨胀阀43和固定膨胀阀44(流动控制装置)；喷射器15，其通过在可变膨胀阀43处被减压并通过它从它的喷嘴以高速喷出的致冷剂提供吸取力；第一蒸发器16，所述第一蒸发器16蒸发从喷射器15被排出的汽、液两相致冷剂，进而使被蒸发的致冷剂在它和空气调节空气(外部流体)之间进行交换热量；第二蒸发器20，所述第二蒸发器20的致冷剂出口被连接至喷射器15的吸入口15b，并且它蒸发在固定膨胀阀44处被减压的汽、液两相致冷剂，并且使被蒸发的致冷剂在它和空气调节空气(外部流体)之间交换热量。如图22中所示，这些部件通过管子互相被连接。可变膨胀阀43和固定膨胀阀44形成流动控制装置。

在冷凝器12的致冷剂出口侧处的管子被分支为喷射器15上游侧处的两条管线。一个致冷剂管线42通过可变膨胀阀43被连接至喷射器15的致冷剂进口(喷嘴进口)15g。另一致冷剂管线40(旁路)通过固定膨胀阀44被连接至第二蒸发器20的致冷剂进口(喷嘴进口)。喷射器15的致冷剂出口15h被连接至第一蒸发器16的致冷剂进口，以及从第一蒸发器16流出的致冷剂返回至压缩机11。第二蒸发器20的致冷剂出口被连接至喷射器15的吸入口15b，并且使得汽、液两相的致冷剂通过由于从喷射器15的喷嘴以高速喷射致冷剂而产生的吸取力，而在第二蒸发器20中流动。所述实施例中的喷射器15是开口量可变型，但是它可以不具有开口量调节功能。

此后，相对于被应用至车辆空气调节器的喷射器循环系统被用于空气调节的情况，描述该实施例的操作。

由压缩机11压缩的高温、高压致冷剂通过外界空气被冷却，并且在冷凝器12中被凝结。如图22中所示，致冷剂流此后被分割。一条管线中的所述致冷剂流通过可变膨胀阀43，并且被减压和膨胀成为汽、液两相的致冷剂。来自可变膨胀阀43的该致冷剂流入喷射器15，进而从喷射器15的喷嘴中以高速喷射，从而产生吸取力。另外，流出喷射器15的致冷剂流入第一蒸发器16。流入第一蒸发器16的致冷剂通过与空气调节空气(外部流体)的热交换而被蒸发，以冷却空气调节空气(外部流体)。另一条线中的致冷剂在固定膨胀阀44处被减压和膨胀为汽、液两相的致冷剂，并且流入第二蒸发器20。流入第二蒸发器20的致冷剂在那里被蒸发，从而在它与空气调节空气(外部流体)之间进行热交换，以冷却空气调节空气。

在所述实施例的喷射器循环系统150中，使用在那里提供的测量装置49(测量单元)，测量第一蒸发器16的致冷剂出口侧处过热气体(SH)的状态。然后，可变膨胀阀43的开口量依据热(致冷)载荷而被调节。优选的是，过热气体(SH)的状态应当表示为饱和蒸汽温度和过热气体(蒸汽)温度之间的温度差值。

相对于图23中的流程图，将描述所述实施例中的操作控制。对喷射器循环系统150的控制，包括该流程图中所示的控制，并且通过未在图24中示出的控制器被实现。所述控制器提供控制装置。

在步骤S1处启动控制，操作进行至步骤S2，并且可控制因子A被检测。在该实施例中，可控制因子A是在第二蒸发器20的致冷剂出口处的过热气体(SH)的状态，并且由图22中的第一检测装置45检测。一般地，过热气体(SH)的状态是致冷剂的饱和蒸汽温度和过热气体(蒸汽)温度之间的温度差值。可控制因子A在正常操作期间被检测，其中在所述正常操作中致冷剂通过喷射器15的吸取作用流过第二蒸发器20。可控制因子A在正常操作期间可被连续检测。可控制因子A可在控制进行操作的同时被连续检测。在可控制因子A在步骤S2处被检测后，操作进行至步骤S3。在步骤S3处，相关于确定条件B，作出确定。在所述实施例中，所述确定条件B是SH是否在指定的范围内(也就是，在一般情况中，上述温度差值是否等于或小于预定值)。当SH在确定条件B的指定范围内时，循环为正常工作，并且剩余在蒸发器中的油没有超过它的界限。因此，操作进行至步骤S5，并且它继续。也就是，操作返回至步骤S1，并且控制继续。

当在步骤S3处作出相反确定时，也就是，在SH在确定条件B的指定范围内时，下面操作被执行：确定操作状态是不正常的(剩余在蒸发器中的油超过它的界限)，并且操作进行至步骤S4。在步骤S4，使用手段C。所述手段C在所述实施例中是一种操作，在所述操作中可变膨胀阀43的线路42(由图22中虚线头所指示的路径)实质上是通过调节可变膨胀阀43或喷射器15的开口量以使它变窄或关闭而被阻塞的。从而，增加沿旁路40流动的致冷剂流速，其中所述旁路40包含固定膨胀阀44。来自固定膨胀阀44的致冷剂通过第二蒸发器20，进而流过喷射器15的吸入口15b至第一蒸发器16，进而返回压缩机11(由实线箭头指示的路径)。由于控制过程从步骤S4返回至步骤S2，因此，可控制因子A被连续检测。因此，可变膨胀阀43或喷射器15保持在开口量调节状态，直至可控制因子A，也就是SH落入指定范围内。从而，剩余在循环中某些点处的油被有效地返回至压缩机11。在所述实施例中，用于使剩余在第二蒸发器20中的油向下流动的向下流动装置通过以下装置而被提供：通过控制器提供的控制装置；和流动控制装置，其增加流入第二蒸发器20的致冷剂量。为了增加从上游强制和直接流入第二蒸发器20的致冷剂量，所述流动控制装置被设置在循环的高压侧和第二蒸发器20的上游侧之间。流动控制装置通过阀机构而被提供，其中所述阀机构增加流入第二蒸发器20的致冷剂的流速且降低流入喷射器15的喷嘴的致冷剂的流速。所述阀机构通过布置在至喷射器15的致冷剂通道中的阀43而被提供。

