DE102007037917A1 - Kältemittelkreislaufvorrichtung mit Ejektor - Google Patents

Kältemittelkreislaufvorrichtung mit Ejektor Download PDF

Info

Publication number
DE102007037917A1
DE102007037917A1 DE102007037917A DE102007037917A DE102007037917A1 DE 102007037917 A1 DE102007037917 A1 DE 102007037917A1 DE 102007037917 A DE102007037917 A DE 102007037917A DE 102007037917 A DE102007037917 A DE 102007037917A DE 102007037917 A1 DE102007037917 A1 DE 102007037917A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
refrigerant
ejector
cycle device
evaporator
outlet
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.)
Withdrawn
Application number
DE102007037917A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kariya Oshitani
Hirotsugu Kariya Takeuchi
Yoshiaki Kariya Takano
Mika Kariya Gocho
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102007037917A1 publication Critical patent/DE102007037917A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/385Dispositions with two or more expansion means arranged in parallel on a refrigerant line leading to the same evaporator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3286Constructional features
    • B60H2001/3298Ejector-type refrigerant circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/001Ejectors not being used as compression device
    • F25B2341/0012Ejectors with the cooled primary flow at high pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F25B40/02Subcoolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide

Abstract

In einer Kältemittelkreislaufvorrichtung hat ein Strahler (13a) einen Wärmeabstrahlungsabschnitt zum Abstrahlen von Hochdruckkältemittel, das von einem Kompressor (11) ausgestoßen wird, und einen Kältemittelauslass (27) stromabwärtig von dem Wärmeabstrahlungsabschnitt, ein Ejektor (15) umfasst einen Düsenabschnitt (15a) zum Dekomprimieren und Expandieren von Kältemittel und eine Kältemittelansaugöffnung (15b) zum Ansaugen von Kältemittel durch den Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom, der von dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung umfasst eine Drosseleinheit (18) zum Dekomprimieren von Kältemittel, das aus dem Kältemittelauslass (27) des Strahlers strömt, einen Verdampfer (19), der zwischen einer Kältemittel-stromabwärtigen Seite der Drosseleinheit und der Kältemittelansaugöffnung des Ejektors angeordnet ist, und einen Verzweigungsabschnitt (13e), der in dem Wärmestrahlungsabschnitt angeordnet ist, um einen Kältemittelstrom zu verzweigen. In der Kältemittelkreislaufvorrichtung hat der Düsenabschnitt einen mit dem Verzweigungsabschnitt verbundenen Düseneinlass, so dass Kältemittel aus dem Verzweigungsabschnitt des Strahlers in den Düseneinlass strömt.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kältemittelkreislaufvorrichtung unter Verwendung eines Ejektors als Kältemittedekompressions- und Expansionseinrichtung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • JP-A-2005-308380 (entspricht US-A-7 178 359 ) offenbart eine Kältemittelkreislaufvorrichtung, in der auf der stromaufwärtigen Seite eines Düsenabschnitts eines Ejektors und auf der stromabwärtigen Seite eines Strahlers ein Verzweigungsabschnitt zum Verzweigen des Kältemittelstroms bereitgestellt ist. Ein Teil des verzweigten Kältemittels strömt in Richtung des Düsenabschnitts, während das andere Kältemittel in Richtung einer Kältemittelansaugöffnung des Ejektors strömt.
  • In der Kältemittelkreislaufvorrichtung, wie in JP-A-2005-308380 offenbart, ist ein erster Verdampfer auf der stromabwärtigen Seite eines Diffusors des Ejektors angeordnet, und ein Drosselmechanismus und ein zweiter Verdampfer sind einem Verzweigungsdurchgang zum Verbinden des Verzweigungsabschnitts mit der Kältemittelansaugöffnung angeordnet. Beide Verdampfer ermöglichen, dass das Kältemittel die Wärmeabsorptionswirkung erzielt.
  • Der Ejektor, der auf eine derartige Kältemittelkreislaufvorrichtung angewendet werden soll, expandiert das Kältemittel jedoch isentrop an dem Düsenabschnitt, wodurch der Verlust an kinetischer Energie bei der Expansion zurück gewonnen wird. Die zurück gewonnene Energie (auf die hier nachstehend als „zurück gewonnene Energie" Bezug genommen wird) wird von dem Diffusor in Druckenergie umgewandelt, um eine Antriebskraft eines Kompressors zu verringern, wodurch ein Kreislaufwirkungsgrad (Leistungszahl) der Kältemittelkreislaufvorrichtung verbessert wird.
  • Ein Ejektorwirkungsgrad ηe, der den Wirkungsgrad der Energieumwandlung des Ejektors angibt, ist durch die folgende Formel (1) definiert: ηe = (1 + Ge/Gdüs) × (ΔP/ρ)/ΔH (1)wobei Ge der Durchsatz des Kältemittels ist, das von der Kältemittelansaugöffnung des Ejektors angesaugt wird, Gdüs der Durchsatz des Kältemittels ist, das durch den Düsenabschnitt des Ejektors strömt, ΔP der Berag der Druckzunahme durch den Diffusor des Ejektors ist, ρ die Dichte des von der Kältemittelansaugöffnung angesaugten Kältemittels ist und ΔH eine Enthalpiedifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Düsenabschnitts ist.
  • Selbst wenn die Abmessung, Form und ähnliches jedes Bestandteils des Ejektors derart konzipiert sind, dass der Ejektorwirkungsgrad ηe einen gewünschten Wert erreicht, kann der Absolutbetrag von (ΔP/ρ), der eine Kennzahl ist, die die von dem Diffusor umgewandelte Druckenergie darstellt, wie durch die vorstehend erwähnte Formel (1) dargestellt, nicht vergrößert werden, es sei denn, der Absolutbetrag der Enthalpiedifferenz ΔH, der eine Kennzahl ist, die die von dem Düsenabschnitt zurück gewonnene Energie darstellt, wird vergrößert.
  • Das heißt, wenn der Absolutbetrag der Enthalpie nicht vergrößert wird, kann der Absolutbetrag einer Druckerhöhung ΔP bei dem vorgegebenen Ejektorwirkungsgrad ηe nicht vergrößert werden. Folglich ist es unmöglich, die Verbesserungswirkung in dem Kreislaufwirkungsgrad (Leistungszahl) durch die Erhöhung des Drucks des in den Kompressor eingesaugten Kältemittels zu verbessern.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Angesichts der vorangehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kältemittelkreislaufvorrichtung mit einem Ejektor zur Verfügung zu stellen, in der die von einem Düsenabschnitt des Ejektors zurück gewonnenen Energie vergrößert wird, und ein Druckzunahmebetrag in einem Diffusorabschnitt (Druckerhöhungsabschnitt) vergrößert werden kann.
  • Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kältemittelkreislaufvorrichtung: einen Kompressor zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels; einen Strahler mit einem Wärmeabstrahlungsabschnitt zum Abstrahlen von Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor ausgestoßen wird, und einem Kältemittelauslass stromabwärtig von dem Wärmeabstrahlungsabschnitt in einem Kältemittelstrom; einen Ejektor, der einen Düsenabschnitt zum Dekomprimieren und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung zum Ansaugen von Kältemittel durch den Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom, der von dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (Diffusorabschnitt) umfasst, in dem der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom und der von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte Kältemittelstrom vermischt werden und der Kältemitteldruck durch Verringern der Geschwindigkeit des vermischten Kältemitteistroms erhöht wird; eine Drosseleinheit zum Dekomprimieren von Kältemittel, das aus dem Kältemittelauslass des Strahlers strömt; einen Verdampfer, der zwischen einer Kältemittel-stromabwärtigen Seite der Drosseleinheit und der Kältemittelansaugöffnung angeordnet ist, um das Kältemittel von der Drosseleinheit zu verdampfen; und einen Verzweigungsabschnitt, der in dem Wärmestrahlungsabschnitt angeordnet ist, um einen Kältemittelstrom innerhalb des Wärmestrahlungsabschnitts des Strahlers zu verzweigen.
  • Außerdem hat der Düsenabschnitt einen mit dem Verzweigungsabschnitt verbundenen Düseneinlass, so dass das von dem Verzweigungsabschnitt des Wärmeabstrahlungsabschnitts verzweigte Kältemittel in den Düseneinlass eingeführt wird. Daher strömt das Kältemittel mit einer kleinen Wärmestrahlungsmenge in dem Strahler in den Düsenabschnitt, und es ist möglich, die Enthalpie des in den Düsenabschnitt strömenden Kältemittels zu vergrößern. Folglich wird die Entropiedifferenz von Kältemittel zwischen dem Düseneinlass und dem Düsenauslass in einem Fall, in dem das Kältemittel in dem Düsenabschnitt isentrop expandiert wird, vergrößert, da die Entropie des Kältemittels auf der Seite des Düseneinlasses höher wird. Folglich wird der Absolutwert der Enthalpiedifferenz des Kältemittels zwischen dem Düseneinlass und dem Düsenauslass vergrößert, und die in dem Düsenabschnitt zurück gewonnene Energie kann vergrößert werden, wodurch der Druckerhöhungsbetrag in dem Druckerhöhungsabschnitt vergrößert wird.
