CN203824183U - 制冷循环装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供制冷循环装置,其具备:第一制冷剂流路,其使压缩机(101)、冷凝器(102)、第一膨胀阀(103)、第一蒸发器(104)、及喷射器(107)的制冷剂吸引口(205)由制冷剂配管连接;第二制冷剂流路,其在冷凝器(102)与第一膨胀阀(103)之间分支,并且使喷射器(107)的制冷剂流入口(204)、喷射器(107)的制冷剂流出口(206)、第二蒸发器(108)、及压缩机(101)由制冷剂配管连接,在第二制冷剂流路的、冷凝器(102)与喷射器(107)的制冷剂流入口(204)之间依次连接第二膨胀阀(105)、及将从第二膨胀阀(105)流出了的制冷剂中包含的气泡微细化的气泡微细化机构(106)。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具有喷射器的制冷循环装置。
背景技术
专利文献1所记载的制冷循环装置具备压缩机、冷凝器、气泡产生机构、喷射器、及蒸发器,从压缩机排出了的气体制冷剂的一部分旁通到气泡产生机构。然后,利用气泡产生机构,使从压缩机排出了的气体制冷剂流入到从冷凝器流出了的液体制冷剂中以产生气泡。由此,在喷射器内的驱动流体与吸引流体的混合被促进,喷射器的效率提高。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-202812号公报(说明书摘要)
实用新型内容
实用新型要解决的课题
然而,在上述专利文献1的技术中,使从压缩机排出的气体制冷剂分支地流入气泡产生机构。因此,在蒸发器处的制冷能力降低,并且制冷效果也减小。其结果是,存在制冷循环装置的制冷能力及能量效率降低这样的课题。
此外,为了弥补蒸发器中的制冷能力的降低,需要使压缩机的驱动频率上升并增加制冷剂的循环量,存在制冷循环装置的能量效率降低这样的课题。
本实用新型是为了解决上述那样的课题而做出的,其目的在于获得一种能够提高喷射器的效率的制冷循环装置。
另外,本实用新型的目的还在于获得一种能够提高制冷能力及能量效率的制冷循环装置。
解决课题的技术方案
本实用新型所涉及的制冷循环装置具备:第一制冷剂流路,该第一制冷剂流路由制冷剂配管连接压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器、及喷射器的制冷剂吸引口而成;第二制冷剂流路,该第二制冷剂流路在所述冷凝器与所述第一膨胀阀之间分支,并且由制冷剂配管连接所述喷射器的制冷剂流入口、所述喷射器的制冷剂流出口、第二蒸发器、及所述压缩机而成,在所述第二制冷剂流路的、所述冷凝器与所述喷射器的制冷剂流入口之间,依次连接第二膨胀阀、及将从所述第二膨胀阀流出了的制冷剂中包含的气泡微细化的气泡微细化机构。
优选地,流入所述气泡微细化机构的制冷剂的干度大于0且小于0.1。
优选地,所述气泡微细化机构包括:将所述制冷剂分离为气相和液相的气液分离器;将由所述气液分离器分离了的液相的所述制冷剂和气相的所述制冷剂进行混合的混合器。
优选地,所述混合器具备:供液相的所述制冷剂流通的液相制冷剂流路;和使气相的所述制冷剂向所述液相制冷剂流路喷出的气相制冷剂流路。
优选地,所述气泡微细化机构包括回旋室,该回旋室形成有流入口及流出口并且制冷剂通路面积朝向所述流出口减小,使从所述流入口流入了的所述制冷剂成为回旋流,并使其从所述流出口流出。
优选地,多个所述回旋室邻接地设置,从所述回旋室的所述流出口流出的所述制冷剂流入邻接的所述回旋室。
优选地,所述气泡微细化机构由供所述制冷剂通过的多孔质体构成。
实用新型效果
本实用新型在第二制冷剂流路的、冷凝器与喷射器的制冷剂流入口之间依次连接第二膨胀阀及气泡微细化机构。
因此,本实用新型能够提高喷射器的效率。另外,本实用新型能够提高制冷能力及能量效率。
附图说明
图1是实施方式1中的制冷循环装置的制冷剂回路图。
图2是表示实施方式1中的制冷循环装置的喷射器107的结构与内部的压力分布的图。
图3a是表示实施方式1中的制冷循环装置的第一蒸发器104及第二蒸发器108的结构的概要的图。
图3b是表示实施方式1中的制冷循环装置的第一蒸发器104及第二蒸发器108的结构的概要的图。
图4是表示实施方式1中的制冷循环装置的冷凝器102的结构的概要的图。
图5是表示实施方式1中的制冷循环装置的动作状态的莫里尔线图。
图6a是示意性地表示实施方式2中的制冷循环装置的气泡微细化机构106的结构的图。
图6b是示意性地表示实施方式2中的制冷循环装置的气泡微细化机构106的结构的图。
图7a是示意性地表示实施方式3中的制冷循环装置的气泡微细化机构106的结构的图。
图7b是示意性地表示实施方式3中的制冷循环装置的气泡微细化机构106的结构的图。
图8是示意性地表示实施方式4中的制冷循环装置的气泡微细化机构106的结构的图。
图9是示意性地表示实施方式4中的制冷循环装置的混合器805的结构的图。
图10是表示实施方式1中的制冷循环装置的喷射器107的效率与干度之间的关系的图。
具体实施方式
实施方式1.