在蒸发器上载荷较小的低载荷时(在流速非常低时)，所述循环以小量致冷剂在循环中循环的状态长时间运行的情况下，或者其它类似情况中，油没有通过致冷剂从蒸发器中被去除，而是尤其被剩余在第二蒸发器20中。停留在蒸发器中的油使每个单个蒸发器的能力下降。油的浓度是不同于过热致冷剂气体的状态(SH)和过热致冷剂液体的状态(SC)的指标。因此，这种现象不能由过去的技术来防止。为了处理这一点，采取下面的措施：第二蒸发器的致冷剂出口处的过热致冷剂气体的状态(SH)被采用作为可控制因子；在如上述的油被积聚的状态被检测到时，作出调节以使可变膨胀阀或喷射器的开口量被减小；因而第二蒸发器出口处的过热致冷剂气体的状态(SH)被保持在预定范围内。从而，可以防止在第二蒸发器20中剩余油，并且可以得到想要的蒸发器20的能力。

在油被保留在第二蒸发器20中或低压侧时，流通在所述循环中的油的量(浓度)被减少。这可引起诸如压缩机咬死等麻烦。一般地，在所述循环长时间工作在低载荷时，要求确保一定量的流通油。在蒸发器中的油被返回至压缩机侧时，压缩机的油润滑可以被确保，从而可以防止包含咬死在内的压缩机的损坏。

(第25实施例)

参考图23和图24，将描述本发明的第25实施例。所述实施例中的喷射器循环系统的结构基本上与第24实施例中的结构相同。与第24实施例中的区别如下：第二蒸发器20的致冷剂进口被附加包括在对应可控制因子A的检测点中，并且第二检测装置46被添加在互相连接中。

在该实施例中，在图23中步骤S2处被检测的可控制因子A是第二蒸发器20的致冷剂进口和出口之间的致冷剂温度差值或压力损耗(压力降)。在流通致冷剂的量较小时，加热第二蒸发器20中致冷剂的空气调节空气(外部流体)的热载荷(外部载荷)被相对地增加。因此，致冷剂的过热蒸气(气体)的温度被升高。在致冷剂流速降低时，第二蒸发器20的致冷剂进口和出口之间的压力降被降低。关于确定条件B，在步骤S3执行以下操作：在致冷剂温度差值不在指定范围内时，也就是，致冷剂的过热蒸气(气体)的温度高于预定值，确定操作是不正常的。或者，在压力降不在指定范围内时，确定操作是不正常的。然后，操作进行至步骤S4，并且采用手段C。本实施例中的所述手段C可以不同于第24实施例中的。作为手段C，下面操作被执行：压缩机11被暂时关闭，也就是停止，并且液体致冷剂下沉。作为所述操作的结果，第一和第二蒸发器16和20中的致冷剂流至压缩机11的进口，而含有油的液体致冷剂没有增加。因此，同时收回接近第一蒸发器16和接近第二蒸发器20的油。在该实施例中使保留在第二蒸发器20中的油向下流动的向下流动装置通过以下装置而被提供：通过控制器而被提供的控制装置和暂时停止压缩机11的停止机构。所述停止机构可通过以下装置而被提供：设置在动力传输路径中的离合器装置，其用于停止向压缩机11的动力供给；用于停止作为动力源的电动机的装置；或者用于停止作为动力源的发电装置的装置。

例如，在该实施例中，第二蒸发器20的致冷剂进口和出口之间致冷剂温度差值和/或压力损耗(压力降)可被采用作为可控制因子A。在这种情况中，油被积聚的异常状态被检测，压缩机被暂时关闭且液体致冷剂被下沉。因而，在所述循环中流通的气体致冷剂的量被增加。作为所述操作的结果，能够回收油并且防止油被保留在第二蒸发器20中，以及提供想要的蒸发器20的能力。

因此，可以确保压缩机11的油润滑，以及可以防止包含咬死的压缩机11的损坏。

(第26实施例)

参考图23和图25，将描述本发明的第26实施例。所述实施例中的喷射器循环系统的结构基本上与第24实施例中的结构相同。与第24实施例中的区别如下：喷射器15的吸入口15b和致冷剂出口15h被用作对应可控制因子A的检测点；第三检测装置47和第四检测装置48被设置成互相连接。第一检测装置45没有使用。因此，可控制因子A是在喷射器15的吸入口15b(进口)和致冷剂出口15h之间出现的压力量(累积的压力差值)。

在所述实施例中，在步骤S2处被检测的可控制因子A是喷射器15的吸入口15b和致冷剂出口15h之间出现的压力量。关于确定条件B，下面操作在步骤S3被执行：在出现的压力量(累积的压力差值)不在指定范围内时，也就是小于预定值，确定喷射器15的吸取力是较小的，且所述操作是不正常的。所述操作进行至步骤S4，以及采用手段C。所述实施例中的手段C还不同于第24实施例中的。作为手段C，操作被执行以在冷凝器12中通过外界空气抑制冷却(增加外界空气载荷)。用于所述操作的可行的具体方法包括：减小用于外界空气的气闸的开口量或用于外界空气供给的送风机的转数，以减少外界空气量(或风速)的操作；以及升高外界空气温度的操作。从而，在冷凝器12处冷凝的致冷剂量被减少。因此，沿喷射器循环系统150流动的气体致冷剂的流速被增加，并且蒸发器中的油等等被回收。在喷射器15处出现的压力量被增加，结果是，SH被改变以使它在确定条件B的指定范围内变化。在所述实施例中使保留在第二蒸发器20中的油向下流动的向下流动装置通过以下装置而被提供：通过控制器而被提供的控制装置；和冷凝控制装置，其防止致冷剂被冷凝在冷凝器12中，以增加流通致冷剂的量，并因此增加流入第二蒸发器20中的致冷剂量。所述冷凝控制装置可通过用于阻碍致冷剂在冷凝器12处冷却的装置、或用于增加外界空气的载荷的装置而被提供，其中所述外界空气是与冷凝器12进行热交换的介质。