  • Zum Beispiel kann der Wärmeabstrahlungsabschnitt zwischen einem Kältemitteleinlass und dem Kältemittelauslass in dem Strahler positioniert sein. Alternativ kann der Strahler ein Kondensator zum Kühlen und Kondensieren des Kältemittels sein. In diesem Fall kann die Kältemittelkreislaufvorrichtung ferner einen hochdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider zum Trennen des Hochdruckkältemittels von dem Strahler in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel und eine Unterkühlungsvorrichtung zum Unterkühlen des flüssigen Kältemittels von der Hochdruckseite des Dampf-Flüssigkeitsabscheiders umfassen. In diesem Fall können der hochdruckseitige Dampf-Flüssigkeitsabscheider und die Unterkühlungsvorrichtung in einem Kältemittelstrom zwischen dem Kältemittelauslass des Strahlers und einer stromaufwärtigen Seite der Drosseleinheit angeordnet sein.
  • Alternativ kann ein niederdruckseitiger Dampf-Flüssigkeitsabscheider auf einer stromabwärtigen Seite des Ejektors angeordnet sein, um das aus dem Ejektor strömende Kältemittel in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel zu trennen. In diesem Fall kann der niederdruckseitige Dampf-Flüssigkeitsabscheider einen Auslass für gasförmiges Kältemittel haben, der mit einer Kältemittelansaugseite des Kompressors verbunden ist, und das in dem niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider abgeschiedene flüssige Kältemittel kann an den Verdampfer auf einer stromabwärtigen Seite der Drosseleinheit zugeführt werden.
  • Gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kältemittelkreislaufvorrichtung: einen Kompressor zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels; einen Strahler mit einem Wärmeabstrahlungsabschnitt zum Kühlen von Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor ausgestoßen wird, einem Kältemitteleinlass, von dem das aus dem Kompressor ausgestoßene Kältemittel in den Wärmeabstrahlungsabschnitt eingeführt wird, und einem Kältemittelauslass, von dem das Kältemittel ausströmt, nachdem es den Wärmeabstrahlungsabschnitt durchlaufen hat; einen Ejektor, der einen Düsenabschnitt zum Dekomprimieren und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung zum Ansaugen von Kältemittel durch den Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom, der von dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt umfasst, in dem der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom und der von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte Kältemittelstrom vermischt werden und der Kältemitteldruck durch Verringern der Geschwindigkeit der vermischten Kätemittelstroms erhöht wird; einen ersten Kältemitteldurchgang, durch den das Kältemittel von dem Kältemittelauslass des Strahlers in die Kältemittelansaugöffnung des Ejektors strömt; einen zweiten Kältemitteldurchgang mit einem Verzweigungsabschnitt, der sich in dem Kältemittelabstrahlungsabschnitt befindet, durch den das Kältemittel vor dem Strömen zu dem Kältemittelauslass des Strahlers zu einem Düseneinlass des Düsenabschnitts strömt; eine in dem ersten Kältemitteldurchgang angeordnete Drosseleinheit zum Dekomprimieren von Kältemittel, das aus dem Kältemittelauslass des Strahlers strömt; und einen Verdampfer, der in dem ersten Kältemitteldurchgang zwischen einer Kältemittelstromabwärtigen Seite der Drosseleinheit und der Kältemittelansaugöffnung angeordnet ist, um das Kältemittel von der Drosseleinheit zu verdampfen. Folglich hat das aus dem Strahler in den Düsenabschnitt strömende Kältemittel eine relativ kleine Wärmestrahlungsmenge, und es ist möglich, die Enthalpie des in den Düsenabschnitt strömenden Kältemittels zu erhöhen. In einem Fall, in dem das Kältemittel isentrop expandiert wird, wird folglich die Entropiedifferenz zwischen dem Düseneinlass und dem Düsenauslass erhöht, da die Entropie auf der Seite des Düseneinlasses höher wird. Folglich wird der Absolutwert der Enthalpiedifferenz von Kältemittel zwischen dem Düseneinlass und dem Düsenauslass erhöht und die zurück gewonnene Energie, die in dem Düsenabschnitt zurück gewonnen wird, kann erhöht werden, wodurch der Druckerhöhungsbetrag in dem Druckerhöhungsabschnitt erhöht wird.
  • Zum Beispiel kann der Ejektor einen Ejektorauslass haben, der mit einer Kältemittelansaugöffnung des Kompressors verbunden ist. Alternativ kann der Verdampfer als ein erster Verdampfer verwendet werden. In diesem Fall kann ein zweiter Verdampfer zum Verdampfen von aus dem Ejektor strömendem Kältemittel derart bereitgestellt werden, dass er einen mit einem Auslass des Ejektors verbundenen Kältemitteleinlass und einen mit einer Kältemittelansaugöffnung des Kompressors verbundenen Kältemittelauslass hat. Alternativ kann ein niederdruckseitiger Dampf-Flüssigkeitsabscheiders auf einer stromabwärtigen Seite des Ejektors angeordnet sein, um das aus dem Ejektor strömende Kältemittel in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel zu trennen. In diesem Fall kann der niederdruckseitige Dampf-Flüssigkeitsabscheider einen Auslass für gasförmiges Kältemittel haben, der mit einer Kältemittelansaugseite des Kompressors verbunden ist, und ein dritter Kältemitteldurchgang kann derart bereitgestellt werden, dass das in dem niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider abgeschiedene flüssige Kältemittel an den Verdampfer zugeführt wird, der auf einer stromabwärtigen Seite der Drosseleinheit positioniert ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen offensichtlich, wobei:
  • 1 ein schematisches Diagramm ist, das eine Kältemittelkreislaufvorrichtung mit einem Ejektor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2A und 2B schematische Schnittansichten sind, die Beispiele eines in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierten Kondensators der Kältemittelkreislaufvorrichtung in 1 zeigen;
  • 3 ein Mollier-Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem Druck und der Enthalpie von Kältemittel in der Kältemittelkreislaufvorrichtung von 1 zeigt;
  • 4 ein schematisches Diagramm ist, das eine Kältemittelkreislaufvorrichtung mit einem Ejektor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ein schematisches Diagramm ist, das eine Kältemittelkreislaufvorrichtung mit einem Ejektor gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ein Mollier-Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem Druck und der Enthalpie von Kältemittel in der Kältemittelkreislaufvorrichtung von 5 zeigt; und
  • 7 ein schematisches Diagramm ist, das eine Kältemittelkreislaufvorrichtung mit einem Ejektor gemäß einem Modifikationsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf 1 bis 3 beschrieben.
  • In dieser Ausführungsform ist eine Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 aus einem unterkritischen Dampfkomprimierungskreislauf unter Verwendung von Kältemittel aufgebaut, dessen hoher Druck den kritischen Druck nicht übersteigt, wie etwa zum Beispiel einem Flon-basierten oder HC-basierten Kältemittel.
  • In der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird ein Kompressor 11 zum Ansaugen und Komprimieren des Kältemittels von einem (nicht gezeigten) Motor für das Fahren des Fahrzeugs über eine Riemenscheibe 12, einen Riemen und ähnliches drehend angetrieben. Der verwendete Kompressor 11 kann entweder ein Kompressor mit variabler Verdrängung sein, um fähig zu sein, eine Kältemittelausstoßkapazität abhängig von einer Änderung der Kompressionskapazität einzustellen, oder ein Kompressor mit fester Verdrängung, um eine Kältemittelausstoßkapazität durch Ändern einer Betriebsauslastung des Kompressors durch intermittierende Verbindung mit einer elektromagnetischen Kupplung einzustellen. Die Verwendung eines elektrischen Kompressors wie des Kompressors 11 kann die Kältemittelaustoßkapazität durch Einstellen der Drehzahl eines Elektromotors einstellen.
  • Ein in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierter Kondensator 13 ist als ein Strahler auf einer Kältemittelauslassseite des Kompressors 11 angeordnet. In diesem Beispiel von 1 ist der in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierte Kondensator 13 ein Unterkühlungskondensator und aus einem Kondensatorteil 13a, einem Dampf-Flüssigkeitsabscheider 13b und einer Unterkühlungsvorrichtung 13c aufgebaut, die integral als eine Baueinheitstruktur ausgebildet sind.
  • Der Kondensatorteil 13a kühlt und kondensiert das aus dem Kompressor 11 ausgestoßene dampfphasige Hochdruckkältemittel unter Verwendung von Außenluft (d.h. Luft außerhalb eines Fahrzeugraums), die von einem Kühlventilator geblasen wird. Der Dampf-Flüssigkeitsabscheider 13b, der mit dem Auslass des Kondensatorteils 13a verbunden ist, trennt das Kältemittel an dem Auslass des Kondensatorteils 13a in Dampf- und Flüssigphasen, um das flüssigphasige Kältemittel darin aufzunehmen. Dieses flüssigphasige Kältemittel, das heißt, das gesättigte flüssige Kältemittel, strömt auf die stromabwärtige Seite aus. Die Unterkühlungsvorrichtung 13c kühlt das gesättigte flüssige Kältemittel, das aus dem Dampf-Flüssigkeitsabscheider strömt, durch die Außenluft (d.h. Luft außerhalb des Fahrzeugraums), die von einem (nicht gezeigten) Kühlventilator geblasen wird, wodurch das Kältemittel unterkühlt wird.