(制冷剂回路)
图1是实施方式1中的制冷循环装置的制冷剂回路图。
图1所示的制冷循环装置具备压缩机101、冷凝器102、第一膨胀阀103、第一蒸发器104、第二膨胀阀105、气泡微细化机构106、喷射器107、及第二蒸发器108。
这些要素元件、及用于连接要素元件的制冷剂配管被收纳于室外单元100的壳体内。
使压缩机101、冷凝器102、第一膨胀阀103、第一蒸发器104、及喷射器107的制冷剂吸引口由制冷剂配管依次连接,从而构成第一制冷剂流路。
另外,在冷凝器102与第一膨胀阀103之间分支,且使第二膨胀阀105、气泡微细化机构106、喷射器107的制冷剂流入口、喷射器107的制冷剂流出口、第二蒸发器108、及压缩机101由制冷剂配管依次连接,从而构成第二制冷剂流路。
也就是说,在第二制冷剂流路中,使第二膨胀阀105、气泡微细化机构106、及喷射器107以串联的方式连接。
第二膨胀阀105对从冷凝器102与第一膨胀阀103之间分支的制冷剂进行减压而使其成为气液二相状态的制冷剂。
气泡微细化机构106将从第二膨胀阀105流出的气液二相状态的制冷剂中包含的气泡微细化。
第一蒸发器104与第二蒸发器108以制冷剂与热介质(例如水)的流动方向相向的方式连接配管。第一蒸发器104和第二蒸发器108与成为热负荷侧的室内单元110的室内换热器111连接,并连接用于搬运热介质的送水机109。
进一步详细说明图1的结构。
(喷射器107)
图2是表示实施方式1中的制冷循环装置的喷射器107的结构与内部的压力分布的图。
喷射器107具有制冷剂流入口204、制冷剂吸引口205、及制冷剂流出口206。
制冷剂流入口204由制冷剂配管与气泡微细化机构106连接。在制冷剂流入口204中流入驱动制冷剂。
制冷剂吸引口205由制冷剂配管与第一蒸发器104连接。在制冷剂吸引口205中流入被驱动制冷剂吸引的吸引制冷剂。
制冷剂流出口206由制冷剂配管与第二蒸发器108连接。制冷剂流出口206流出由驱动制冷剂与吸引制冷剂混合了的混合制冷剂。
喷射器107由喷嘴部201、混合部202、扩散部203构成。喷嘴部201由减压部201a、喷嘴喉部201b、末端渐宽部201c构成。图2中的、“d、e、f、g、h”等字母表示后述的莫里尔线图的各点。
在气泡微细化机构106流出了的高压的制冷剂(驱动制冷剂)从制冷剂流入口204流入,在减压部201a伴随着流路面积的减小而减压膨胀。通过减压,速度上升,在喷嘴喉部201b成为音速。成为音速了的驱动制冷剂在末端渐宽部201c进一步边使速度上升边减压。由此,超高速且气液二相的制冷剂从喷嘴部201流出。
另一方面,从喷射器107的制冷剂吸引口205吸引的制冷剂在制冷剂吸引口205与喷嘴部201的出口之间的压力差(ΔPsuc)的作用下被导入超高速的制冷剂(吸引制冷剂)。从喷嘴部201的出口、即混合部202的入口开始混合超高速的驱动制冷剂和低速的吸引制冷剂(混合制冷剂)。对于混合制冷剂,通过驱动制冷剂与吸引制冷剂之间的运动量交换,压力恢复(上升)。此外,在扩散部203处也因基于流路放大的减速使动压转变为静压而导致压力上升(ΔP)。混合制冷剂从扩散部203(制冷剂流出口206)流出。
(第一蒸发器104、第二蒸发器108)
图3a、图3b是表示实施方式1中的制冷循环装置的第一蒸发器104及第二蒸发器108的结构的概要的图。
图3a表示侧视图,图3b表示主视图(从层叠方向观察的图)。
第一蒸发器104及第二蒸发器108由例如板式换热器构成。第一蒸发器104及第二蒸发器108对制冷剂和热介质(例如水)进行热交换。