下面措施被采取：喷射器15的吸入口15b和致冷剂出口15h之间出现的压力被采用作为可控制因子；在油被积聚的异常状态被检测到时，冷凝器的外界空气载荷被增加。因而，在所述循环中流通的气体致冷剂的量被增加。作为所述操作的结果，能够回收油且防止油被保留在第二蒸发器中，进而提供想要的蒸发器20的能力。

因此，可以确保压缩机11的油润滑，并且可以防止包含咬死的压缩机11的故障。

关于上述第24至第26实施例，不同的可控制因子A被分别描述。关于上述第24至第25(或第26)实施例，不同的手段C被分别描述。代替之，通过组合一或多个具体可控制因子A和另一手段C，可以控制喷射器循环系统。更具体的描述将被给出。例如，第25实施例中第二蒸发器的致冷剂进口和出口之间致冷剂温度差值和/或压力损耗(压力降)被采用作为可控制因子A。关于确定条件B，下面操作在步骤S3处被执行：在致冷剂温度差值和/或压力降没有在指定范围内时，确定所述操作是不正常的，所述操作进行至步骤S4。然后，使用手段C。在第24实施例中，所述手段C可以是作出调节以减小可变膨胀阀43或喷射器15的开口量的操作。

(其他实施例)

本发明不限于上述实施例中，各种改变可以如下所述被实现。

上面第1-23实施例是示例，在其中本发明被应用至车辆的致冷装置，并且将通过第一蒸发器16和第二蒸发器20被冷却的空间是相同的。将通过第一蒸发器16和第二蒸发器20被冷却的空间可以是互相分离的。

例如，下面结构可以被采用：将通过第一蒸发器16被冷却的空间是车厢的前座椅区域，将通过第二蒸发器20被冷却的空间是车厢的后座椅区域。在将被冷却的空间互不相同的情况中，下面结构可以被采用：蒸发器的专用送风机被用于各个蒸发器，以及由蒸发器的多个送风机输送的空气量是单独控制的。因而，通过调节实际通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂的流速Gnoz和吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的流速Ge，流动比率η可被调节。

在第一至第四、第六至第九、第11至第14、第16至第18及第20至第23实施例中，可变排量压缩机被用于压缩机11。然后，它的电容量控制阀11b由空气调节控制器21控制，从而控制压缩机11的致冷剂排放能力。作为代替，下面结构可以被采用：诸如压缩机61至64等固定排量压缩机被使用，并且固定排量压缩机的操作状态对非操作状态的比率(操作比)由电磁离合器12a和61a至64a控制。从而控制压缩机11和61至64的致冷剂排放能力。

电压缩机可被用于压缩机。在这种情况中，致冷剂排放能力可以通过控制电压缩机11的旋转数而被控制。

第一、第六、第11、第16、第20和第23实施例使用可变节流机构14和33、电可变节流机构36、以及在其喷嘴部分中致冷剂通道的面积为固定值的喷射器。作为代替，其喷嘴开口量是可变化的可变喷射器可被用于调节致冷剂流速Gnoz。具体地，可变喷射器是配置有通道面积变化机构的喷射器，其中所述通道面积变化机构能够依据外部信号可改变地控制在其喷嘴部分中的致冷剂通道的面积。可变喷射器的使用还能够节省用于喷射器循环系统的空间。

在第五、第10、第15、第19和第22实施例中，用于驱动的电动机16b的旋转数被控制，以调节由蒸发器的送风机16a输送的空气量。作为代替，调节被输送空气通过其中的通道的面积的通道开口调节机构可被用作空气量调节装置，以改变空气量。具体地，由伺服电动机驱动的通道开启/关闭门或类似物可被用于这个目的。

在第一至第三实施例中，使用热膨胀阀的温度敏感气缸和平衡管，检测第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度。在第四至第五实施例中，使用温度传感器51和压力传感器52来检测。用于第一蒸发器16出口侧处致冷剂的过热程度的检测装置不限于此。

将采用几个例子。能够根据第一蒸发器16的致冷剂蒸发温度或压力及第一蒸发器16出口侧处致冷剂的温度进行估算。

还可以根据第一蒸发器16的致冷剂蒸发温度或压力及第一蒸发器16的吹送的空气温度进行估算。这是因为，在过热程度被增加时，第一蒸发器16的冷却能力被降低，且第一蒸发器16的被吹送的空气温度被升高。

此外，还能够根据第一蒸发器16的进口空气温度和第一蒸发器16的出口侧处的致冷剂温度估算过热程度。也可以根据第一蒸发器16的进口空气温度和第一蒸发器16的吹送的空气温度估算过热程度。

仅仅根据第一蒸发器16的进口空气温度也可估算过热程度。对此理由如下：在将被冷却的空间(冷冻室)内的空气被流通且如在冰箱中一样在蒸发器中被冷却的情况中，在过热程度变得太高时，来自第一蒸发器16的空气温度上升。结果是，冷冻室内温度上升，从而第一蒸发器16的进口空气温度也上升。

因此，使用用于检测上述物理量的装置，还可检测第一蒸发器16的出口侧处的致冷剂的过热程度。

在第六至第八实施例中，使用热膨胀阀的平衡管和温度敏感气缸检测第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度。在第九至第10实施例中，使用温度传感器53和压力传感器54检测。用于第二蒸发器20的出口侧处致冷剂的过热程度的检测装置不限于此。

一些例子将被采用。在上述描述中，第一蒸发器16的出口侧处致冷剂的过热程度被检测。同样地，可以根据第二蒸发器20的致冷剂蒸发温度或压力以及第二蒸发器20出口侧处的致冷剂温度而被估算。此外，可以根据第二蒸发器20的致冷剂蒸发温度或压力以及第二蒸发器20的吹送的空气温度而被估算。