  • In dieser Ausführungsform ist ein Verzweigungsabschnitt 13e zum Verzweigen des Kältemittelstroms in einem Strahlungsabschnitt des Kondensatorteils 13a zum Abstrahlen von Wärme von dem Kältemittel eingerichtet. Der Verzweigungsabschnitt 13e ist über einen Kältemitteldurchgang 14 mit einer Kältemittelzustromseite eines Düsenabschnitts 15 eines Ejektors 15, der später beschrieben werden soll, verbunden.
  • 2A und 2B sind jeweils schematische Diagramme, die erste und zweite Beispiele des in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierten Kondensators 13 von 1 zeigen. In 2A und 2B wurden den Komponenten mit den gleichen Funktionen die gleichen Bezugszeichen gegeben.
  • Der in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierte Kondensator 13 ist mehrflutig, um zu ermöglichen, dass das Kältemittel gleichzeitig durch eine Vielzahl von Rohren strömt, die zwischen Behältern auf beiden Enden angeordnet sind. Eine S-förmige Biegung mit dem Kältemittelstrom in der S-förmigen Form in dem Kondensatorteil 13a kann, wie in 2A gezeigt, verwendet werden. Alternativ kann eine U-förmige Biegung mit dem Kältemittelstrom in der U-förmigen Form in dem Kondensatorteil 13a, wie in 2B gezeigt, verwendet werden.
  • Insbesondere umfasst der in 2A gezeigte in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierte Kondensator 13 eine Vielzahl von Rohren 21, die parallel mit einem vorgegebenen Abstand dazwischen geschichtet sind, zwischen diesen Rohren 21 angeordnete Rippen 22 und erste und zweite Behälter 23 und 24, die an beiden Enden in der Längsrichtung der Rohre 21 angeordnet sind.
  • Das Rohr 21 bildet einen Strömungsweg, durch den das Kältemittel strömt. Die Rippe 22 ist auf der Außenwandfläche jedes Rohrs 21 bereitgestellt und fördert den Wärmeaustausch zwischen außerhalb des Rohrs 21 strömender Luft und dem in dem Rohr 21 strömenden Kältemittel. Als die Rippe 22 kann eine gewellte Rippe mit einem wellenförmigen Schnitt in der Richtung des Luftstroms verwendet werden. In dem in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierten Kondensator 13 sind Bereiche, in denen der Wärmeaustausch zwischen Luft, die durch umgebende Bereiche der Rohre 21 läuft, und Kältemittel, das die Rohre 21 durchläuft, durchgeführt wird, Abstrahlungsbereiche, das heißt, Kältemittelkühlungsabschnitte. Die ersten und zweiten Behälter 23 und 24 verteilen und sammeln das durch jedes Rohr 21 strömende Kältemittel.
  • Der in 2A gezeigte in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierte Kondensator 13 hat einen Kältemitteleinlass 25 und Kältemittelauslass 26 auf oberen und unteren Endabschnitten des zweiten Behälters 24 angeordnet, was auf der rechten Seite von 2A jeweils dargestellt ist. Trennelemente 23a und 24a, um das Kältemittel im Inneren des Kondensatorteils in der S-förmigen Form strömen zu lassen, und Trennelemente 23b und 24b, um den integrierten Kondensator 13 in den Kondensatorteil 13a und die Unterkühlungsvorrichtung 13c zu trennen, sind jeweils im Inneren der ersten und zweiten Behälter 23 und 24 angeordnet. Der Dampf-Flüssigkeitsabscheider 13b ist in einem unteren Seitenbereich des ersten Behälters 23 bereitgestellt. Ein Kältemittelauslass 27 des Kondensatorteils 13a ist in dem ersten Behälter 23 auf einer Seite des Kondensatorteils 13a bereitgestellt, und ein Kältemitteleinlass 28 der Unterkühlungsvorrichtung 13c ist in dem ersten Behälter 23 auf einer Seite der Unterkühlungsvorrichtung 13c bereitgestellt.
  • Folglich strömt das Kältemittel, wie durch die Pfeile in 2A angezeigt, von dem Kältemitteleinlass 25 in den zweiten Behälter 24, wird, wie in der Figur gezeigt, im Inneren der Rohre 21 in die linke Richtung geleitet und strömt dann in den ersten Behälter 23. Dann strömt das Kältemittel im Inneren der Rohre 21 in die in der Figur gezeigte rechte Richtung und strömt in den zweiten Behälter 24. Wiederum strömt das Kältemittel im Inneren der Rohre 21 in die in der Figur gezeigte linke Richtung und strömt in den ersten Behälter 23. Dann strömt das Kältemittel von dem Kältemittelauslass 27 des Kondensatorteils 13a durch den Dampf-Flüssigkeitsabscheider 13b in den Kältemitteleinlass 28 der Unterkühlungsvorrichtung 13c. Das Kältemittel strömt durch die Unterkühlungsvorrichtung 13c in die in der Figur gezeigte rechte Richtung und dann aus dem Kältemittelauslass 26.
  • Der in 2A gezeigte in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierte Kondensator 13 hat den Verzweigungsabschnitt 13e an dem zweiten Behälter 24 auf der Seite des Kondensatorteils 13a angeordnet. Folglich strömt ein Teil des in den Kältemitteleinlass 25 eingetretenen Kältemittels in dem Kondensatorteil 13a des in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierten Kondensators 13 aus dem Verzweigungsabschnitt 13e, bevor es den Kältemittelauslass 27 des Kondensatorteils 13a erreicht.
  • Der in 2B gezeigte in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierte Kondensator 13 ist in Bezug auf den in 2A gezeigten in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierten Kondensator 13 in der Hinsicht modifiziert, dass der Kältemitteleinlass 25 des Kondensatorteils 13a in dem ersten Behälter 23 angeordnet ist, und das Trennelement 24a nicht im Inneren des zweiten Behälters 24 bereitgestellt ist, was dem Kältemittel ermöglicht, in der U-förmigen Form im Inneren des Kondensatorteils 13a zu strömen. Auch ist der Verzweigungsabschnitt 13e in dem in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierten Kondensator 13 an dem zweiten Behälter 24 auf der Seite des Kondensatorteils 13a bereitgestellt.
  • Auf diese Weise ist der Verzweigungsabschnitt 13e zum Verzweigen des Kältemittelstroms in dem Mittelpunkt des Kältemittelströmungswegs zwischen dem Kältemitteleinlass 25 und dem Kältemittelauslass 27 in dem Kondensatorteil 13a bereitgestellt. Auf diese Weise hat das aus dem Verzweigungsabschnitt 13e strömende Kältemittel eine kleine Wärmeabfuhrmenge im Vergleich zu dem aus dem Kältemittelauslass 27 des Kondensatorteils 13a strömenden Kältemittel. In dem mehrflutigen in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierten Kondensator 13, in dem der Verzweigungsabschnitt an dem Behälter, wie in 2A und 2B gezeigt, bereitgestellt ist, kann das Ändern der Anzahl von Biegungen des Kältemittelstroms die Position des Verzweigungsabschnitts in Bezug auf den Kältemittelkühlabschnitt ändern. Die Position des Verzweigungsabschnitts in Bezug auf den Kältemittelkühlabschnitt kann derart eingerichtet werden, dass der Trockenheitsgrad in einem gewissen Zustand des Kältemittels an dem Verzweigungsabschnitt, zum Beispiel in einem Dampf-Flüssigkeits-Zweiphasenzustand oder einem Dampfphasenzustand, ein gewünschter wird.
  • Der von dem Verzweigungsabschnitt 13e verzweigende Kältemitteldurchgang 14 ist mit der Einlassseite des Düsenabschnitts des Ejektors 15 verbunden. Der Ejektor 15 dient als Dekomprimierungseinrichtung zum Dekomprimieren des Kältemittels und auch als eine Kältemittelumwälzeinrichtung (kinetische Vakuumpumpe) zum Umwälzen des Kältemittels durch eine Saugwirkung des mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßenen Kältemittelstroms.
  • Der Ejektor 15 umfasst einen Düsenabschnitt 15a zum im Wesentlichen isentropen Dekomprimieren und Expandieren des Hochdruckkältemittels, indem eine Durchgangsfläche des Hochdruckkältemittels (gesättigten Hochdruckkältemittels), das aus dem Kältemitteldurchgang 14 strömt, auf einen kleinen Pegel verringert wird. Der Ejektor 15 umfasst auch eine Kältemittelansaugöffnung 15b, die sich in Verbindung mit einer Kältemittelstrahlöffnung des Düsenabschnitts 15a befindet. Durch die Kältemittelansaugöffnung 15b wird das Kältemittel (dampfphasige Kältemittel) von einem Auslass eines zweiten Verdampfers 19, der später beschrieben werden soll, in den Ejektor 15 gezogen.
  • Außerdem ist in dem Ejektor 15 auf der stromabwärtigen Seite des Düsenabschnitts 15a und der Kältemittelansaugöffnung 15b ein Mischabschnitt 15c zum Mischen des Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstroms aus dem Düsenabschnitt 15a und dem von der Kältemittelansaugöffnung 15b angesaugten Kältemittel bereitgestellt. Ein Diffusor 15d, der als ein Druckerhöhungsabschnitt dient, ist auf der stromabwärtigen Seite des Mischabschnitts 15c angeordnet. Der Diffusor 15d ist in einer derartigen Form ausgebildet, welche die Durchgangsfläche des Kältemittels allmählich vergrößert und eine Funktion des Verlangsamens des Flüssigkeitsstroms ausführt, um den Kältemitteldruck zu erhöhen, das heißt, eine Funktion der Umwandlung von Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in Druckenergie. Ein erster Verdampfer 16 ist mit der Auslassseite des Diffusors 15d des Ejektors 15 verbunden, und der Auslass des ersten Verdampfers 16 ist, wie in 1 gezeigt, mit der Ansaugseite des Kompressors 11 verbunden.