如图3a所示,板式换热器的导热板302与导热板303交替层叠。另外,板式换热器在最前面层叠有加强用侧板301,在最背面层叠有加强用侧板304。
如图3b所示,加强用侧板301形成为大致矩形的板状。加强用侧板301在大致矩形的四角设有第一流入管305、第一流出管306、第二流入管307、第二流出管308。
各导热板302、303与加强用侧板301相同地,形成为大致矩形的板状,且在四角设有第一流入口、第一流出口、第二流入口、第二流出口。
加强用侧板304与加强用侧板301等相同地,形成为大致矩形的板状。此外,在加强用侧板304中不设置第一流入管305、第一流出管306、第二流入管307、第二流出管308。
由此,使从第一流入管305流入了的热介质(例如水)从第一流出管306流出的第一流路,形成于导热板303的背面与导热板302的前面之间。
同样地,使从第二流入管307流入的制冷剂从第二流出管308流出的第二流路形成于导热板302的背面与导热板303的前面之间。
在导热板302与导热板303之间交替形成供热介质流动的流路和供制冷剂流动的流路。而且,热介质的流动方向与制冷剂的流动方向相向(对向流)。
需要说明的是,第一蒸发器104及第二蒸发器108并不局限于对制冷剂与热介质进行热交换的板式换热器。例如,也可以是对制冷剂与空气进行热交换的翅片管换热器。在该情况下,空气从第二蒸发器108向第一蒸发器104流动。另外,也可以省略室内换热器111及送水机109,将第一蒸发器104及第二蒸发器108中的至少一个配置于室内单元110,与成为热负荷的室内空气进行热交换。
(冷凝器102)
图4是表示实施方式1中的制冷循环装置的冷凝器102的结构的概要的图。
如图4所示,冷凝器102配置于在室外单元100设置的送风机室415。冷凝器102由对制冷剂与空气进行热交换的翅片管型换热器构成。
在送风机室415内装配有送风机406和与该送风机邻接的冷凝器102。送风机室415内为了确保风路而具有较大的空间。送风机406组装有3个叶片型的螺旋桨和驱动该螺旋桨旋转的马达,利用从外部供给来的电力来使马达和螺旋桨以规定的转速旋转。
冷凝器102是使例如紧贴由多个铝薄板的翅片的长制冷剂配管弯曲成形为大致L字平板状,在制冷剂配管内的制冷剂与翅片周边的空气之间进行热交换。冷凝器102利用送风机406来调节在各翅片间流动并通过的空气的风量,从而调节热交换的量。
需要说明的是,冷凝器102并不局限于对制冷剂与空气进行热交换的翅片管型换热器。例如,也可以是对制冷剂与热介质(例如水)进行热交换的板式换热器。
(室内单元110)
在室内单元110内设有室内换热器111。
室内换热器111由例如使热介质与空气进行热交换的翅片管型换热器构成。室内换热器111、第二蒸发器108、第一蒸发器104、及送水机109被依次连接,形成供热介质循环的流路。
需要说明的是,室内换热器111并不局限于翅片管型换热器。例如,也可以是对在第二蒸发器108及第一蒸发器104中循环的热介质与成为热负荷的热介质(例如水)进行热交换的板式换热器。
(制冷循环的动作)
接着,对制冷循环装置的动作进行说明。
图5是表示实施方式1中的制冷循环装置的动作状态的莫里尔线图。
图5的莫里尔线图的横轴表示制冷剂的比焓,纵轴表示压力。另外,莫里尔线图内的点a~点i表示图1及图2所示的位置上的制冷剂状态。
从压缩机101排出的高温高压的气体制冷剂(状态a)向冷凝器102流入。向冷凝器102流入了的气体制冷剂通过由冷凝器102进行的与空气之间的热交换而被冷凝,成为高温高压的液体制冷剂(状态b)。从冷凝器102流出了的液体制冷剂被分流为向第一膨胀阀103流动的液体制冷剂和向第二膨胀阀105流动的液体制冷剂。