还可以通过其他方法估算过热程度。所述方法包括通过以下量进行估算：第二蒸发器20的进口空气温度和第二蒸发器20的出口侧处致冷剂温度的组合；第二蒸发器20的进口空气温度和第二蒸发器20的吹送的空气温度的组合；仅通过第二蒸发器20的进口空气温度。

因此，使用用于检测上述物理量的装置，还可检测第二蒸发器20出口侧处致冷剂的过热程度。

在第11至第15和第20至第22实施例中，使用温度传感器55和56检测散热器12的出口侧处致冷剂的过冷却程度。用于散热器12出口侧处致冷剂的过冷却程度的检测装置不限于此。

例如，可以根据以下量被估算：散热器12的致冷剂冷凝温度(致冷剂压力)和散热器12出口侧处致冷剂温度的组合；散热器12的进口空气温度和散热器12的出口致冷剂温度的组合；或散热器12出口侧处的致冷剂的干燥度。

因此，使用用于检测上述物理量的装置，还可检测散热器12出口侧处致冷剂的过冷却程度。

在第一、第二、第六、第七、第11、第12、第16、第17和第20至第23实施例中，可变节流机构14、30、31、33、34和35及电可变节流机构36、37、38、39和40被如下设置，以调节流动比率η：它们被布置在支路部分Z和喷射器15之间并且在支路部分Z和第二蒸发器20之间。在支路部分Z处可以使用可变流速三通阀。

具体地，可使用由步进电动机驱动的旋转阀型可变流速三通阀。因而，在支路部分Z处喷射器15侧的开口面积和支路通道18侧(第二蒸发器20侧)的开口面积可被同时和连续地改变。这使流动比例η的调节变得容易。

在上述实施例中，热膨胀阀被用于可变节流机构14、30、31、33、34和35，由步进电动机驱动的流动控制阀被用于电可变节流机构36、37、38、39、40和41。作为代替，可使用在其中性能不同的多个固定节流阀被改变和使用的可变节流机构。

或者，在上面实施例中的上述可变节流机构、电可变节流机构和固定节流阀可以被组合和使用。

在第五、第10、第15和第19实施例中，由蒸发器的送风机16a输送的空气量通过控制用于驱动的电动机16b的旋转数而可以被调节。通过空气调节控制器21控制用于驱动的电动机12b的旋转数，可以调节由散热器的送风机12a输送的空气量。这样，实质上可以改变压缩机的致冷剂排放流速和在散热器12下游侧的致冷剂压力。

例如，在输送至散热器12的空气量被减少时，过冷却程度被降低。(在超临界循环的情况中，高压被升高)。这样，压力在喷射器15的上游被升高。因此，通过喷射器15的喷嘴部分15a的致冷剂的流速Gnoz和喷射器15的致冷剂吸入口15b的吸取压力波动。结果是，吸入喷射器15的致冷剂吸入口15b的致冷剂流速Ge也波动。也就是，流动比率η波动。

从而，下面措施可被采用：对应于过冷却程度(高压)的流动比率η的波动被预先存储在空气调节控制器21中；基于过冷却程度(高压)，空气调节控制器21改变施加的电压V1以控制流动比率η，以使它达到最优流动比率ηmax。

上面实施例使用两个蒸发器，第一蒸发器16和第二蒸发器20。蒸发器的数量可进一步被增加，可以使用三个或多个蒸发器。

例如，相关于第一实施例，下面结构可以被采用：第二支路通道被提供，所述第二支路通道连接内部热交换器17和支路通道18中的固定节流阀19以及第一蒸发器的出口之间的部分，固定节流阀和第三蒸发器被设置在第二支路通道中。

在这种情况中，布置在第二支路通道中的固定节流阀的节流开口量和固定节流阀19的节流开口量不得不被这样设置、以使下面的情况被实现：在第一蒸发器16出口侧处致冷剂的过热程度变得等于预定值时通过可变节流机构14的致冷剂的流速、通过固定节流阀19的致冷剂的流速、和通过布置在第二支路通道中的固定节流阀的致冷剂的流速增强了整个系统的冷却能力Qer。

上面实施例中的循环是亚临界循环的例子，在其中高压没有超过致冷剂的临界压力。如与第11实施例相联系的描述，本发明可被应用至超临界循环，在其中，高压超过致冷剂的临界压力。

在本发明中，基于检测装置的检测值，调节流动比率(η)、整个循环的致冷剂流速、致冷剂排放流速和空气量。作为代替，大量这些调节装置可以被组合。例如，下面结构可以被采用：第一可变节流机构被设置在支路部分Z和喷射器15之间；第二可变节流机构被设置在第二蒸发器20的上游处的支路通道18中；以及通过控制Gnoz和Ge直接控制流动比率η。

在上面实施例中，本发明的喷射器循环系统被应用至车辆的致冷设备中。作为代替，它可被应用至固定式致冷器、固定式冷冻室、致冷系统或蒸汽压缩循环，诸如用于水加热器的热泵循环。

在上述任意实施例中，CO₂致冷剂或HC致冷剂可以被用作致冷剂。含氯氟烃(Chlorofluorocarbon)是包括碳、氟、氯及氢的有机化合物的总称，并且被广泛地用作致冷剂。

碳氟化合物致冷剂包含HCFC(氯氟碳氢化合物)致冷剂、HFC(氢氟碳化物)致冷剂及类似物。这些致冷剂被指定作为含氯氟烃的替换物，因为它们不破坏臭氧层。

HC(碳氢化合物)致冷剂是包含氢和碳且在自然中出现的致冷剂物质。HC致冷剂包括R600a(异丁烷)、R290(丙烷)及类似物。

第20至第23实施例被构造以在用户开启快速冷却开关65时执行快速冷却操作。作为代替，在下面情形中可执行与第20至第22实施例中相同的快速冷却操作：在基于与循环中致冷剂状态和将通过第一蒸发器16和第二蒸发器20被冷却的空间中的至少一个相关的物理量，空气调节控制器21确定需要快速冷却时。