  • Andererseits ist die stromabwärtige Seite der Unterkühlungsvorrichtung 13c über einen Kältemitteldurchgang 17 mit der Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 verbunden. Ein Drosselmechanismus 18 ist in dem Kältemitteldurchgang 17 bereitgestellt, und der zweite Verdampfer 19 ist auf der stromabwärtigen Seite des Drosselmechanismus 18 angeordnet.
  • Der Drosselmechanismus 18 ist die Dekomprimierungseinrichtung zum Einstellen eines Durchsatzes des in den zweiten Verdampfer 19 strömenden Kältemittels und kann aus einer unveränderlichen Drossel, wie etwa zum Beispiel einem Kapillarrohr oder einer Drosselblende, aufgebaut sein. Alternativ kann der Drosselmechanismus 18 aus einer variablen Drossel aufgebaut sein, die einen Öffnungsgrad des Durchgangs (Durchgangsfläche) entsprechend der Temperatur und dem Druck des Kältemittels an dem zweiten Verdampfer 19 ändert. Die variable Drossel kann ein elektrisches Steuerventil sein, das fähig ist, den Durchgangsdrossel-Öffnungsgrad (Ventilöffnungsgrad) unter Verwendung eines elektrischen Betätigungsglieds einzustellen.
  • In der Ausführungsform sind der erste Verdampfer 16 und der zweite Verdampfer 19 geeignet, jeweils einzelne Räume, die gekühlt werden sollen, zu kühlen. Zum Beispiel wird der erste Verdampfer 16 zum Kühlen der Luft verwendet, die in den Fahrzeugraum geblasen werden soll. Die Luft wird von einem (nicht gezeigten) elektrischen Gebläse geblasen und von dem ersten Verdampfer 16 gekühlt. Die gekühlte Luft (Kaltluft) wird in den Fahrzeugraum geblasen, um das Innere des Fahrzeugs zu kühlen. Andererseits wird der zweite Verdampfer 19 zum Kühlen des Inneren einer fahrzeugmontierten Kühlanlage verwendet. Auf diese Weise wird die von dem (nicht gezeigten) elektrischen Gebläse geblasene Luft innerhalb der Kühlanlage von dem zweiten Verdampfer 19 gekühlt, und die gekühlte Luft wird wiederum in der Kühlanlage umgewälzt, um dadurch das Innere der Kühlanlage zu kühlen. Es wird bemerkt, dass der erste Verdampfer 16 und der zweite Verdampfer 19 (das heißt, eine kombinierte Einheit der ersten und zweiten Verdampfer 16 und 19) in eine Kühleinheit kombiniert werden können, die einen gemeinsamen Raum, der gekühlt werden soll, kühlen kann.
  • Nun wird ein Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform nachstehend im Detail beschrieben. Wenn der Kompressor 11 von einem Fahrzeugmotor angetrieben wird, strömt das dampfphasige Hochdruck- und Hochtemperaturkältemittel, das von dem Kompressor 11 komprimiert und ausgestoßen wird, zuerst in den Kondensatorteil 13a in dem in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierten Kondensator 13.
  • Der Kondensatorteil 13a kühlt und kondensiert das dampfphasige Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel durch die Außenluft (d.h. Luft außerhalb des Fahrzeugraums), die von dem Kühlventilator geblasen wird. Zu diesem Zeitpunkt strömt ein Teil des Kältemittels von dem Verzweigungsabschnitt 13e in den Düsenabschnitt 15a, während das aus dem Kältemittelauslass des Kondensatorteils 13a strömende Kältemittel in den Dampf-Flüssigkeitsabscheider 13b strömt.
  • Der Dampf-Flüssigkeitsabscheider 13b trennt das von dem Kondensatorteil 13 gekühlte und kondensierte Kältemittel in Dampf- und flüssige Phasen. Mit anderen Worten wird das Kältemittel unter Verwendung einer Dichtendifferenz zwischen dem dampfphasigen und flüssigphasigen Kältemittel in das dampfphasige Kältemittel auf der Oberseite des Innenraums des Dampf-Flüssigkeitsabscheiders 13b und das flüssigphasige Kältemittel auf dessen Unterseite getrennt. Die Dampf-Flüssigkeitsgrenzfläche des Kältemittels wird in dem Innenraum des Dampf-Flüssigkeitsabscheiders 13b ausgebildet, so dass das gesättigte dampfphasige Kältemittel und das gesättigte flüssigphasige Kältemittel gemeinsam vorhanden sind.
  • Der Dampf-Flüssigkeitsabscheider 13b ist mit einem Auslassdurchgang 13d für flüssiges Kältemittel zum Entnehmen des gesättigten flüssigphasigen Kältemittels versehen. Das gesättigte flüssigphasige Kältemittel strömt über den Auslassdurchgang 13d für flüssiges Kältemittel in die Unterkühlungsvorrichtung 13c, um dadurch unterkühlt zu werden. Da heißt, die Unterkühlungsvorrichtung 13c kühlt das gesättigte flüssigphasige Kältemittel, das aus dem Dampf-Flüssigkeitsabscheider 13b strömt, durch die Außenluft (d.h. Luft außerhalb des Fahrzeugraums), die von dem (nicht gezeigten) Kühlventilator geblasen wird, so dass das Kältemittel unterkühlt wird. Das unterkühlte flüssigphasige Kältemittel, das die Unterkühlungsvorrichtung 13c durchlaufen hat, strömt durch den Kältemitteldurchgang 17 in den Drosselmechanismus 18.
  • Das in den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 strömende Kältemittel wird von dem Düsenabschnitt 15a dekomprimiert und expandiert. Auf diese Weise wird die Druckenergie des Kältemittels an dem Düsenabschnitt 15a in die Geschwindigkeitsenergie umgewandelt, so dass das Kältemittel mit hoher Geschwindigkeit aus der Strahlöffnung des Düsenabschnitts 15a ausgestoßen wird. Zum diesem Zeitpunkt wird das Kältemittel (dampfphasige Kältemittel), das den zweiten Verdampfer 19 durchlaufen hat, durch den Strahlstrom des Kältemittels, der von der Strahlöffnung des Düsenabschnitts 15a ausgestoßen wird, von der Kältemittelansaugöffnung 15b angesaugt.
  • Das von dem Düsenabschnitt 15a ausgestoßene Kältemittel und das in die Kältemittelansaugöffnung 15b gesaugte Kältemittel werden von dem Mischabschnitt 15c auf der stromabwärtigen Seite des Düsenabschnitts 15a vermischt, um in den Diffusor 15d in dem Ejektor zu strömen. Der Diffusor 15d vergrößert die Durchgangsfläche des Kältemittels, um die Kältemittelgeschwindigkeit zu verlangsamen, wodurch der Kältemitteldruck erhöht wird.
  • Andererseits wird das unterkühlte flüssigphasige Kältemittel, das die Unterkühlungsvorrichtung 13c durchlaufen hat, von dem Drosselmechanismus 18 auf dem Kältemitteldurchgang 17 dekomprimiert, so dass es in einem dampfförmig-flüssigen Zweiphasen-Niederdruckzustand ist. Dieses Niederdruckkältemittel strömt in den zweiten Verdampfer 19. An dem zweiten Verdampfer 19 absorbiert das Kältemittel Wärme aus der von dem (nicht gezeigten) elektrischen Gebläse geblasenen Luft, um zu verdampfen. Das flüssigphasige Kältemittel, das den zweiten Verdampfer 19 durchlaufen hat, wird von der Kältemittelansaugöffnung 15b in den Ejektor 15 gesaugt.
  • Das aus dem Diffusor 15d des Ejektors 15 strömende dampfförmig-flüssige Zweiphasen-Niederdruckkältemittel strömt in den ersten Verdampfer 16. An dem ersten Verdampfer 16 nimmt das Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel Wärme aus der von dem (nicht gezeigten) elektrischen Gebläse geblasenen Luft auf, um zu verdampfen. Das Kältemittel, das den ersten Verdampfer 16 durchlaufen hat, wird in den Kompressor 11 gesaugt und erneut von ihm komprimiert.
  • 3 zeigt ein Mollier-Diagramm der in 1 gezeigten Kältemittelkreislaufvorrichtung 10.