从冷凝器102的出口分流而向第一膨胀阀103流入了的液体制冷剂(状态b)在第一膨胀阀103等焓膨胀而成为气液二相状态的制冷剂(状态c),并向第一蒸发器104流入。向第一蒸发器104流入了的制冷剂通过由第一蒸发器104进行的与热介质之间的热交换被加热而成为气体制冷剂(状态d)。从第一蒸发器104流出的气体制冷剂(状态d)被向喷射器107的制冷剂吸引口205吸引。
另一方面,从冷凝器102的出口分流而向第二膨胀阀105流入了的液体制冷剂(状态b)在第二膨胀阀105等焓膨胀而成为气液二相状态的制冷剂(状态e),并向气泡微细化机构106流入。也就是说,流入气泡微细化机构106的制冷剂的干度大于0。例如,流入气泡微细化机构106的制冷剂的干度大于0且小于0.1。
这里,若将流入气泡微细化机构106的制冷剂的干度设为0.1以上,则喷射器107的动力回收率(效率η)降低。因此,控制第二膨胀阀105的开度,以使流入气泡微细化机构106的制冷剂的干度大于0且小于0.1。
需要说明的是,也可以控制第二膨胀阀105的开度,以使流入气泡微细化机构106的制冷剂的干度大于0。
例如,在第二膨胀阀105的入口侧及出口侧安装测量制冷剂的温度的温度传感器。而且,调整第二膨胀阀105的开度,以使出口侧的制冷剂温度低于入口侧的制冷剂温度。由此,能够使流入气泡微细化机构106的制冷剂的干度大于0。
需要说明的是,本实用新型并不局限于控制第二膨胀阀105的开度的结构。本实用新型只要是向气泡微细化机构106流入气液二相状态的制冷剂的结构即可。例如,第二膨胀阀105的开度固定也是可以的。
气泡微细化机构106将从第二膨胀阀105流入的气液二相状态的制冷剂中包含的气泡微细化。由此,气液二相状态的制冷剂中包含的液体制冷剂与气体制冷剂被均匀地混合。从气泡微细化机构106流出了的气液二相状态的制冷剂(状态e)向喷射器107的制冷剂流入口204流入。
向喷射器107的制冷剂流入口204流入了的气液二相状态的制冷剂(状态e)在喷射器107的喷嘴部201被绝热膨胀(等焓膨胀),成为超高速且气液二相的制冷剂(状态f)。超高速且气液二相状态的制冷剂1吸引在第一蒸发器104处气化了的制冷剂(状态d),并在混合部202将超高速的制冷剂(状态f)和低速的制冷剂(状态d)混合成为混合制冷剂(状态g)。该混合制冷剂在扩散部203压力上升(状态h),并从喷射器107的制冷剂流出口206流出。
在喷射器107的制冷剂流出口206流出了的制冷剂(状态h)向第二蒸发器108流入。向第二蒸发器108流入了的气体制冷剂通过由第二蒸发器108进行的与热介质之间的热交换被加热而成为气体制冷剂(状态i)。该气体制冷剂被吸入压缩机101。
如上所述,在本实施方式1中,在第二制冷剂流路的、冷凝器102与喷射器107的制冷剂流入口204之间依次连接第二膨胀阀105、及将从第二膨胀阀105流出的制冷剂中包含的气泡微细化的气泡微细化机构106。
因此,能够抑制在第一蒸发器104及第二蒸发器108中的制冷能力的降低,不降低制冷效果就将流入喷射器107的制冷剂流入口204的制冷剂中包含的气泡微细化。其结果是,能够提高喷射器107的将压力能量向速度能量转换的动力回收率(效率),能够提高制冷循环装置的制冷能力及能量效率(COP:Coefficient Of Performance)。
这里,喷射器107的动力回收率(效率η)由下式表示。
数1