具体地，将被冷却的空间的温度符合预定条件时，确定快速冷却是必需的。或者，通过根据循环中致冷剂的状态估算将被冷却的空间温度，可以确定需要快速冷却。

图29和30示出响应于手动信号和自动信号提供低蒸发温度控制的实施例。图29示出指示致冷循环和电子控制装置的系统框图。图30示出了指示由电子控制装置提供的几个操作功能的方框图。

手动信号模块产生如前述实施例中描述一样能够通过开关65’(例如，快速冷却开关65)获得的手动信号。自动信号模块包括至少一个传感器和评估电路或程序，以在特定标准被满足时产生自动信号。可以通过一个或多个传感器获得自动信号。可以通过响应一个或多个传感器信号的预定操作计算来获得自动信号。

自动信号包括表示系统不同需求的两个需求信号。第一个需求是快速冷却需求。快速冷却需求表示致冷系统主要需要低温，以冷却空气或物品，诸如将被供至乘客室的空气或者将被冷却的食物等。快速冷却需求可以响应于热载荷的急剧增加而被产生。

在该实施例中，所述系统具有被蒸发器16和20冷却的致冷剂箱67。致冷剂箱67具有开口68和门69。致冷剂箱67被构造成装载有用于制造冰块的托盘。蒸发器16和20可以分别位于致冷剂箱67的有距离或间隔开的室内。例如，蒸发器16可以位于冷藏室中，而蒸发器20可以位于装载有托盘的冷冻室。所述系统进一步包括传感器72，用于检测托盘是否存在，并且如果检测到托盘，就产生信号。例如，传感器72可以是响应于填充水的托盘的重量传感器。如果传感器72检测填有水的托盘，则产生指示快速冷却需求的信号。可选地，传感器72可以是或者可以包括门位置传感器，在门打开的时间段达到特定长的时间时，所述传感器产生快速冷却需求。

自动信号的另一个是功率节约需求，所述功率节约需求能够通过传感器或者预定的操作计算而被获得。功率节约需求表示致冷系统能够以节约功率的模式被运行。功率节约需求可以响应于热负载的减小而被产生。例如，功率节约需求可以响应于致冷系统的稳定状态而被产生。在传感器72是门位置传感器的情况下，功率节约需求能够在门打开频率小于特定域值水平(假定在夜间)时而被产生。可选地，在传感器72是响应于致冷剂箱67的内部温度的温度传感器的情况下，在确定内部温度稳定在预定的低温范围内时，获得功率节约需求。并且，传感器72可以响应于致冷剂箱67的外部温度，并且在外部温度稳定在预定低温范围内时，产生功率节约需求。

所述系统还包括传感器74，所述传感器74连接在用于驱动压缩机66的电动机66a上。传感器74检测提供至电动机66a的功率以及旋转速度。功率节约需求在供至电动机66a的功率下降到特定的低水平以下时(假设在夜间或冬天)而被产生。功率节约需求也能够在速度在预定时间段连续下降到特定的低水平以下时而被产生。由于电动机66a被控制器71(ECU)控制以将致冷剂箱67保持为冷的状态，因此，电动机66a的这种稳定的速度操作确定地表示：即使在功率节约操作中，致冷系统也能够保持冷却状态。

在该说明书中，由于相同的低温控制被获得，因此，功率节约需求可以被包括在快速冷却需求中，并且功率节约需求可以被称为快速冷却需求。

控制器71提供至少两个控制(第一控制和第二控制模块)。第一和第二控制模块之一能够通过如图30中所示的选择器被选择。第一控制模块提供高温控制，其中在蒸发器16和20之一中的蒸发温度通过控制诸如阀36等致动器而被保持为相对较高的温度。高温控制被实施作为系统的正常控制功能。第二控制模块提供低温控制，以获得快速冷却功能。在该实施例中的低温控制也能够获得降低电动机66a的功率消耗的功率节约功能。低温控制通过控制诸如阀36等致动器，使蒸发器16和20之一中的蒸发温度保持为相对较低的温度。例如，低温控制使蒸发温度至少低于通过第一控制模式获得的高温控制所产生的温度。低温控制可以从低温控制启动前提供的温度减少蒸发温度。在该实施例中，第二控制模块至少减少蒸发器20中的蒸发温度，其中蒸发器20主要冷冻装载有托盘的室。

手动信号和自动信号被提供至选择器模块，其中所述选择器模块选择和切换致冷循环的控制。如图30中所示的选择器从手动信号或自动快速冷却信号被获得起激活第二控制模块并持续预定时间，或者直到快速冷却的目的被实现。例如，第二控制模块被连续地启动，直到水转化为冰块。然而，选择器自动地停止第二控制模块，而启动第一控制模块。选择器从功率节约需求被获得起启动第二控制模块并持续一段预定时间，或者直到功率节约需求消除。例如，所述系统可以在夜间被第二控制模块操作。

第二控制模块通过操作诸如阀36等致动器而降低蒸发温度。第二控制模块减小阀36的开口度或者关闭阀36，使得蒸发温度降低。可选地，致动器可以是能够改变流量Gnoz与Ge的流动比率的阀。例如，循环的致动器可以包括设置在喷射器15的喷嘴15e中的针阀。并且，致动器可以包括阀，代替阀19。并且，致动器可以包括设置在支路Z上游侧的阀。

低温控制还减少流入蒸发器16、20中的致冷剂的流量，因为低温控制减少至喷射器15的流量。同时，由于压缩机66的抽吸压力降低，因此通过压缩机66的循环量也能够减少。如果压缩机66的排放容量和旋转速度是恒定，则循环量和压缩比率是影响压缩机扭矩的主要因素。因此，在循环量的影响比压缩比高的情况下，低温控制可以降低压缩机扭矩并且减少功率损耗。该功率节约优点可以在装配有电机驱动式压缩机(诸如全密封容器式压缩机)的系统中实现。

并且，除了上述蒸发温度降低方法以外或者代替该方法，第二控制模块还可以减少供至蒸发器16和20的空气流量。并且，除了所描述的蒸发温度降低方法以外或者代替该方法，第二控制模块可以增加蒸发器16和20之一中的致冷剂的过热程度。