  • In dem in 3 gezeigten Mollier-Diagramm zeigt der Punkt „a" einen Zustand des aus dem Kompressor 11 ausgestoßenen Kältemittels (überhitztes Hochtemperatur-Kältemittel) an, und der Punkt „b" zeigt einen Zustand des Kältemittels (dampfförmig-flüssiges Zweiphasenkältemittel) an dem Verzweigungsabschnitt 13e innerhalb des Kondensatorteils 13a an. Der Punkt „c" zeigt einen Zustand des unterkühlten flüssigphasigen Kältemittels an dem Auslass der Unterkühlungsvorrichtung 13c an, und der Punkt „d" zeigt einen Zustand des dampfförmig-flüssigen Zweiphasen-Niederdruckkältemittels an dem Auslass des Düsenabschnitts 15a an. Der Punkt „e" zeigt einen Zustand des dampfförmig-flüssigen Zweiphasen-Niederdruckkältemittels an dem Auslass des Drosselmechanismus 18 an, und der Punkt „f" zeigt einen Zustand des Kältemittels an dem Auslass des zweiten Verdampfers 19 an. Der Punkt „g" zeigt einen Zustand des Kältemittels an, in den das von dem Auslass des zweiten Verdampfers 19 angesaugte Kältemittel und das Kältemittel an dem Auslass des Düsenabschnitts 15a vermischt werden. Der Punkt „h" zeigt einen Zustand des vermischten Kältemittels an, dessen Druck von dem Diffusor 15d erhöht ist, und der Punkt „i" zeigt einen Zustand des Kältemittels an dem Auslass des ersten Verdampfers 16 an. Es wird bemerkt, dass eine Enthalpiedifferenz zwischen den Punkten „e" und „f" einer Wärmeabsorptionsmenge an dem zweiten Verdampfer 19 entspricht, und eine Enthalpiedifferenz zwischen den Punkten „h" und „i" einer Wärmeabsorptionsmenge an dem ersten Verdampfer 16 entspricht.
  • In dem Mollier-Diagramm von 3 stellt der durch eine gestrichelte Linie angezeigte Teil einen Fall eines Vergleichsbeispiels dar, in dem der Verzeigungsabschnitt sich auf dem Kältemitteldurchgang 17 befindet, der auf der stromabwärtigen Seite des Kondensatorteils 13a und auf der stromabwärtigen Seite der Unterkühlungsvorrichtung 13c positioniert ist und mit der stromaufwärtigen Seite des Drosselmechanismus 18 verbunden ist. In diesem Fall zeigt ein Punkt „c" einen Zustand des Kältemittels an dem Einlass des Düsenabschnitts 15a an, und der Punkt „j" zeigt einen Zustand des Kältemittels an dem Auslass des Düsenabschnitts 15a an. Das heißt, in dem Vergleichsbeispiel wird das unterkühlte flüssigphasige Kältemittel an dem Auslass der Unterkühlungsvorrichtung 13c in zwei Ströme verzweigt. In diesem Vergleichsbeispiel wird einer der unterkühlten flüssigphasigen Kältemittelströme von dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 bis zu dem Punkt „j" dekomprimiert, und der andere wird von dem Drosselmechanismus 18 bis zu dem Punkte „e" dekomprimiert.
  • Es wird bemerkt, dass ΔH1 und ΔH2 von 3 jeweils eine Differenz zwischen Enthalpien der Kältemittel vor und hinter dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 anzeigen und einer Expansionsverlustenergie („zurück gewonnenen Energie") entsprechen, die von dem Ejektor 15 zurück gewonnen wird.
  • Nun wird die Ausführungsform im Detail im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel beschrieben.
    • (1) Da das unterkühlte flüssigphasige Kältemittel, das von der Unterkühlungsvorrichtung 13c unterkühlt wird, in dem Vergleichsbeispiel von 3 von dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 dekomprimiert wird, ist die Dekomprimierungscharakteristik aufgrund einer isentropen Änderung an dem Düsenabschnitt 15a oder ähnlichem als eine gezeigt, die sich in der Nachbarschaft einer vertikalen Linie auf dem Mollier-Diagramm befindet. Dies führt zu einer relativ kleinen Differenz ΔH2 zwischen den Enthalpien der Kältemittel vor und hinter dem Düsenabschnitt 15a, was zu einer kleinen zurück gewonnenen Energie führt.
  • Da in dieser Ausführungsform im Gegensatz dazu der Verzweigungsabschnitt 13e in dem Kältemittelkühlabschnitt des Kondensators 13e bereitgestellt ist, wird das dampfförmig-flüssige Zweiphasen-Kältemittel, das sich an dem Punkt „b" befindet, in dem eine Kältemittelkühlmenge kleiner als an dem Punkt „c" von 3 ist, von dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 dekomprimiert. Das heißt, der Wert der Enthalpie des aus dem Düsenabschnitt 15a strömenden Kältemittels ist an dem Punkt „b" von 3 höher als an dem Punkt „c".
  • Folglich ist die Dekomprimierungscharakteristik aufgrund einer isentropen Änderung an dem Düsenabschnitt 15a, wie in 3 gezeigt, als eine gezeigt, die im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel in der Richtung von der vertikalen Linie auf dem Mollier-Diagramm weg abgeschrägt ist. Als ein Ergebnis wird die Differenz ΔH1 zwischen den Enthalpien der Kältemittel vor und nach dem Düsenabschnitt 15a ein relativ großer Wert. Das heißt, die folgende Beziehung wird erhalten: ΔH1 > ΔH2.
  • Gemäß der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform sind die Abmessung, Form und ähnliches jeder Komponente des Ejektors 15 derart konstruiert, dass der Ejektorwirkungsgrad ηe, der durch die vorstehend erwähnte Formel (1) dargestellt wird, ein gewünschter Wert wird. Dies erhöht den Absolutbetrag der Enthalpiedifferenz ΔH, die eine Kennzahl der von dem Düsenabschnitt 15a zurück gewonnen Energie ist, wodurch der Absolutbetrag einer Druckerhöhung ΔP an dem Diffusor 15d erhöht wird.
  • Als ein Ergebnis kann die Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 mit dieser Anordnung die Verbesserung des Kreislaufwirkungsgrads (Leistungszahl) durch eine Erhöhung des Drucks des von dem durch den Kompressor 11 eingesaugten Kältemittels im Vergleich zu einer Kältemittelkreislaufvorrichtung, in der der Verzweigungsabschnitt zwischen der stromabwärtigen Seite des Auslasses eines Strahlers und der stromaufwärtigen Seite eines Düsenabschnitts des Ejektors angeordnet ist, fördern.
    • (2) In einem Fall, in dem das unterkühlte flüssigphasige Kältemittel, wie das Vergleichsbeispiel, von dem Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 dekomprimiert wird, geht das meiste des flüssigphasigen Kältemittels durch einen Einschnürungsteil des Düsenabschnitts 15a (einen Teil mit dem minimalen Durchgangsdurchmesser), so dass die Dichte des durchlaufenden Kältemittels hoch ist. Um in diesem Fall folglich die durch den Düsenabschnitt 15a laufende Kältemittelmenge genau zu steuern, ist es notwendig, den Einschnürungsteil des Düsenabschnitts 15a in dem kleineren Durchmesser mit hoher Genauigkeit zu fertigen, was zu einer Erhöhung der Verarbeitungskosten des Düsenabschnitts 15a führt. Da das dampfförmig-flüssige Zweiphasen-Kältemittel in dieser Ausführungsform im Gegensatz dazu durch den Einschnürungsteil des Düsenabschnitts 15a (den Teil mit dem minimalen Durchgangdurchmesser) geht, kann die Dichte des durch den Einschnürungsteil des Düsenabschnitts 15a gehenden Kältemittels verringert werden. Folglich kann der Durchmesser des Einschnürungsteils des Düsenabschnitts 15a größer als in dem Vergleichsbeispiel gemacht werden, wodurch die Verarbeitung des Düsenabschnitts 15a erleichtert wird, was zu verringerten Verarbeitungskosten des Düsenabschnitts 15 führt.
    • (3) In dieser Ausführungsform wird das gesättigte flüssigphasige Kältemittel aus dem Auslass des Dampf-Flüssigkeitsabscheiders 13b von der Unterkühlungsvorrichtung 13c unterkühlt. Das unterkühlte flüssigphasige Kältemittel wird von dem Drosselmechanismus 18 auf dem Kältemitteldurchgang 17 dekomprimiert und strömt dann in den zweiten Verdampfer 19. Dies kann die Enthalpiedifferenz zwischen dem Einlass und Auslass des zweiten Verdampfers 19 um einen Unterkühlungsgrad durch die Unterkühlungsvorrichtung 13c vergrößern, wodurch die Kühlkapazität des zweiten Verdampfers verbessert 19 wird.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • 4 zeigt eine Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • In der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform ist der erste Verdampfer in Bezug auf die Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform weggenommen. Folglich kann die Erfindung auf die Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 angewendet werden, in der nur ein Verdampfer 19 zwischen der stromabwärtigen Seite des Kältemittelstroms des Drosselmechanismus 18 und der Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 angeordnet ist.
  • In der zweiten Ausführungsform sind die anderen Teile der Kältemittelkreislaufvorrichtung ähnlich denen der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • 5 zeigt eine Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
  • In dieser Ausführungsform ist der erste Verdampfer 16 von der Kreislaufstruktur der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform weggenommen, und stattdessen ist ein niederdruckseitiger Dampf-Flüssigkeitsabscheider 31 auf der stromabwärtigen Seite des Ejektors 15 bereitgestellt. Der Dampf-Flüssigkeitsabscheider 31 trennt das Niederdruckkältemittel auf der stromabwärtigen Seite des Ejektors 15 in gesättigtes flüssigphasiges Kältemittel und gesättigtes dampfphasiges Kältemittel, um darin das gesättigte flüssigphasige Kältemittel zu lagern, während zugelassen wird, dass das gesättigte dampfphasige Kältemittel in Richtung der Ansaugseite des Kompressors 11 strömt.