V是在喷射器107的制冷剂流出口206中的制冷剂速度。
G是制冷剂循环量。
Δh是喷射器107的制冷剂流入口204的制冷剂(状态e)的比焓与在喷嘴部201绝热膨胀了的制冷剂(状态f)的比焓之差(绝热热降)。
根据上述式的关系,制冷剂速度V上升,由此喷射器107的动力回收率(效率η)提高。
在本实施方式1中,由于将流入喷射器107的制冷剂流入口204的制冷剂中包含的气泡微细化,因此在喷射器107内,液体制冷剂与气体制冷剂之间的接触面积增大,液体制冷剂的减压沸腾被促进。其结果是,从喷射器107流出的制冷剂的速度上升。也就是说,将压力能量向速度能量转换的动力回收率上升。因而,能够提高制冷循环装置的能量效率。
另外,在本实施方式1中,流入气泡微细化机构106的制冷剂的干度大于0且小于0.1。也就是说,喷射器107的制冷剂流入口204的制冷剂(状态e)的干度大于0且小于0.1。因此,能够提高喷射器107的动力回收率(效率η)。其理由如下所述。
在制冷剂的干度为0、即液体制冷剂的情况下,由于液体制冷剂为非压缩性流体,因此从状态b向状态f的膨胀行程中液相状态下的等焓变化不引起绝热热降Δh的变化。因此,通过使喷射器107的制冷剂流入口204的制冷剂(状态e)的干度大于0而成为气液二相状态的制冷剂。另外,若制冷剂的干度小于0.1,则从膨胀行程的整体来看,干度的变化量是微细的量,因此能量损失微细。
另外,通过使喷射器107的制冷剂流入口204的制冷剂(状态e)的干度大于0且小于0.1,能够增大制冷剂速度V,喷射器107的动力回收率(效率η)提高。
这里,在喷射器107的制冷剂流出口206的制冷剂速度V与喷嘴动力成比例。也就是说,通过增大喷嘴动力,制冷剂速度V变大,喷射器107的动力回收率(效率η)提高。
该喷嘴动力是喷射器107的喷嘴部201内的向运动能量转换的转换效率(喷嘴效率ηn)与绝热热降Δh之积。
喷嘴效率ηn、绝热热降Δh、干度存在如图10所示那样的关系。
喷嘴部201内的压力变化量(ΔP/ΔZ)变得越小,喷嘴效率ηn变得越大。需要说明的是,ΔZ为距离。
制冷剂的干度变得越大,压力变化量(ΔP/ΔZ)变得越小。例如,在干度为0的液态的制冷剂向喷射器107流入了的情况下,液态的制冷剂向气态的制冷剂急剧体积膨胀而压力急剧下降,压力变化量(ΔP/ΔZ)变大。另一方面,在干度大于0的情况下,由于在制冷剂中含有气泡,因此与液相状态相比体积膨胀。因此,干度越大,体积膨胀变得越缓慢,压力变化量变得更小。由此可知,干度越大,喷嘴效率ηn变得越大。
另外,由于绝热热降Δh是喷射器107的制冷剂流入口204的制冷剂(状态e)的比焓、与由喷嘴部201绝热膨胀了的制冷剂(状态f)之比焓之差,因此喷射器107的制冷剂流入口204的制冷剂(状态e)的干度越是变大,绝热热降Δh越是变小。例如,若干度为0.2,则绝热热降Δh变为0。
根据以上说明,喷嘴动力在干度为某一值时成为峰值,若变得比该值大,则喷嘴动力减小。例如,如图10所示,在绝热热降Δh成为0的干度为0.2的情况下,喷嘴动力成为峰值的干度为约0.075。也就是说,若干度变得比该值大,则喷嘴动力减小。
在本实施方式中,为了留有干度的控制动作中的余地而使干度小于0.1。
如此,在本实施方式中,流入气泡微细化机构106的制冷剂的干度大于0且小于0.1。也就是说,喷射器107的制冷剂流入口204的制冷剂(状态e)的干度大于0且小于0.1。
因此,喷嘴动力变大,能够加快在喷射器107的制冷剂流出口206处的制冷剂速度。因而,能够提高喷射器107的动力回收率(效率η)。
实施方式2.