尽管本发明已经参考其优选实施例而被描述，但是将被理解的是，本发明不限于所述优选实施例和结构。本发明目的在于覆盖各种改变和等效布置。另外，尽管优选实施例的各种部件以各种组合和结构被示出，但这是优选的，包含多、少或仅仅单个部件的其它组合和结构也在本发明的宗旨和范围内。

Claims (42)

1.一种具有致冷剂循环的喷射器循环系统，其中致冷剂流过所述致冷剂循环，所述喷射器循环系统包括：

压缩机(11、61-64)，其吸入和压缩致冷剂；

散热器(12)，其从所述压缩机排放的高压致冷剂辐射热量；

喷射器(15)，其被设置在所述散热器的下游，所述喷射器具有用于使致冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(15a)、通过从喷嘴部分喷射的高速致冷剂流使致冷剂通过其中被吸入的致冷剂吸入口(15b)和压力增加部分(15c、15d)，所述压力增加部分用于将通过致冷剂吸入口吸入的致冷剂与高速致冷剂流相混合、以及用于减速混合的致冷剂流以升高致冷剂流的压力；

第一蒸发器(16)，其蒸发流出喷射器的致冷剂；

支路通道(18)，其从在散热器和喷射器之间的支路部分(Z)分支，并且被连接至致冷剂吸入口，用于将致冷剂从散热器引导入致冷剂吸入口；

节流单元(19、30、34、37、39、44)，其被定位在支路通道中且对致冷剂减压以调节致冷剂的流速；

第二蒸发器(20)，其被定位在节流单元的下游并且蒸发致冷剂；以及

流动比率调节装置，所述流动比率调节装置基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、通过第一蒸发器和第二蒸发器将被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中的至少一个量相关的至少一个物理量，调节在喷射器的喷嘴部分中被减压和膨胀的第一致冷剂流量和吸入致冷剂吸入口的第二致冷剂流量之间的流动比率(η)。

2.依据权利要求1的喷射器循环系统，其中，流动比率调节装置由喷射器自身构成。

3.依据权利要求1的喷射器循环系统，其中，流动比率调节装置由节流单元自身构成。

4.依据权利要求1的喷射器循环系统，其中，流动比率调节装置由不同于喷射器和节流单元的可变节流部件构成。

5.依据权利要求4的喷射器循环系统，其中，可变节流部件(14、33、36)被定位在支路通道的支路部分和喷射器的喷嘴部分的致冷剂流进口之间。

6.依据权利要求1的喷射器循环系统，其中，节流单元是可变节流部件(30、34、37、39)，所述可变节流部件被定位在支路通道的支路部分和第二蒸发器的致冷剂流进口之间。

7.依据权利要求4的喷射器循环系统，其中，可变节流部件被定位在支路通道的支路部分处。

8.一种具有致冷剂循环的喷射器循环系统，其中致冷剂流过所述致冷剂循环，所述喷射器循环系统包括：

压缩机(11、61-64)，其吸入和压缩致冷剂；

散热器(12)，其从压缩机所排放的高压致冷剂辐射热量；

喷射器(15)，其被设置在所述散热器的下游，所述喷射器具有用于使致冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(15a)、通过从喷嘴部分喷射的高速致冷剂流使致冷剂通过其中被吸入的致冷剂吸入口(15b)、和压力增加部分，所述压力增加部分用于将通过致冷剂吸入口吸入的致冷剂与高速致冷剂流相混合以及用于使混合的致冷剂流减速以升高致冷剂流的压力；

第一蒸发器(16)，其蒸发流出喷射器的致冷剂；

支路通道(18)，其从在散热器和喷射器之间的支路部分分支，并且被连接至致冷剂吸入口，用于将致冷剂从散热器引导入致冷剂吸入口；

节流单元(19、30、34、37、39、44)，其被定位在支路通道中且对致冷剂减压以调节致冷剂的流速；

第二蒸发器(20)，其被定位在节流单元的下游并且蒸发致冷剂；以及

流量调节装置，所述流量调节装置基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、通过第一蒸发器和第二蒸发器将被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中的至少一个量相关的至少一个物理量，调节整个致冷剂循环中的流量。

9.依据权利要求8的喷射器循环系统，其中，流量调节装置(35、38、40)被定位在支路通道的支路部分的上游。

10.一种具有致冷剂循环的喷射器循环系统，其中致冷剂流过所述致冷剂循环，包括：

压缩机(11、61-64)，其吸入和压缩致冷剂；

排放容量变化部分(11a、11b、61a-64a)，其调节从压缩机排放的致冷剂的流量；

散热器(12)，其从压缩机所排放的高压致冷剂辐射热量；

喷射器(15)，其被设置在所述散热器的下游，所述喷射器具有用于使致冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(15a)、通过从喷嘴部分喷射的高速致冷剂流使致冷剂通过其中被吸入的致冷剂吸入口(15b)、和压力增加部分(15c、15d)，所述压力增加部分用于将通过致冷剂吸入口吸入的致冷剂与高速致冷剂流相混合以及用于使混合的致冷剂流减速以升高致冷剂流的压力；

第一蒸发器(16)，其蒸发流出喷射器的致冷剂；

支路通道(18)，其从在散热器和喷射器之间的支路部分分支，并且被连接至致冷剂吸入口，用于将致冷剂从散热器引导入致冷剂吸入口；

节流单元(19、30、34、37、39、44)，其被定位在支路通道中且对致冷剂减压以调节致冷剂的流速；以及

第二蒸发器(20)，其被定位在节流单元的下游并且蒸发致冷剂，

其中所述排放容量变化部分(11a、11b、61a-64a)基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、通过第一蒸发器和第二蒸发器将被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中的至少一个量相关的至少一个物理量，调节从压缩机排放的致冷剂的流量。

11.依据权利要求10的喷射器循环系统，其中，压缩机是可变排量压缩机，以及其中排放容量变化部分是电容量控制阀(11b)，所述电容量控制阀通过改变压缩机的排放容量来调节从压缩机排放的致冷剂的流量。