  • Ein Auslass 32 für flüssiges Kältemittel ist auf der Unterseite des niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheiders 31 zum Entnehmen des gesättigten flüssigphasigen Kältemittels bereitgestellt. Der Auslass 32 für flüssiges Kältemittel ist mit einem Kältemitteldurchgang 34 einschließlich eines Rückschlagventils 33 verbunden. Der Auslass des Kältemitteldurchgangs 34 ist mit einem Vereinigungsabschnitt 35 zwischen der stromabwärtigen Seite des Drosselmechanismus 18 und der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 19 in einem Kältemittelstrom verbunden. Das Rückschlagventil 33 erlaubt dem Kältemittel, nur in eine Richtung von dem Auslass 32 für flüssiges Kältemittel zu dem Vereinigungsabschnitt 35 zu strömen, wodurch ein umgekehrter Kältemittelstrom verhindert wird.
  • 6 zeigt ein Mollier-Diagramm der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform. In dem Mollier-Diagramm von 6 zeigen die Punkte „a", „b", „c", „d", „e", „f", „g", „h" und „i" jeweils die gleichen Kältemittelzustände wird die in 3 gezeigten an. Der Punkt „k" zeigt einen Zustand des an dem Vereinigungsabschnitt 35 vermischten dampfförmig-flüssigen Zweiphasen-Niederdruckkältemittels an, und der Punkt „l" zeigt einen Zustand des gesättigten flüssigphasigen Kältemittels im Inneren des niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheiders 31 an. Der Punkt „i" zeigt einen Zustand des gesättigten dampfphasigen Kältemittels innerhalb des niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheiders 31 an. Es wird bemerkt, dass eine Druckdifferenz zwischen den Punkten „k" und „l" der Dekompressionsbetrag aufgrund eines Druckabfalls des Rückschlagventils 33 und des Kältemitteldurchgangs 34 ist.
  • Wie die dritte Ausführungsform kann die Erfindung auf eine Kältemittelkreislaufvorrichtung angewendet werden, die den niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider 31 zum Trennen des Kältemittels auf der stromabwärtigen Seite des Ejektors 15 in Dampf- und flüssige Phasen umfasst, um dem dampfphasigen Kältemittel zu ermöglichen, auf die Ansaugseite des Kompressors 11 zu strömen. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung umfasst auch den Kältemitteldurchgang 34 zum Zuführen des von dem Abscheider 31 abgeschiedenen flüssigphasigen Kältemittels an den Verdampfer 19 auf der stromabwärtigen Seite des Drosselmechanismus 18.
  • Außerdem ist der niederdruckseitige Dampf-Flüssigkeitsabscheider 31 in dieser Ausführungsform bereitgestellt, um sowohl das von dem Abscheider 31 abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel als auch das dampfförmig-flüssige Zweiphasen-Kältemittel nach dem Durchlaufen des Drosselmechanismus 18 an den Verdampfer 19 zuzuführen. Folglich kann das Kältemittel mit einem hohen Gehalt an flüssigphasigem Kältemittel (dessen Trockenheit gering ist) ständig stabil an den Verdampfer 19 zugeführt werden, wodurch die Leistung des Verdampfers 19 verbessert wird.
  • In der dritten Ausführungsform ist das Rückschlagventil 33 auf dem Kältemitteldurchgang 34 bereitgestellt, um dem Kältemittel zu erlauben, nur in eine Richtung von dem niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider 31 zu dem Verdampfer 19 zu strömen, wodurch sicher verhindert wird, dass das dampfförmig-flüssige Zweiphasen-Kältemittel, das den Drosselmechanismus 18 durchlaufen hat, direkt in den niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider 31 strömt.
  • In der dritten Ausführungsform können die anderen Teile der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 ähnlich denen der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform sein. Außerdem kann der Verdampfer ferner zwischen dem Auslass des Ejektors 15 und dem Einlass des Dampf-Flüssigkeitsabscheiders 31 angeordnet sein.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, und vielfältige Änderungen können an den hier beschriebenen Ausführungsformen wie folgt vorgenommen werden.
    • (1) 7 zeigt eine andere Ausführungsform (modifiziertes Beispiel) einer Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen sind an die Komponenten vergeben, die die gleichen Funktion wie die von 1 haben.
  • In dieser Ausführungsform von 7 ist in Bezug auf die in 1 gezeigte Kältemittelkreislaufvorrichtung der ersten Ausführungsform ein Innenwärmetauscher 41 zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel, das von der stromabwärtigen Seite des Kältemittelauslasses des Kondensatorteils 13a zu dem Drosselmechanismus 18 strömt, und dem Kältemittel, das von dem ersten Verdampfer 16 in Richtung der Ansaugseite des Kompressors 11 strömt, hinzugefügt. Insbesondere ist ein hochdruckseitiger Kältemitteldurchgang 41a des Innenwärmetauschers 41 auf der stromabwärtigen Seite der Unterkühlungsvorrichtung 13c und auf der stromaufwärtigen Seite des Drosselmechanismus 18 angeordnet. Ein Niederdruckkältemitteldurchgang 41b des Innenwärmetauschers 41 ist auf der stromaufwärtigen Seite (Ansaugseite) des Kompressors 11 und auf der stromabwärtigen Seite des Ejektors 15 angeordnet.
  • Insbesondere tauscht der Innenwärmetauscher 41 in dieser Ausführungsform von 7 zwischen dem unterkühlten flüssigphasigen Kältemittel, das die Unterkühlungsvorrichtung 13c durchlaufen hat, nachdem es den Kältemittelauslass des Kondensatorteils 13a durchlaufen hat, und dem Niederdruckkältemittel, das in den Kompressor 11 eingesaugt werden soll, Wärme aus, um dadurch das flüssige Hochdruckkältemittel zu kühlen. Dies kann einen Unterkühlungsgrad des flüssigen Hochdruckkältemittels erhöhen, um die Enthalpie des Kältemittels an dem Einlass des zweiten Verdampfers 19 im Vergleich zu der ersten Ausführungsform zu verringern. Als ein Ergebnis kann die Enthalpiedifferenz des Kältemittels zwischen dem Einlass und dem Auslass des zweiten Verdampfers 19 erhöht werden, um dadurch die Kühlkapazität des zweiten Verdampfers 19 im Vergleich zu der ersten Ausführungsform zu erhöhen.
  • Wenn im Unterschied zu der vorliegenden Ausführungsform der hochdruckseitige Kältemittelströmungsweg 41a des Innenwärmetauschers 41 auf dem Kältemittelströmungsweg 14 zwischen dem Verzweigungsabschnitt 13e und dem Düsenabschnitt 15a bereitgestellt ist, weicht die Enthalpie des Kältemittels an dem Verzweigungsabschnitt 13e nach links (in Richtung der Abnahme der Enthalpie) von dem Punkt „b" auf dem Mollier-Diagramm in 3 ab. Dies führt zu einer Abnahme der in der ersten Ausführungsform beschriebenen an dem Ejektor 15 zurück gewonnenen Energie.
  • Im Gegensatz dazu ist in dieser Ausführungsform von 7 der hochdruckseitige Kältemittelströmungsweg 41a des Innenwärmetauschers 41, wie vorstehend erwähnt, auf dem Kältemittelströmungsweg 17 zwischen der Unterkühlungsvorrichtung 13c und der Kältemittelsaugöffnung 15b des Ejektors 15 bereitgestellt. Folglich wird das durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 strömende Hochdruckkältemittel an dem Innenwärmetauscher 41 nicht gekühlt und kann seine Enthalpie an dem Verzweigungsabschnitt 13e behalten. Dies kann die Verringerung der an dem Ejektor 15 zurück gewonnenen Energie vermeiden.
  • Der Innenwärmetauscher 41 kann, wie diese Ausführungsform von 7, auch in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der zweiten oder dritten Ausführungsform bereitgestellt werden.
    • (2) In den vorstehend erwähnten Ausführungsformen ist eine Kühlvorrichtung für den Kondensatorteil 13a der Unterkühlungsvorrichtung 13c aus einem Luftkühler aufgebaut, in dem das Kühlfluid zum Kühlen des Kältemittels in dem Kondensator 13 Luft (Außenluft) ist, es kann aber ein Wasserkühler sein, in dem das Kühlfluid, um das Kältemittel in dem Kondensatorteil 13a und der Unterkühlungsvorrichtung zu kühlen, Wasser ist.
    • (3) Alternativ können eine Kühlvorrichtung für den Kondensatorteil 13a und die Unterkühlungsvorrichtung 13c aus einem Absorptionskühler aufgebaut sein. Der Absorptionskühler ändert eine Phase (führt eine Verdampfung, Kondensation durch) eines Kühlmediums, wie etwa Wasser. Auf diese Weise kann der Absorptionskühler den Kondensatorteil 13a und die Unterkühlungsvorrichtung 13c unter Verwendung von Umwandlungswärme (Verdampfungsumwandlungswärme) des Kühlmediums kühlen.
    • (4) Jede der vorstehend erwähnten Ausführungsformen hat das Beispiel beschrieben, das den in eine Unterkühlungsvorrichtung integrierten Kondensator 13 mit dem Dampf-Flüssigkeitsabscheider 13b und der Unterkühlungsvorrichtung 13c ebenso wie den Kondensatorteil 13a als einen Strahler verwendet, aber der einfache Kondensatorteil 13a ohne den Dampf-Flüssigkeitsabscheider 13b und die Unterkühlungsvorrichtung 13c kann ebenfalls verwendet werden.