在本实施方式2中,对气泡微细化机构106的构成的一例进行说明。
图6a、图6b是示意地表示实施方式2中的制冷循环装置的气泡微细化机构106的结构的图。
图6a表示制冷剂配管的制冷剂流动方向为水平方向的情况,图6b表示制冷剂配管的制冷剂流动方向为垂直方向的情况。
如图6a、图6b所示,本实施方式2中的气泡微细化机构106由供制冷剂通过的多孔质体601构成。
多孔质体601设于制冷剂配管内的流路。多孔质体601例如整体由多孔质透过材料形成,通气孔(流体能够透过的多孔体表面及内部的气孔)的平均直径为约500μm,空隙率为92±6%。例如,在向聚氨脂泡沫涂敷金属粉末后,进行热处理而烧掉聚氨脂泡沫,将金属成形为三维的格子状,由此获得该多孔质体601。多孔质体601的材料为例如Ni(镍)。
通过多孔质体601之前的气液二相状态的制冷剂、即从第二膨胀阀105流出了的制冷剂的干度低,因此成为在液体制冷剂内包含气泡的块(气泡渣602、603)的情况。若该气泡渣602、603通过多孔质体601,则在多孔质体601内被微细化,作为微细气泡604而流出。
因此,能够使将微细化了的气泡与液体制冷剂均匀化了的气液二相状态的制冷剂向喷射器107的制冷剂流入口204流入。
因而,在喷射器107内,液体制冷剂与气体制冷剂之间的接触面积增大,液体制冷剂的减压沸腾被促进。其结果是,从喷射器107流出的制冷剂的速度上升。也就是说,将压力能量向速度能量转换的动力回收率上升。因而,能够提高制冷循环装置的能量效率。
实施方式3.
在本实施方式3中,对气泡微细化机构106的结构的一例进行说明。
图7a、图7b是示意性地表示实施方式3中的制冷循环装置的气泡微细化机构106的结构的图。
图7a表示与回旋轴正交的方向的剖视图,图7b是表示回旋轴向的剖视图。
如图7a、图7b所示,气泡微细化机构106具备导入管701、支管702a和702b、回旋室703a和703b、流出管704。
本实施方式3中的气泡微细化机构106由使从导入管701流入的制冷剂成为回旋流并使其从流出管704流出的两级回旋机构构成。
回旋室703a、703b具有制冷剂通路面积朝向流出管704减小的形状。例如,回旋室703a、703b具有圆锥形状。
另外,回旋室703a、703b邻接地设置,从回旋室703a流出了的制冷剂流入邻接的回旋室703b。需要说明的是,回旋室的数量并不局限于两个。
需要说明的是,回旋室703a与支管702a的连接部分相当于本实用新型的“流入口”。另外,回旋室703b与支管702b的连接部分相当于本实用新型的“流入口”。另外,供制冷剂从回旋室703a向回旋室703b流出的开口相当于本实用新型的“流出口”。另外,回旋室703b与流出管704的连接部分相当于本实用新型的“流出口”。
从第二膨胀阀105流出了的气液二相状态的制冷剂通过导入管701而分为支管702a与支管702b两部分,分别流入回旋室703a和回旋室703b。
如图7a所示,支管702a、702b朝向圆形剖面的切线方向地与具有圆锥形状的回旋室703a、703b连接。由此,流入了回旋室703a、703b的制冷剂沿着回旋室703a、703b的内壁面流动而成为回旋流。
从支管702a向回旋室703a流入的气液二相状态的制冷剂成为回旋流,由此密度大的液体制冷剂在离心力的作用下向回旋室703a的外侧分离,密度小的气体制冷剂在向心力的作用下向中心部分离。
此外,回旋室703a的流路截面面积(制冷剂通路面积)朝向流出管704变小,因此流速增大的同时从回旋室703a向回旋室703b流入。
另一方面,从支管702b向回旋室703b流入的气液二相状态的制冷剂一边与从回旋室703a流出的回旋流混合一边成为回旋流。在回旋室703b中,利用在回旋室703a形成了的回旋流,能促进回旋流的形成。