12.依据权利要求10的喷射器循环系统，其中，排放容量变化部分是电磁离合器(11a、61a-64a)，其通过改变压缩机的工作状态和非工作状态之间的比率来调节从压缩机排放的致冷剂的流量。

13.一种具有致冷剂循环的喷射器循环系统，其中致冷剂流过所述致冷剂循环，所述喷射器循环系统包括：

压缩机(11、61-64)，其吸入和压缩致冷剂；

散热器(12)，其从压缩机所排放的高压致冷剂辐射热量；

喷射器(15)，其被设置在所述散热器的下游，所述喷射器具有用于使致冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(15a)、通过从喷嘴部分喷射的高速致冷剂流使致冷剂通过其中被吸入的致冷剂吸入口(15b)、和压力增加部分(15c、15d)，所述压力增加部分用于将通过致冷剂吸入口吸入的致冷剂与高速致冷剂流相混合以及用于使混合的致冷剂流减速以升高致冷剂流的压力；

第一蒸发器(16)，其蒸发流出喷射器的致冷剂；

支路通道(18)，其从在散热器和喷射器之间的支路部分分支，并且被连接至致冷剂吸入口，用于将致冷剂从散热器引导入致冷剂吸入口；

节流单元(19、30、34、37、39)，其被定位在支路通道中且对致冷剂减压以调节致冷剂的流速；

第二蒸发器(20)，其被定位在节流单元的下游并且蒸发致冷剂；以及

送风机单元(16a)，其被设置以将空气吹送至第一蒸发器和第二蒸发器中的至少一个，

其中，送风机单元包括空气吹送调节装置(16b、21)，用于调节送风机单元的空气吹送量，以及

其中，空气吹送调节装置基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、通过第一蒸发器和第二蒸发器将被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中的至少一个量相关的至少一个物理量，调节送风机单元的空气量。

14.一种具有致冷剂循环的喷射器循环系统，其中致冷剂流过所述致冷剂循环，所述喷射器循环系统包括：

压缩机(11、61-64)，其吸入和压缩致冷剂；

散热器(12)，其从压缩机所排放的高压致冷剂辐射热量；

喷射器(15)，其被设置在所述散热器的下游，所述喷射器具有用于使致冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(15a)、通过从喷嘴部分喷射的高速致冷剂流使致冷剂通过其中被吸入的致冷剂吸入口(15b)、和压力增加部分(15c、15d)，所述压力增加部分用于将通过致冷剂吸入口吸入的致冷剂与高速致冷剂流相混合以及用于使混合的致冷剂流减速以升高致冷剂流的压力；

第一蒸发器(16)，其蒸发流出喷射器的致冷剂；

支路通道(18)，其从在散热器和喷射器之间的支路部分分支，并且被连接至致冷剂吸入口，用于将致冷剂从散热器引导入致冷剂吸入口；

节流单元(19、30、34、37、39)，其被定位在支路通道中且对致冷剂减压以调节致冷剂的流速；

第二蒸发器(20)，其被定位在节流单元的下游并且蒸发致冷剂；

送风机单元(12a)，其被设置以将空气吹送至散热器；以及

空气吹送调节装置(12b、21)，用于调节送风机单元的空气吹送量，

其中空气吹送调节装置基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、通过第一蒸发器和第二蒸发器将被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中的至少一个量相关的至少一个物理量，调节送风机单元的空气吹送量。

15.依据权利要求1-14中任一项所述的喷射器循环系统，其中，所述物理量与在第一蒸发器的致冷剂出口侧处的致冷剂的过热程度相关。

16.依据权利要求1-14中任一项所述的喷射器循环系统，其中，所述物理量与在第二蒸发器的致冷剂出口侧处的致冷剂的过热程度相关。

17.依据权利要求1-14中任一项所述的喷射器循环系统，其中，所述物理量与在散热器的致冷剂出口侧处的致冷剂的过热程度相关。

18.依据权利要求1-14中任一项所述的喷射器循环系统，其中，高压致冷剂具有高于致冷剂的临界压力的压力，以及

其中，所述物理量与在散热器的致冷剂出口侧处的致冷剂的温度和压力相关。

19.依据权利要求1-14中任一项所述的喷射器循环系统，其中，所述物理量与流动比率相关。

20.依据权利要求1-14中任一项所述的喷射器循环系统，其中，所述物理量与从压缩机排放的致冷剂的流量相关。

21.依据权利要求1-14中任一项所述的喷射器循环系统，进一步包括储罐(32)，所述储罐定位在第一蒸发器的下游，以将致冷剂分离为气相致冷剂和液相致冷剂。

22.一种具有致冷剂循环的喷射器循环系统，其中致冷剂流过所述致冷剂循环，所述喷射器循环系统包括：

压缩机(11、61-64)，其吸入和压缩致冷剂；

散热器(12)，其从压缩机所排放的高压致冷剂辐射热量；

喷射器(15)，其被设置在所述散热器的下游，所述喷射器具有用于使致冷剂减压和膨胀的喷嘴部分(15a)、通过从喷嘴部分喷射的高速致冷剂流使致冷剂通过其中被吸入的致冷剂吸入口(15b)、和压力增加部分(15c、15d)，所述压力增加部分用于将通过致冷剂吸入口吸入的致冷剂与高速致冷剂流相混合以及用于使混合的致冷剂流减压以升高致冷剂流的压力；

第一蒸发器(16)，其蒸发流出喷射器的致冷剂；

支路通道(18)，其从在散热器和喷射器之间的支路部分分支，并且被连接至致冷剂吸入口，用于将致冷剂从散热器引导入致冷剂吸入口；

节流单元(19、30、34、37、39)，其被定位在支路通道中且对致冷剂减压以调节致冷剂的流速；

第二蒸发器(20)，其被定位在节流单元的下游并且蒸发致冷剂；

确定装置(21)，其用于确定对于通过第一蒸发器和第二蒸发器将被冷却的空间而言快速冷却是否是必要的；以及

调节装置，其用于调节第一蒸发器和第二蒸发器中至少一个蒸发器的蒸发温度，

其中，在确定装置确定需要快速冷却时，调节装置降低第一蒸发器和第二蒸发器中至少一个蒸发器的蒸发温度。

23.依据权利要求22的喷射器循环系统，进一步包括用户能够输入快速冷却要求的输入装置(65)，其中确定装置在快速冷却要求通过输入装置被输入时确定快速冷却是必要的。

24.依据权利要求22的喷射器循环系统，其中，确定装置基于与致冷剂循环中致冷剂的状态、通过第一蒸发器和第二蒸发器将被冷却的空间的温度、以及将被冷却的空间的周围温度中的至少一个量相关的至少一个物理量确定快速冷却。

25.依据权利要求22的喷射器循环系统，进一步包括流动比率调节装置(15、36、37)，其调节在喷射器的喷嘴部分中被减压和膨胀的第一致冷剂流量和吸入致冷剂吸入口的第二致冷剂流量之间的流动比率，

其中，当确定装置确定需要快速冷却时，流动比率调节装置切断在喷射器的喷嘴部分中被减压和膨胀的致冷剂流，以降低蒸发温度。

26.依据权利要求25的喷射器循环系统，进一步包括定位在支路部分和喷射器的喷嘴部分之间的可变节流部件(36、37)，其中流动比率调节装置由节流单元自身构成。

27.依据权利要求25的喷射器循环系统，其中，流动比率调节装置由喷射器自身构成。

28.依据权利要求22-24中任一项所述的喷射器循环系统，进一步包括调节从压缩机排放的致冷剂的流量的排放容量变化部分(11a、11b、61a-64b)，

其中，排放容量变化部分在确定装置确定需要快速冷却时增加从压缩机排放的致冷剂的流量，以降低蒸发温度。

29.依据权利要求22-24中任一项所述的喷射器循环系统，进一步包括：用于将空气至少吹送至第二蒸发器的送风机单元(16a)；以及调节送风机单元的空气吹送量的送风机调节单元(16b)，其中送风机调节单元在确定装置确定需要快速冷却时减少空气吹送量，以降低蒸发温度。

30.依据权利要求22-24中任一项所述的喷射器循环系统，进一步包括增加装置，所述增加装置增加在第一蒸发器和第二蒸发器中的至少一个蒸发器的出口侧处致冷剂的过热程度，其中增加装置在确定装置确定需要快速冷却时增加过热程度以降低蒸发温度。

31.一种喷射器循环系统，包括：

用于压缩致冷剂的压缩机(11)；

冷凝器(12)，其用于冷却和冷凝由压缩机(11)压缩的致冷剂；

喷射器(15)，其被设置在所述冷凝器的下游，其中所述喷射器具有喷嘴部分，所述喷嘴部分具有用于对来自冷凝器的致冷剂减压的致冷剂进口(15g)、通过穿过喷射器的喷嘴部分的致冷剂使致冷剂通过其中被吸入的致冷剂吸入口(15b)、和用于排放来自喷射器的致冷剂的致冷剂出口(15h)；

蒸发器(20)，其被设置用以在外部流体和从喷射器的上游侧被分支和引入的致冷剂之间进行热交换，并且具有被连接至喷射器的致冷剂吸入口的致冷剂出口；

检测装置(45-48)，其检测可控制因子(B)，用于确定油在蒸发器中停留的状态；

确定装置(20、S3)，其基于来检测装置的信息确定油是否停留在蒸发器中；以及

油向下流动装置，在确定装置确定油停留在蒸发器中时所述油向下流动装置引起油向下流动。

32.依据权利要求31的喷射器循环系统，其中，在可控制因子不在预定范围内时，油向下流动装置增加在蒸发器中流动的致冷剂的流速。

33.依据权利要求31或32的喷射器循环系统，其中，蒸发器的致冷剂出口侧上过热的致冷剂气体的状态(SH)被用作可控制因子。

34.依据权利要求31或32的喷射器循环系统，其中，蒸发器的致冷剂出口和进口之间的致冷剂温度差值或蒸发器的致冷剂出口和进口之间的致冷剂压力损耗被用作可控制因子。

35.依据权利要求31或32的喷射器循环系统，其中，喷射器的致冷剂吸入口和致冷剂出口之间的压力差值被用作可控制因子。

36.依据权利要求31或32的喷射器循环系统，进一步包括：

流动控制装置(43、45)，其被设置在冷凝器的下游，并且调节流动至喷射器的致冷剂的流速和流动至蒸发器的致冷剂的流速，

其中，流动控制装置被配置有可变膨胀阀(43)，所述可变膨胀阀(43)被设置在喷射器的致冷剂进口的上游。

37.依据权利要求36的喷射器循环系统，其中，油向下流动装置被配置有控制装置，所述控制装置在可控制因子不在预定范围内时实现调节，以减小可变膨胀阀或喷射器的喷嘴部分的开口量。

38.依据权利要求31或32的喷射器循环系统，其中，在可控制因子不在预定范围内时，油向下流动装置暂时停止压缩机。

39.依据权利要求31或32的喷射器循环系统，其中，在可控制因子不在预定范围内时，油向下流动装置阻碍致冷剂在冷凝器中冷却或对流体介质增加载荷，其中所述流体介质与冷凝器中的致冷剂进行热交换。

40.依据权利要求31或32的喷射器循环系统，进一步包括：与喷射器的出口相连接的另一蒸发器(16)。

41.依据权利要求1、8、10、13、14、22、31和32的喷射器循环系统，其中，氟里昂致冷剂、碳氢化合物致冷剂或二氧化碳被用作致冷剂。

42.一种用于喷射器循环系统的操作方法，包括：

通过喷射器的吸取力，使致冷剂通过喷射器(15)，进而使致冷剂通过蒸发器(20)；

检测可控制因子，用于确定在通过期间油在蒸发器中存留；以及

在可控制因子不在预定范围内时，使油从蒸发器向下流动。

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