    • (5) In jeder Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, können elektrische Steuerungsventile, wie etwa elektrische Ventile, zum Öffnen und Schließen jeweiliger Durchgänge in dem Kältemitteldurchgang 14 auf der Seite des ersten Verdampfers 16 und in dem Kältemitteldurchgang 17 auf der Seite des zweiten Verdampfers 19 verwendet werden. Damit kann ungehindert zwischen den Kältemittelströmen zu dem ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 19 ausgewählt werden. Wenn zum Beispiel der Drosselmechanismus 18 des Kältemitteldurchgangs 17 aus dem elektrischen Steuerungsventil aufgebaut ist, kann der Drosselmechanismus 18 selbst auch als die Ventileinrichtung zum Öffnen und Schließen des Durchgangs dienen.
    • (6) Obwohl jede der vorstehend erwähnten Ausführungsformen ein Beispiel für den unveränderlichen Ejektor zeigt, der den Düsenabschnitt 15a mit einer konstanten Durchgangsfläche als den Ejektor 15 umfasst, kann ein variabler Ejektor mit einem variablen Düsenabschnitt, dessen Durchgangsfläche einstellbar ist, als der Ejektor 15 verwendet werden. Der variable Düsenabschnitt kann zum Beispiel aus einem Mechanismus aufgebaut werden, dessen Durchgangsfläche durch Einsetzen einer Nadel in einen Durchgang des variablen Düsenabschnitts und durch Steuern der Position der Nadel durch ein elektrisches Betätigungsglied eingestellt wird.
    • (7) Obwohl jede der vorstehend erwähnten Ausführungsformen das Beispiel des unterkritischen Dampkompressionskreislaufs unter Verwendung des Kältemittels, dessen Hochdruck den kritischen Druck nicht übersteigt, wie etwa Flon-basiertes oder HC-basiertes Kältemittel, beschreibt, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Erfindung in der gleichen Weise auf einen überkritischen Dampfkompressionskreislauf unter Verwendung von Kältemittel, dessen Hochdruck den kritischen Druck übersteigt, wie etwa Kohlendioxid (CO2), angewendet werden. In diesem Fall wirkt der Kondensatorteil 13a als der Strahler.
    • (8) Der Anwendungsbereich der Erfindung ist nicht auf die Kältemittelkreislaufvorrichtungen der vorstehend erwähnten jeweiligen Ausführungsformen beschränkt, und die Erfindung kann auf vielfältige Kältemittelkreislaufvorrichtungen angewendet werden, deren stromaufwärtige Teile verzweigt sind. Die Erfindung kann nicht nur auf die Kältemittelkreislaufvorrichtung für ein Fahrzeug, sondern auch auf eine ortsfeste Kältemittelkreislaufvorrichtung oder ähnliches angewendet werden.
  • Das heißt, nur wenn der Verzweigungsabschnitt 13e des Kältemitteldurchgangs 14 sich innerhalb des Wärmeabstrahlungsabschnitts des Strahlers 13 befindet, können die anderen Strukturen angemessen geändert werden. Die Verzweigungsstruktur der Erfindung kann auf jede Kältemittelkreislaufvorrichtung angewendet werden, die einen Kompressor zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels, einen Strahler zum Kühlen von aus dem Kompressor ausgestoßenem Hochdruckkältemittel und einen Ejektor umfasst. Hier umfasst der Ejektor einen Düsenabschnitt zum Dekomprimieren und Expandieren des Kältemittels, eine Kältemittelansaugöffnung zum Ansaugen von Kältemittel durch den von dem Düsenabschnitt ausgestoßenen Hochgeschwindigkeitsstrahl und einen Druckerhöhungsabschnitt zum Erhöhen des Kältemitteldrucks durch Verringern der Geschwindigkeit des Kältemittelstroms, in den der Hochgeschwindigkeitskältemittelstrom und der von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte Kältemittelstrom vermischt werden. Außerdem umfasst die Kältemittelkreislaufvorrichtung eine Drosseleinheit zum Dekomprimieren des Kältemittels auf der stromabwärtigen Seite des Kältemittelstroms von dem Kältemittelauslass des Strahlers und einen Verdampfer, der zum Verdampfen des flüssigphasigen Kältemittels zwischen die Kältemittelansaugöffnung und die von der Drosseleinheit stromabwärtige Seite des Kältemittelstroms geschaltet ist.
  • Es versteht sich, dass derartige Änderungen und Modifikationen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, liegen.

Claims (14)

  1. Kältemittelkreislaufvorrichtung, umfassend: einen Kompressor (11) zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels; einen Strahler (13a) mit einem Wärmeabstrahlungsabschnitt zum Abstrahlen von Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor ausgestoßen wird, und einem Kältemittelauslass (27) stromabwärtig von dem Wärmeabstrahlungsabschnitt in einem Kältemittelstrom; einen Ejektor (15), der einen Düsenabschnitt (15a) zum Dekomprimieren und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung (15b) zum Ansaugen von Kältemittel durch den Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom, der von dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (15c, 15d) umfasst, in dem der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom und der von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte Kältemittelstrom vermischt werden und der Kältemitteldruck durch Verringern der Geschwindigkeit des vermischten Kältemittelstroms erhöht wird; eine Drosseleinheit (18) zum Dekomprimieren von Kältemittel, das aus dem Kältemittelauslass (27) des Strahlers strömt; einen Verdampfer (19), der zwischen einer Kältemittel-stromabwärtigen Seite der Drosseleinheit und der Kältemittelansaugöffnung angeordnet ist, um das Kältemittel von der Drosseleinheit zu verdampfen; und einen Verzweigungsabschnitt (13e), der in dem Wärmestrahlungsabschnitt angeordnet ist, um einen Kältemittelstrom innerhalb des Wärmestrahlungsabschnitts des Strahlers zu verzweigen, wobei der Düsenabschnitt einen mit dem Verzweigungsabschnitt verbundenen Düseneinlass hat.
  2. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: der Strahler einen Kältemitteleinlass (25) hat, von dem das Hochdruckkältemittel von dem Kompressor in den Wärmestrahlungsabschnitt eintritt; und der Wärmestrahlungsabschnitt zwischen dem Kältemitteleinlass (25) und dem Kältemittelauslass (27) positioniert ist.
  3. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der der Strahler ein Kondensator (13a) zum Kühlen und Kondensieren des Kältemittels ist, wobei die Kältemittelkreislaufvorrichtung ferner umfasst: einen hochdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider (13b) zum Trennen des Hochdruckkältemittels von dem Strahler in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel; und eine Unterkühlungsvorrichtung (13c) zum Unterkühlen des flüssigen Kältemittels von der Hochdruckseite des Dampf-Flüssigkeitsabscheiders, wobei der hochdruckseitige Dampf-Flüssigkeitsabscheider (13b) und die Unterkühlungsvorrichtung (13c) in einem Kältemittelstrom zwischen dem Kältemittelauslass des Strahlers und einer stromaufwärtigen Seite der Drosseleinheit angeordnet sind.
  4. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1– 3, ferner umfassend: einen niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider (31), der auf einer stromabwärtigen Seite des Ejektors angeordnet ist, um das aus dem Ejektor strömende Kältemittel in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel zu trennen, wobei der niederdruckseitige Dampf-Flüssigkeitsabscheider einen Auslass für gasförmiges Kältemittel hat, der mit einer Kältemittelansaugseite des Kompressors verbunden ist; und einen Kältemitteldurchgang (34), durch den das das in dem niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider abgeschiedene flüssige Kältemittel an den Verdampfer auf einer stromabwärtigen Seite der Drosseleinheit (18) zugeführt wird.
  5. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 4, ferner umfassend: ein in dem Kältemitteldurchgang angeordnetes Rückschlagventil (33), das dem Kältemittel nur den Strom in eine Richtung von dem niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider zu dem Verdampfer erlaubt.
  6. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1– 5, wobei der Verdampfer als ein erster Verdampfer (19) verwendet wird, wobei die Kältemittelkreislaufvorrichtung ferner umfasst: einen zweiten Verdampfer (16), der stromabwärtig von dem Ejektor angeordnet ist, um das aus dem Ejektor strömende Kältemittel zu verdampfen.
  7. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprache 1– 6, ferner umfassend: einen Kältemitteldurchgang (17), durch den das Kältemittel von dem Kältemittelauslass des Strahlers in die Kältemittelansaugöffnung strömt, wobei die Drosseleinheit (18) und der Verdampfer (19) in dem Kältemitteldurchgang (17) angeordnet sind.
  8. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei der Strahler (3a), der hochdruckseitige Dampf-Flüssigkeitsabscheider (13b) und die Unterkühlungsvorrichtung (13c) integral ausgebildet sind, um eine integrierte Einheit aufzubauen.