回旋室703b内的气液二相状态的制冷剂成为回旋流,由此密度大的液体制冷剂在离心力的作用下向回旋室703b的外侧分离,密度小的气体制冷剂在向心力的作用下向中心部分离。
此外,回旋室703b的流路截面面积(制冷剂通路面积)朝向流出管704变小,因此流速增大的同时从流出管704流出。
从回旋室703b向流出管704流出的气液二相状态的制冷剂在流出开始后,回旋成分开始减弱。其结果是,沿着流出管704的流动方向产生回旋速度的速度差。
该速度差在液体制冷剂与气体制冷剂产生剪切力,气体制冷剂被断开,由此气泡实现微细化。
因此,能够使将微细化了的气泡与液体制冷剂均匀化了的气液二相状态的制冷剂向喷射器107的制冷剂流入口204流入。
因而,在喷射器107内,液体制冷剂与气体制冷剂之间的接触面积增大,液体制冷剂的减压沸腾被促进。其结果是,从喷射器107流出的制冷剂的速度上升。也就是说,将压力能量向速度能量转换的动力回收率上升。因而,能够提高制冷循环装置的能量效率。
另外,也可以在支管702a及支管702b中的至少一个安装调节流量的流量调节机构,将向回旋室703a与回旋室703b流入的制冷剂量调整为适于气泡的微细化的流入量。
另外,回旋室703a及回旋室703b的形状并不局限于圆锥状。也可以是截面面积沿着回旋室703a、703b的出口方向减小的形状。例如,也可以是剖面U字形状。
实施方式4.
在本实施方式4中,对气泡微细化机构106的结构的一例进行说明。
图8是示意性地表示实施方式4中的制冷循环装置的气泡微细化机构106的结构的图。
如图8所示,本实施方式4中的气泡微细化机构106由将制冷剂分离为气相(气体制冷剂)与液相(液体制冷剂)的气液分离器802、和对由气液分离器802分离出的液相的制冷剂与气相的制冷剂进行混合的混合器805构成。
气液分离器802是例如在重力的作用下对液体制冷剂与气体制冷剂进行分离的重力落下式气液分离器。气液分离器802具备流入管801、气体制冷剂流出口803、液体制冷剂流出口804。
流入管801使制冷剂从形成外壳的槽的上方流入。
液体制冷剂流出口804使液体制冷剂从槽的下方流出。
气体制冷剂流出口803将配管的端部与液体制冷剂流出口804相比插入到上方,使槽内的气体制冷剂流出。气体制冷剂流出口803例如在与液体制冷剂流出口804相比的外周侧安装多个。
从第二膨胀阀105流出的气液二相状态的制冷剂通过流入管801而向气液分离器802的内部流入。在气液分离器802的内部,密度大的液体制冷剂向下侧分离,密度小的气体制冷剂在上侧分离。
从气体制冷剂流出口803流出的气体制冷剂、及从液体制冷剂流出口804流出的液体制冷剂分别向混合器805流入。
图9是示意性地表示实施方式4中的制冷循环装置的混合器805的结构的图。
如图9所示,混合器805具备:供来自液体制冷剂流出口804的液相的制冷剂流通的液相制冷剂流路901;将来自气体制冷剂流出口803的气相的制冷剂向液相制冷剂流路901喷出的气相制冷剂流路902。混合器805将液相的制冷剂与气相的制冷剂混合并使其向流出管806流出。
在混合器805中,在从气体制冷剂流出口803向气相制冷剂流路902流入的气体制冷剂与从液体制冷剂流出口804向液相制冷剂流路901流入的液体制冷剂之间的界面产生速度差。该速度差在液体制冷剂与气体制冷剂产生剪切力,气体制冷剂被断开,由此气泡实现微细化。
从气体制冷剂流出口803流出的气体制冷剂的速度、及从液体制冷剂流出口804流出的液体制冷剂的速度由流出管806的流路截面面积和气体制冷剂及液体制冷剂的各质量流量决定。
在干度比较小的情况下,由于液体制冷剂所占的比例比气体制冷剂所占的比例多,因此通过减小液体制冷剂流出口804的流路面积并减小气体制冷剂流出口803的流路截面面积,液体制冷剂与气体制冷剂之间的速度差变得更大。另外,这里的流路截面面积是指各相的总流路截面面积。
根据以上那样的结构,能够使将微细化了的气泡与液体制冷剂均匀化了的气液二相状态的制冷剂向喷射器107的制冷剂流入口204流入。
因而,在喷射器107内,液体制冷剂与气体制冷剂之间的接触面积增大,液体制冷剂的减压沸腾被促进。其结果是,从喷射器107流出的制冷剂的速度上升。也就是说,将压力能量向速度能量转换的动力回收率上升。因而,能够提高制冷循环装置的能量效率。
另外,在图8及图9的例子中,虽然对将多个气体制冷剂流出口803安装于液体制冷剂流出口804的外周侧的情况进行了说明,但本实用新型并不局限于此。例如,也可以将气体制冷剂流出口803设于中心部,将液体制冷剂流出口804安装于外周侧。
附图标记说明如下:
100:室外单元,101:压缩机,102:冷凝器,103:第一膨胀阀,104:第一蒸发器,105:第二膨胀阀,106:气泡微细化机构,107:喷射器,108:第二蒸发器,109:送水机,110:室内单元,111:室内换热器,201:喷嘴部,201a:减压部,201b:喷嘴喉部,201c:末端渐宽部,202:混合部,203:扩散部,204:制冷剂流入口,205:制冷剂吸引口,206:制冷剂流出口,301:加强用侧板,302:导热板,303:导热板,304:加强用侧板,305:第一流入管,306:第一流出管,307:第二流入管,308:第二流出管,406:送风机,415:送风机室,601:多孔质体,602:气泡渣,603:气泡渣,604:微细气泡,701:导入管,702a:支管,702b:支管,703a:回旋室,703b:回旋室,704:流出管,801:流入管,802:气液分离器,803:气体制冷剂流出口,804:液体制冷剂流出口,805:混合器,806:流出管,901:液相制冷剂流路,902:气相制冷剂流路。
Claims (7)
1.一种制冷循环装置,其特征在于,所述制冷循环装置具备:
第一制冷剂流路,该第一制冷剂流路由制冷剂配管连接压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器、及喷射器的制冷剂吸引口而成;
第二制冷剂流路,该第二制冷剂流路在所述冷凝器与所述第一膨胀阀之间分支,并且由制冷剂配管连接所述喷射器的制冷剂流入口、所述喷射器的制冷剂流出口、第二蒸发器、及所述压缩机而成,
在所述第二制冷剂流路的、所述冷凝器与所述喷射器的制冷剂流入口之间,依次连接第二膨胀阀、及将从所述第二膨胀阀流出了的制冷剂中包含的气泡微细化的气泡微细化机构。
2.根据权利要求1所述的制冷循环装置,其特征在于,
流入所述气泡微细化机构的制冷剂的干度大于0且小于0.1。
3.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置,其特征在于,所述气泡微细化机构包括:
将所述制冷剂分离为气相和液相的气液分离器;
将由所述气液分离器分离了的液相的所述制冷剂和气相的所述制冷剂进行混合的混合器。
4.根据权利要求3所述的制冷循环装置,其特征在于,所述混合器具备:
供液相的所述制冷剂流通的液相制冷剂流路;和
使气相的所述制冷剂向所述液相制冷剂流路喷出的气相制冷剂流路。
5.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述气泡微细化机构包括回旋室,该回旋室形成有流入口及流出口并且制冷剂通路面积朝向所述流出口减小,
使从所述流入口流入了的所述制冷剂成为回旋流,并使其从所述流出口流出。
6.根据权利要求5所述的制冷循环装置,其特征在于,
多个所述回旋室邻接地设置,
从所述回旋室的所述流出口流出的所述制冷剂流入邻接的所述回旋室。
7.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述气泡微细化机构由供所述制冷剂通过的多孔质体构成。
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