  9. Kältemittelkreislaufvorrichtung, umfassend: einen Kompressor (11) zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels; einen Strahler (13a) mit einem Wärmeabstrahlungsabschnitt zum Kühlen von Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor ausgestoßen wird, einem Kältemitteleinlass (25), von dem das aus dem Kompressor ausgestoßene Kältemittel in den Wärmeabstrahlungsabschnitt eingeführt wird, und einem Kältemittelauslass (27), von dem das Kältemittel ausströmt, nachdem es den Wärmeabstrahlungsabschnitt durchlaufen hat; einen Ejektor (15), der einen Düsenabschnitt (15a) zum Dekomprimieren und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung (15b) zum Ansaugen von Kältemittel durch den Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom, der von dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt (15c, 15d) umfasst, in dem der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelstrom und der von der Kältemittelansaugöffnung angesaugte Kältemittelstrom vermischt werden und der Kältemitteldruck durch Verringern der Geschwindigkeit des vermischten Kältemittelstroms erhöht wird; einen ersten Kältemitteldurchgang (17), durch den das Kältemittel von dem Kältemittelauslass (27) des Strahlers in die Kältemittelansaugöffnung (15b) des Ejektors strömt; einen zweiten Kältemitteldurchgang (14) mit einem Verzweigungsabschnitt (13e), der sich in dem Kältemittelabstrahlungsabschnitt befindet, durch den das Kältemittel vor dem Strömen zu dem Kältemittelauslass des Strahlers zu einem Düseneinlass des Düsenabschnitts strömt; eine in dem ersten Kältemitteldurchgang (17) angeordnete Drosseleinheit (18) zum Dekomprimieren von Kältemittel, das aus dem Kältemittelauslass (27) des Strahlers strömt; und einen Verdampfer (19), der in dem ersten Kältemitteldurchgang (17) zwischen einer Kältemittel-stromabwärtigen Seite der Drosseleinheit und der Kältemittelansaugöffnung (15b) angeordnet ist, um das Kältemittel von der Drosseleinheit zu verdampfen.
  10. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Ejektor einen Ejektorauslass hat, der mit einer Kältemittelansaugöffnung des Kompressors verbunden ist.
  11. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Verdampfer als ein erster Verdampfer (19) verwendet wird, wobei die Kältemittelkreislaufvorrichtung ferner umfasst: einen zweiten Verdampfer (16) zum Verdampfen von aus dem Ejektor strömendem Kältemittel, wobei der zweite Verdampfer einen Kältemitteleinlass hat, der mit einem Auslass des Ejektors verbunden ist, und einen Kältemittelauslass, der mit einer Kältemittelansaugöffnung des Kompressors verbunden ist.
  12. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 9, ferner umfassend: einen niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider (31), der auf einer stromabwärtigen Seite des Ejektors angeordnet ist, um das aus dem Ejektor strömende Kältemittel in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel zu trennen, wobei der niederdruckseitige Dampf-Flüssigkeitsabscheider einen mit einer Kältemittelansaugseite des Kompressors verbundenen Auslass für gasförmiges Kältemittel hat; und einen dritten Kältemitteldurchgang (34), durch den das in dem niederdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider (31) abgeschiedene flüssige Kältemittel an den Verdampfer zugeführt wird, der auf einer stromabwärtigen Seite der Drosseleinheit (18) positioniert ist.
  13. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, ferner umfassend: einen hochdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider (13b) zum Trennen des Hochdruckkältemittels aus dem Kältemittelauslass des Strahlers in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel; und eine Unterkühlungsvorrichtung (13c) zum Unterkühlen des flüssigen Kältemittels aus dem hochdruckseitigen Dampf-Flüssigkeitsabscheider, wobei der hochdruckseitige Dampf-Flüssigkeitsabscheider und die Unterkühlungsvorrichtung in dem ersten Kältemitteldurchgang in einem Kältemittelstrom zwischen dem Kältemittelauslass des Strahlers und einer stromaufwärtigen Seite der Drosseleinheit angeordnet sind.
  14. Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei der Strahler (13a), der hochdruckseitige Dampf-Flüssigkeitsabscheider (13b) und die Unterkühlungsvorrichtung (13c) integral ausgebildet sind, um eine integrierte Einheit aufzubauen.
DE102007037917A 2006-08-11 2007-08-10 Kältemittelkreislaufvorrichtung mit Ejektor Withdrawn DE102007037917A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006219475A JP4765828B2 (ja) 2006-08-11 2006-08-11 エジェクタ式冷凍サイクル
JP2006-219475 2006-08-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007037917A1 true DE102007037917A1 (de) 2008-04-10

Family

ID=39049209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007037917A Withdrawn DE102007037917A1 (de) 2006-08-11 2007-08-10 Kältemittelkreislaufvorrichtung mit Ejektor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7694529B2 (de)
JP (1) JP4765828B2 (de)
CN (1) CN100523645C (de)
DE (1) DE102007037917A1 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8434324B2 (en) * 2010-04-05 2013-05-07 Denso Corporation Evaporator unit
US9464832B2 (en) * 2011-11-30 2016-10-11 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle device, equipment, and refrigeration cycle method
JP5669778B2 (ja) * 2012-03-16 2015-02-18 株式会社日本自動車部品総合研究所 冷却装置およびそれを備える車両
WO2014160740A1 (en) 2013-03-26 2014-10-02 Aaim Controls, Inc. Refrigeration circuit control system
CN104121719B (zh) * 2013-04-25 2016-08-10 珠海格力电器股份有限公司 制冷系统
CN103344066A (zh) * 2013-07-15 2013-10-09 江苏七政新能源有限公司 一种弯管式冷却器
CN105910318B (zh) * 2016-04-19 2018-06-26 上海理工大学 一种带喷射器的压缩冷凝系统
CN105928265B (zh) * 2016-05-31 2019-02-05 广东美的制冷设备有限公司 空调系统及其除霜控制方法
JP6547781B2 (ja) * 2016-06-16 2019-07-24 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
JP2018136107A (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
CN107238237A (zh) * 2017-06-28 2017-10-10 中山阿瑞德电器设备有限公司 一种多元混合工质单级分离节流循环深冷制冷系统
CN112797599B (zh) * 2020-12-30 2022-08-16 宁波奥克斯电气股份有限公司 多联机电子膨胀阀开度控制方法、调节装置及空调系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5116516Y2 (de) * 1971-09-03 1976-05-01
JPS50104267U (de) * 1974-01-29 1975-08-27
JPS59225259A (ja) * 1983-06-02 1984-12-18 三洋電機株式会社 冷凍装置
JPH0752038B2 (ja) * 1987-12-10 1995-06-05 松下電器産業株式会社 冷凍サイクル装置
JPH0769083B2 (ja) * 1988-08-31 1995-07-26 松下電器産業株式会社 ヒートポンプ装置
JP3951840B2 (ja) * 2002-07-16 2007-08-01 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
JP2004108615A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Mayekawa Mfg Co Ltd エジェクタ付き蒸気圧縮式冷凍サイクル
US7254961B2 (en) 2004-02-18 2007-08-14 Denso Corporation Vapor compression cycle having ejector
CN1291196C (zh) 2004-02-18 2006-12-20 株式会社电装 具有多蒸发器的喷射循环
JP4581720B2 (ja) * 2004-09-29 2010-11-17 株式会社デンソー エジェクタを用いたサイクル
US20070000262A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Denso Corporation Ejector cycle system

Also Published As

Publication number Publication date
US7694529B2 (en) 2010-04-13
CN100523645C (zh) 2009-08-05
US20080034786A1 (en) 2008-02-14
JP2008045773A (ja) 2008-02-28
CN101122427A (zh) 2008-02-13
JP4765828B2 (ja) 2011-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007037917A1 (de) Kältemittelkreislaufvorrichtung mit Ejektor
DE102006038061B4 (de) Kühlkreislaufausbildung mit Ejektor
DE102006012441B4 (de) Ejektorpumpenkreisvorrichtung
DE102012204405B4 (de) Kältemittelverteiler und kältekreislaufvorrichtung
DE102006035881B4 (de) Ejektorpumpenkühlkreis
DE102006014867B4 (de) Ejektorpumpenkühlkreis
DE102010004191B4 (de) Verdampfereinheit
DE102005046206B4 (de) Dampfkompressionskühlkreissystem mit einer Ejektorpumpe
DE112014002882B4 (de) Ejektor
DE102007028252B4 (de) Kältemittelkreisvorrichtung mit Ejektorpumpe
DE102007037348B4 (de) Kältemittelkreisvorrichtung mit einer Ejektorpumpe
DE112014003905B4 (de) Ejektorkältekreislauf und Ejektor
DE102005038858B4 (de) Dampfkompressionskreis mit Ejektorpumpe
DE112008000519B4 (de) Einheit für Ejektorkältekreislauf und Kältekreislaufvorrichtung unter Verwendung desselben
DE102007051193A1 (de) Kältekreislaufvorrichtung
DE112014002876B4 (de) Ejektor
DE112014003979T5 (de) Ejektor-Kälteerzeugungskreis
DE102006038464B4 (de) Ejektorpumpenkreisvorrichtung
DE112015002568T5 (de) Ejektor-Kühlkreislauf
DE102010044532A1 (de) Ejektor
DE10330289A1 (de) Ejektorzyklus
DE102008050858A1 (de) Kältekreislaufvorrichtung
DE102008052331A1 (de) Verdampfereinheit
DE102006038462A1 (de) Kühlkreisvorrichtung mit einer Ejektorpumpe und Kältemittelverzweigungskonstruktion dafür
DE102009021704A1 (de) Verdampfereinheit

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee