DE112009000608T5

DE112009000608T5 - Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs

Info

Publication number: DE112009000608T5
Application number: DE112009000608T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kariya-city Oshitani; Kenichi Kariya-city Fujiwara; Haruyuki Kariya-city Nishijima; Etsuhisa Kariya-city Yamada; Tooru Kariya-city Ikemoto; Youhei Kariya-city Nagano
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2011-05-19
Anticipated expiration: 2029-04-17
Also published as: US10527329B2; CN101952670B; DE112009000608B4; US20110005268A1; CN101952670A

Abstract

Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, mit:
einer ersten Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen;
einem Strahlkörper (12), der konfiguriert ist, um ein Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, zu kühlen;
einem Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d) aufweist, der angepasst ist, um ein Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen;
einem Saugseiten-Verdampfer (16), der konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu verdampfen und zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) des Ejektors (13) fließt; und
einer zweiten Komprimierungseinrichtung (21a), die...

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf den japanischen Patentanmeldungen Nr. 2008-108676 , eingereicht am 18. April 2008, Nr. 2008-259501 , eingereicht am 6. Oktober 2008, Nr. 2008-259502 , eingereicht am 6. Oktober 2008, Nr. 2008-259503 , eingereicht am 6. Oktober 2008, Nr. 2008-259504 , eingereicht am 6. Oktober 2008, Nr. 2008-312958 , eingereicht am 9. Dezember 2008 und Nr. 2008-312959 , eingereicht am 9. Dezember 2008, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, die einen Ejektor hat.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist eine herkömmliche Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, die einen Ejektor hat, der mit Funktionen einer Kältemitteldekomprimierungseinrichtung und einer Kältemittelzirkuliereinrichtung versehen ist, bekannt. Die Patentdokumente 1–3 beschreiben beispielsweise Kälteerzeugungszyklusvorrichtungen eines Ejektor-Typs, bei denen ein Kältemittel, das von einem Kompressor entladen wird, durch Durchführen eines Wärmeaustauschs mit Außenluft in einem Strahlkörper gekühlt wird, und das gekühlte Hochdruck-Kältemittel in einem Düsenabschnitt eines Ejektors dekomprimiert wird.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 1 ist beispielsweise ein Gas-Flüssigkeits-Separator auf einer Stromabwärtsseite eines Diffusor-Abschnitts eines Ejektors angeordnet, um ein Niederdruck-Kältemittel in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren. Ein Gaskältemittelauslass des Gas-Flüssigkeits-Separators ist ferner mit einem Kältemittelsaugtor des Kompressors verbunden, ein Flüssigkältemittelauslass des Gas-Flüssigkeits-Separators ist mit einem Kältemitteleinlass eines Saugseiten-Verdampfers verbunden, und ein Kältemittelauslass des Saugseiten-Verdampfers ist mit einem Kältemittelsaugtor des Ejektors verbunden.
Bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 2 ist ferner ein Zweigabschnitt auf einer Stromaufwärtsseite eines Düsenabschnitts eines Ejektors vorgesehen, um einen Fluss des Kältemittels, das aus einem Strahlkörper fließt, abzuzweigen. Der Zweigabschnitt ist ferner derart vorgesehen, dass ein Kältemittel, das bei dem Zweigabschnitt abgezweigt wird, hin zu dem Düsenabschnitt des Ejektors fließt, und das andere Kältemittel, das bei dem Zweigabschnitt abgezweigt wird, hin zu einem Kältemittelsaugtor des Ejektors fließt.
Ein Entladungsseiten-Verdampfer ist zusätzlich auf einer Stromabwärtsseite des Diffusor-Abschnitts des Ejektors vorgesehen, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt des Ejektors fließt, zu verdampfen. Eine feste Drossel zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels und der Saugseiten-Verdampfer sind zwischen dem Zweigabschnitt und dem Kältemittelsaugtor des Ejektors angeordnet, um eine Kühlkapazität in sowohl dem Entladungsseiten-Verdampfer als auch dem Saugseiten-Verdampfer zu erhalten.
Bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 3 ist ein Zweigabschnitt auf einer Stromabwärtsseite eines Diffusor-Abschnitts eines Ejektors vorgesehen, um einen Fluss des Kältemittels, der aus dem Diffusor-Abschnitt fließt, abzuzweigen. Der Zweigabschnitt ist ferner derart vorgesehen, dass ein Kältemittel, das bei dem Zweigabschnitt abgezweigt wird, in den Entladungsseiten-Verdampfer fließt, und das andere Kältemittel, das bei dem Zweigabschnitt abgezeigt wird, über den Saugseiten-Verdampfer hin zu einem Kältemittelsaugtor des Ejektors fließt. Eine Kühlkapazität kann dadurch in sowohl dem Entladungsseiten-Verdampfer als auch dem Saugseiten-Verdampfer erhalten werden.
Bei dem Ejektor, der für diese Art einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs verwendet ist, wird ein Hochdruck-Kältemittel in dem Düsenabschnitt des Ejektors dekomprimiert und ausgedehnt, um ausgestoßen zu werden, und das Kältemittel stromabwärts von dem Saugseiten-Verdampfer wird von dem Kältemittelsaugtor durch eine Druckverringerung des Ausstoßkältemittels dort hinein gezogen, wodurch der Verlust der kinetischen Energie bei der Dekomprimierung und Ausdehnung des Düsenabschnitts zurückgewonnen wird.
Durch Wandeln der zurückgewonnenen kinetischen Energie (auf die im Folgenden als „Rückgewinnungsenergie” Bezug genommen ist) in Druckenergie in dem Diffuser-Abschnitt des Ejektors kann der Druck des Saugkältemittels des Kompressors erhöht werden, wodurch die treibende Leistung des Kompressors reduziert wird und der Leistungskoeffizient (COP; COP = coefficiency of performance) bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs verbessert wird.
DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK PATENTDOKUMENTE

[Patentdokument 1] JP-Patent Nr. 3322263
[Patentdokument 2] JP-Patent Nr. 3931899
[Patentdokument 3] JP 2008-107055A

Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs dieser Art wird jedoch die Saugkapazität des Ejektors gemäß einer Verringerung der Flussmenge des Kältemittels (Treibflusses), das durch den Düsenabschnitt geht, verringert, wodurch die Rückgewinnungsenergiemenge reduziert wird. Die COP-Verbesserung kann somit gemäß der Verringerung der Flussmenge des Treibflusses in dem Ejektor verringert werden.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 1 wird beispielsweise, wenn der Druck des Hochdruck-Kältemittels gemäß einer Verringerung der Außenlufttemperatur verringert wird, ein Druckunterschied zwischen einem Hochdruck-Kältemittel und einem Niederdruck-Kältemittel reduziert, wodurch die Flussmenge des Treibflusses in dem Ejektor verringert wird.
Wenn eine Verringerung der Flussmenge des Treibflusses verursacht wird, wird die Saugkapazität des Ejektors verringert, und dadurch wird nicht nur die Rückgewinnungsenergiemenge reduziert, sondern es ist ferner schwierig, den Verdampfer mit dem Flüssigkältemittel von dem Gas-Flüssigkeits-Separator zu versorgen. Die Kühlkapazität, die in dem Zyklus erhalten wird, ist somit reduziert. Als ein Resultat kann die COP-Verbesserung gemäß der Verringerung der Flussmenge des Treibflusses stark verringert werden.
Wenn die Saugkapazität des Ejektors verringert ist und es schwierig ist, den Verdampfer mit dem Kältemittel zu versorgen, ist es für das Unterdruckkältemittel schwierig, eine Wärme absorbierende Wirkung zu haben, wodurch ein Problem eines Zusammenbruchs des Zyklus verursacht wird.
Die Details sind mit 118 beschrieben. 118 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 1 zeigt. Die durchgezogene Linie in 118 zeigt zusätzlich den Zustand des Kältemittels zu der Zeit eines normalen Betriebs, und die Strichlinie von 18 zeigt den Zustand des Kältemittels zu der Zeit des im Vorhergehenden beschriebenen Zusammenbruchs, der in dem Zyklus entsteht.
Wie in 118 gezeigt ist, verringert sich, wenn ein Druckunterschied zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel reduziert ist (weißer Pfeil X40 in 118), die Saugkapazität des Ejektors. Wenn somit der Verdampfer nicht mit dem Kältemittel versorgt wird, hat das Niederdruck-Kältemittel keine Wärme absorbierende Wirkung in dem Verdampfer (weißer Pfeil Y40 von 118).
Wie bei der Strichlinie von 118 entspricht daher die Wärmequantität des Kältemittels, die bei dem Strahlkörper abgestrahlt wird, der Komprimierungsarbeitsmenge des Kompressors. Als ein Resultat kann die Wärmequantität nicht von einer Niederdruckseite zu einer Hochdruckseite bewegt werden, wodurch der Zyklus unterbrochen wird.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 2 ist andererseits der Kältemittelkanal von dem Zweigabschnitt zu dem Kältemittelsaugtor des Ejektors durch die feste Drossel und den Saugseiten-Verdampfer in einer parallelen Verbindung zu dem Düsenabschnitt des Ejektors hergestellt. Durch Verwenden der Kältemittelsaug- und Entladungskapazität des Kompressors kann das Kältemittel, das in den Saugseiten-Verdampfer fließt, in das Kältemittelsaugtor des Ejektors eingeleitet werden.
Selbst wenn somit der Druckunterschied zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel reduziert ist, wodurch die Flussmenge des Treibflusses reduziert wird und die Rückgewinnungsenergiemenge des Ejektors reduziert wird, können der Saugseiten-Verdampfer und der Entladungsseiten-Verdampfer durch den Betrieb des Kompressors mit dem Kältemittel versorgt werden.
Dies kann somit einen bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 1 beschriebenen Zykluszusammenbruch verhindern. Gemäß der Flussmengenverringerung des Treibflusses wird die Druckbeaufschlagungsmenge in dem Diffusor-Abschnitt des Ejektors verringert, und dadurch kann dies keine COP-Verringerung vermeiden.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 3 fließt das Kältemittel in der Reihenfolge des Kompressors → des Strahlkörpers → des Ejektors → des Entladungsseiten-Verdampfers → des Kompressors, um in einem Zyklus zirkuliert zu werden. In diesem Fall kann, selbst wenn der Druckunterschied zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel reduziert ist, wodurch die Saugkapazität des Ejektors reduziert ist, der Entladungsseiten-Verdampfer durch den Betrieb des Kompressors mit dem Kältemittel versorgt werden.
Dies kann somit einen Zykluszusammenbruch, der bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 1 beschrieben ist, verhindern. Gemäß der Flussmengenverringerung des Treibflusses wird jedoch die Druckbeaufschlagungsmenge in dem Diffusor-Abschnitt des Ejektors verringert, und dadurch kann dies keine COP-Verringerung vermeiden. Der COP wird ferner verringert, da der Saugseiten-Verdampfer mit dem Kältemittel nicht versorgt werden kann.
Das heißt, bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, das den Ejektor als eine Kältemitteldekomprimierungseinrichtung verwendet, kann es, wenn eine Variation der Flussmenge des Treibflusses verursacht wird, schwierig sein, den Zyklus stabil zu betreiben, während der COP hoch ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorhergehenden Schwierigkeiten gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs selbst dann stabil zu betreiben, wenn eine Variation einer Flussmenge eines Treibflusses in einem Ejektor verursacht wird.
Gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung weist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eine erste Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen, einen Strahlkörper (12), der konfiguriert ist, um ein Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, zu kühlen, einen Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d), der angepasst ist, um das Mischungskältemittel des Ausstoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen, aufweist, einen Saugseiten-Verdampfer (16), der konfiguriert ist, um das Kältemittel zu verdampfen und zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) des Ejektors (13) fließt, und eine zweite Komprimierungseinrichtung (21a) auf, die konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren, und das komprimierte Kältemittel zu entladen.
Da die zweite Komprimierungseinrichtung (21a) vorgesehen ist, kann, selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors (13) gemäß einer Verringerung der Flussmenge eines Treibflusses des Ejektors (13) verringert ist, die Saugkapazität des Ejektors (13) durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) ergänzt werden. Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann ungeachtet der Variation der Flussmenge des Treibflusses stabil betrieben werden.
Das heißt, da die Saugkapazität des Ejektors (13) durch die zweite Komprimierungseinrichtung (21a) ergänzt ist, kann dies beschränken, dass die Dichte des Kältemittels, mit dem die erste Komprimierungseinrichtung (11a) von dem Diffusor-Abschnitt (13d) versorgt wird, reduziert wird. Dies kann eine Verringerung der Kältemittelflussmenge, die von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, beschränken.
Als ein Resultat kann, selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der ein Druckunterschied zwischen einem Hochdruck-Kältemittel und einem Niederdruck-Kältemittel ohne Weiteres reduziert werden kann, als ein Resultat eine Verringerung der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors (13) beschränkt werden, und dadurch kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs stabil betrieben werden.
Der Kältemitteldruck wird ferner durch die Druckbeaufschlagungswirkung in der ersten und zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) und in dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) erhöht. Verglichen mit einem Fall, bei dem das Kältemittel durch eine einzelne Komprimierungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt wird, ist somit die treibende Leistung der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) reduziert, wodurch die COP verbessert ist.
Durch die Druckbeaufschlagungswirkung des Diffusor-Abschnitts (13b) kann ferner der Saugdruck der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) erhöht werden, wodurch die treibende Leistung in der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) reduziert wird. Da zusätzlich der Druckunterschied zwischen dem Saugdruck und dem Entladungsdruck in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) reduziert werden kann, kann die Komprimierungseffizienz in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) verbessert werden.
Bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der der Druckunterschied zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel groß ist, kann daher beispielsweise bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers (16) auf eine sehr niedrige Temperatur (zum Beispiel –30°C bis –10°C) reduziert ist, die COP der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung verbessert werden.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann beispielsweise ein Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (24) vorgesehen sein, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) fließt, in das Gaskältemittel und das Flüssigkältemittel zu separieren. In diesem Fall kann ein Flüssigkältemittelauslass des Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separators (24) mit einer Kältemitteleinlassseite des Saugseiten-Verdampfers (16) verbunden sein, und ein Gaskältemittelauslass des Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separators (24) kann mit der Kältemittelsaugseite der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) verbunden sein.
Selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors (13) gemäß einer Verringerung der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors (13) verringert ist, kann somit der Saugseiten-Verdampfer (16) durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) mit dem Flüssigkältemittel von dem Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (24) versorgt werden. Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann dementsprechend genau stabil betrieben werden.
Das gesättigte Gaskältemittel kann ferner in die erste Komprimierungseinrichtung (11a) von dem Gaskältemittelauslass des Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separators (24) gezogen werden. Verglichen mit einem Fall, bei dem ein Gaskältemittel, das einen Überhitzungsgrad hat, somit in die erste Komprimierungseinrichtung (11a) gezogen wird, kann die Komprimierungsbetriebsmenge der ersten Komprimierungseinrichtung (11a), wenn das Kältemittel in einer Iso-Entropie komprimiert wird, reduziert werden, wodurch die COP verbessert wird.
Ein innerer Wärmeaustauscher (30, 31, 32) kann vorgesehen sein, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel in einem Zyklus durchzuführen.
Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus kann beispielsweise das Kältemittel sein, das in die erste Komprimierungseinrichtung (11a) zu ziehen ist, oder kann das Kältemittel sein, das in die zweite Komprimierungseinrichtung (21a) zu ziehen ist, oder kann das Kältemittel innerhalb des Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separators (24) sein.
Der Enthalpieunterschied (die Kühlkapazität) zwischen den Enthalpien des Kältemittels bei der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann in dem Saugseiten-Verdampfer (16) vergrößert sein, wodurch somit ferner der COP verbessert ist.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17) in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) zu einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts (13a) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, angeordnet sein.
Durch die Wirkung der Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17) kann dementsprechend das Kältemittel, das in den Düsenabschnitt (13a) fließt, zu einem Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand dekomprimiert werden. Ein Kochen des Kältemittels in dem Düsenabschnitt (13a) kann somit verglichen mit einem Fall, bei dem das Flüssigkältemittel in den Düsenabschnitt (13a) fließt, erleichtert werden, wodurch die Düseneffizienz verbessert ist.
Als ein Resultat wird eine Menge eines Druckerhöhen in dem Diffusor-Abschnitt (13d) erhöht, wodurch weiter der COP verbessert wird. Eine Düseneffizienz ist hier eine Energiewandlungseffizienz in dem Düsenabschnitt (13a), wenn die Druckenergie des Kältemittels in die kinetische Energie des Kältemittels gewandelt wird.
Da zusätzlich die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17) durch eine variable Drosseleinrichtung konfiguriert ist, kann die Kältemittelflussmenge, die in den Düsenabschnitt (13a) des Ejektors (13) fließt, gemäß einer Lastvariation in dem Zyklus variiert werden. Selbst wenn als ein Resultat eine Lastschwankung entsteht, kann der Kältemittelzyklus stabil betrieben werden, während derselbe einen hohen COP hat.
Die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17) kann eine Ausdehnungseinheit sein, in der das Volumen ausgedehnt wird, um das Kältemittel zu dekomprimieren, und die Druckenergie des Kältemittels wird in die mechanische Energie gewandelt. In diesem Fall kann die mechanische Energie, die aus der Ausdehnungseinheit ausgegeben wird, effektiv verwendet werden, sodass die Energieeffizienz in der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs verbessert werden kann.
Der Strahlkörper (12) kann beispielsweise einen Kondensationsabschnitt (12b), der vorgesehen ist, um das Kältemittel zu kondensieren, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c), der vorgesehen ist, um das Kältemittel, das aus dem Kondensationsabschnitt (12b) fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren, und einen Unterkühlungsabschnitt (12d), der vorgesehen ist, um das Flüssigkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c) fließt, zu unterkühlen, aufweisen.
Der Enthalpieunterschied (die Kühlkapazität) zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann somit in dem Saugseiten-Verdampfer (16) vergrößert sein, wodurch der COP verbessert ist.
Zu dieser Zeit kann die Enthalpie des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite des Saugseiten-Verdampfers (16) reduziert sein, und dadurch ist die Enthalpie des Kältemittels, das in die erste und die zweite Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) gezogen wird, nicht erhöht. Dies kann somit eine Dichtereduzierung in dem Kältemittel, das in die erste und die zweite Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) gezogen wird, beschränken. Dies kann daher eine Verringerung der Kältemittelflussmenge, die aus der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) entladen wird, verhindern, wodurch sicher der COP verbessert wird.
Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann eine erste Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung (11b) zum Ändern einer Kältemittelentladungskapazität der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) und eine zweite Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung (21b) zum Ändern einer Kältemittelentladungsmenge der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) aufweisen. In diesem Fall können die erste Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung (11b) und die zweite Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung (21b) konfiguriert sein, um jeweils unabhängig die Kältemittelentladungskapazitäten der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) und der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) zu ändern.
Die Kältemittelentladungskapazität der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) und die Kältemittelentladungskapazität der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) können somit unabhängig angepasst werden, und dadurch können die erste und die zweite Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) mit einer hohen Komprimierungseffizienz betrieben werden.
Die erste und die zweite Komprimierungseinrichtung (11a) und (21a) können in dem gleichen Gehäuse untergebracht sein und können einstückig gebildet sein. Als ein Resultat kann die Größe der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) klein gemacht sein, wodurch die Größe der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs reduziert ist.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann ein Entladungsseiten-Verdampfer (14) vorgesehen sein, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) fließt, zu verdampfen.
Eine Kühlkapazität kann somit nicht nur in den Saugseiten-Verdampfer (16), sondern ferner in dem Entladungsseiten-Verdampfer (14) erhalten werden. Der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Saugseiten-Verdampfer (16) ist ferner ein Druck, der der Saugwirkung des Austoßkältemittels entspricht, und der Kältemitteldruck in dem Entladungsseiten-Verdampfer (14) ist ein Druck, der in dem Diffusor-Abschnitt (13d) mit einem Druck beaufschlagt wird. Das heißt, die Kältemittelverdampfungstemperaturen unterscheiden sich in dem Saugseiten-Verdampfer (16) und dem Entladungsseiten-Verdampfer (14) voneinander.
Die erste Komprimierungseinrichtung (11a) kann das Kältemittel komprimieren, um gleich oder höher als der kritische Druck des Kältemittels oder niedriger als der kritische Druck zu sein.
Gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung weist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eine erste Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen, einen Strahlkörper (12), der konfiguriert ist, um das Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, zu kühlen, einen Zweigabschnitt (18), der vorgesehen ist, um einen Fluss des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, abzuzweigen, einen Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel eines Stroms, der bei dem Zweigabschnitt (18) abgezweigt wird, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d) aufweist, der angepasst ist, um das Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen, eine Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19, 20) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels des anderen Stroms, das bei dem Zweigabschnitt (18) abgezweigt wird, einen Saugseiten-Verdampfer (16), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das durch die Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19, 20) dekomprimiert wird, zu verdampfen und zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) des Ejektors (13) fließt, und eine zweite Komprimierungseinrichtung (21a) auf, die konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel zu entladen.
Da die zweite Komprimierungseinrichtung (21a) selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors (13) gemäß einer Verringerung der Flussmenge eines Treibflusses des Ejektors (13) verringert wird, vorgesehen ist, kann die Saugkapazität des Ejektors (13) durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) ergänzt werden.
Der Kältemitteldruck wird ferner durch die Druckbeaufschlagungswirkung bei der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) und in dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) erhöht. Verglichen mit einem Fall, bei dem das Kältemittel durch eine einzelne Komprimierungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt wird, ist somit eine treibende Leistung der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) reduziert, wodurch der COP verbessert ist.
Durch die Druckbeaufschlagungswirkung des Diffusor-Abschnitts (13d) kann ferner der Saugdruck der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) erhöht werden, wodurch die treibende Leistung bei der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) reduziert wird. Da zusätzlich der Druckunterschied zwischen dem Saugdruck und dem Entladungsdruck in der jeweiligen ersten und zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) reduziert werden kann, kann die Komprimierungseffizienz in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) verbessert werden.
Selbst wenn als ein Resultat eine Variation in der Flussmenge des Treibflusses verursacht wird, wodurch die Druckbeaufschlagungskapazität des Diffusor-Abschnitts (13d) reduziert wird, kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs mit einem hohen COP stabil betrieben werden.
Bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der der Druckunterschied zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel groß ist, beispielsweise bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers 16 auf eine sehr niedrige Temperatur (zum Beispiel –30°C bis –10°C) reduziert ist, ist daher der Effekt der vorliegenden Erfindung extrem groß.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann beispielsweise ein Entladungsseiten-Verdampfer (14) vorgesehen sein, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) fließt, zu verdampfen.
Ein Kühlkapazität kann somit nicht nur in dem Saugseiten-Verdampfer (16), sondern ferner in dem Entladungsseiten-Verdampfer (14) erhalten werden. Der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Saugseiten-Verdampfer (16) ist ferner ein Druck, der der Saugwirkung des Austoßkältemittels entspricht, und der Kältemitteldruck in dem Entladungsseiten-Verdampfer (14) ist ein Druck, der in dem Diffusor-Abschnitt (13d) beaufschlagt wird. Die Kältemittelverdampfungstemperaturen unterscheiden sich daher in dem Saugseiten-Verdampfer (16) und dem Entladungsseiten-Verdampfer (14).
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17, 27) in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) zu einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts (13a) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, angeordnet sein.
Durch die Wirkung der Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17, 27) kann dementsprechend das Kältemittel, das in den Düsenabschnitt (13a) fließt, zu einem Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand dekomprimiert werden. Ein Kochen des Kältemittels in dem Düsenabschnitt (13a) kann somit verglichen mit einem Fall, bei dem das Flüssigkältemittel in den Düsenabschnitt (13a) fließt, erleichtert werden, wodurch die Düseneffizienz verbessert wird.
Eine Menge eines Druckerhöhens wird als ein Resultat in dem Diffusor-Abschnitt (13d) erhöht, wodurch ferner der COP verbessert wird. Eine Düseneffizienz ist hier eine Energiewandlungseffizienz in dem Düsenabschnitt (13a), wenn die Druckenergie des Kältemittels in die kinetische Energie des Kältemittels gewandelt wird.
Da zusätzlich die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17, 27) durch eine variable Drosseleinrichtung konfiguriert ist, kann die Kältemittelflussmenge, die in den Düsenabschnitt (13a) des Ejektors (13) fließt, gemäß einer Lastvariation in dem Zyklus variiert werden. Als ein Resultat kann, selbst wenn eine Lastschwankung entsteht, der Kältemittelzyklus stabil betrieben werden, während derselbe einen hohen COP hat.
Die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17, 27) kann in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) zu einer Kältemitteleinlassseite des Zweigabschnitts (18) angeordnet sein, oder kann in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Zweigabschnitts (18) zu einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts (13a) angeordnet sein.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann ferner ein innerer Wärmeaustauscher (30, 31, 32) vorgesehen sein, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, in einem Zyklus durchzuführen. Der Enthalpieunterschied (die Kühlkapazität) zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann somit in dem Saugseiten-Verdampfer (16) vergrößert werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
Das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, ist in diesem Fall das Kältemittel in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) zu einer Kältemitteleinlassseite des Zweigabschnitts (18). Das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, ist alternativ das Kältemittel in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Zweigabschnitts (18) zu einer Kältemitteleinlassseite der Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19, 20).
Ein innerer Wärmeaustauscher (34, 35) kann ferner vorgesehen sein, um zwischen dem Kältemittel in einer Dekomprimierungs- und Ausdehnungsstufe der Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) und einem Niederdruckseiten-Kältemittel einen Wärmeaustausch in einem Zyklus durchzuführen. Der Enthalpieunterschied (die Kühlkapazität) zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann somit in dem Saugseiten-Verdampfer (16) vergrößert werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus kann das Kältemittel sein, das in die erste Komprimierungseinrichtung (11a) zu ziehen ist, oder kann das Kältemittel sein, das in die zweite Komprimierungseinrichtung (21a) zu ziehen ist.
Der Strahlkörper (12) kann ferner einen Kondensationsabschnitt (12b), der vorgesehen ist, um das Kältemittel zu kondensieren, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c), der vorgesehen ist, um das Kältemittel, das aus dem Kondensationsabschnitt (12b) fließt, in ein Gaskältemittel und Flüssigkältemittel zu separieren, und einen Unterkühlungsabschnitt (12d) aufweisen, der vorgesehen ist, um das Flüssigkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c) fließt, zu unterkühlen.
In diesem Fall kann, da ein Niederenthalpiekältemittel, das in dem Unterkühlungsabschnitt (12d) unterkühlt wird, in den Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, der Enthalpieunterschied (die Kühlkapazität) zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite in dem Saugseiten-Verdampfer (16) vergrößert werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
Zu dieser Zeit kann die Enthalpie des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite des Saugseiten-Verdampfers (16) reduziert werden, und dadurch wird die Enthalpie des Kältemittels, das in die erste und die zweite Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) gezogen wird, nicht erhöht. Somit kann dies eine Dichtereduzierung in dem Kältemittel, das in die erste und die zweite Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) gezogen wird, reduzieren. Dies kann somit eine Verringerung der Kältemittelflussmenge, die aus der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) entladen wird, verhindern, wodurch der COP sicher verbessert wird.
Die Kältemittelzyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann ferner mit einem ergänzenden Strahlkörper (12e), der auf einer Kältemittelstromabwärtsseite des Zweigabschnitts (18) angeordnet ist, um das Kältemittel, das hin zu der Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19, 20) fließt, zu kühlen, versehen sein.
In diesem Fall kann, da ein Niederenthalpiekältemittel, das sowohl bei dem Strahlkörper (12) als auch dem Hilfsstrahlkörper (12e) gekühlt wird, in den Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, der Enthalpieunterschied (die Kühlkapazität) zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite in dem Saugseiten-Verdampfer (16) vergrößert werden, wodurch der COP verbessert wird.
Da das Kältemittel, das in den Düsenabschnitt (13a) des Injektors (13) fließt, in dem Hilfsstrahlkörper (12e) gekühlt wird, kann die Enthalpie hinsichtlich des Kältemittels, das in die Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19, 20) fließt, reduziert werden. Die Rückgewinnungsenergie in dem Düsenabschnitt (13a) kann erhöht werden, und der COP kann weiter verbessert werden.
Gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung weist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eine erste Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen, einen Strahlkörper (12), der konfiguriert ist, um das Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, zu kühlen, einen Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d), der angepasst ist, um das Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen, aufweist, einen Zweigabschnitt (18), der vorgesehen ist, um einen Fluss des Kältemittels, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) fließt, abzuzweigen, einen Entladungsseiten-Verdampfer (14), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das bei dem Zweigabschnitt (18) abgezweigt wird, zu verdampfen, und zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu einer Kältemittelsaugseite der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) fließt, eine Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels des anderen Stroms, das bei dem Zweigabschnitt (18) abgezweigt wird, einen Saugseiten-Verdampfer (16), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das durch die Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) dekomprimiert wird, zu verdampfen und um zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) des Ejektors (13) fließt, und eine zweite Komprimierungseinrichtung (21a), die konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel zu entladen, auf.
Da die zweite Komprimierungseinrichtung (21a) vorgesehen ist, kann selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors (13) gemäß einer Verringerung der Flussmenge eines Treibflusses des Ejektors (13) verringert ist, die Saugkapazität des Ejektors (13) durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) ergänzt werden.
Der Kältemitteldruck wird ferner durch die Druckbeaufschlagungswirkung in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) und in dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) erhöht. Verglichen mit einem Fall, bei dem das Kältemittel durch eine einzelne Komprimierungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt wird, wird somit die treibende Leistung der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) reduziert, wodurch der COP verbessert wird.
Durch die Druckbeaufschlagungswirkung des Diffusor-Abschnitts (13d) kann ferner der Saugdruck der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) erhöht werden, wodurch die treibende Leistung in der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) reduziert wird. Da zusätzlich der Druckunterschied zwischen dem Saugdruck und dem Entladungsdruck in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) reduziert werden kann, kann die Komprimierungseffizienz in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) verbessert werden.
Selbst wenn eine Variation in der Flussmenge des Treibflusses verursacht wird, wodurch die Druckbeaufschlagungskapazität des Diffusor-Abschnitts (13d) reduziert wird, kann als ein Resultat die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs mit einem hohen COP stabil betrieben werden.
Bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der der Druckunterschied zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel groß ist, wird daher beispielsweise bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers (16) auf eine sehr niedrige Temperatur (zum Beispiel –30°C bis –10°C) reduziert ist, der Effekt der vorliegenden Erfindung extrem groß.
Der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) in dem Saugseiten-Verdampfer (16) ist ferner ein Druck, der der Saugwirkung des Austoßkältemittels entspricht, und der Kältemitteldruck in dem Entladungsseiten-Verdampfer (14) ist ein Druck, der in dem Diffusor-Abschnitt (13d) beaufschlagt wird. Die Kältemittelverdampfungstemperaturen unterscheiden sich daher in dem Saugseiten-Verdampfer (16) und dem Entladungsseiten-Verdampfer (14).
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann beispielsweise eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17) in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) zu einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts (13a) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, angeordnet sein.
Durch die Wirkung der Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17) kann dementsprechend das Kältemittel, das in den Düsenabschnitt (13a) fließt, zu einem Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand dekomprimiert werden. Ein Kochen des Kältemittels in dem Düsenabschnitt (13a) kann somit verglichen mit einem Fall, bei dem das Flüssigkältemittel in den Düsenabschnitt (13a) fließt, vereinfacht werden, wodurch die Düseneffizienz verbessert wird.
Eine Menge eines Druckerhöhens wird als ein Resultat in dem Diffusor-Abschnitt (13d) erhöht, wodurch weiter der COP verbessert wird. Eine Düseneffizienz ist hier eine Energiewandlungseffizienz in dem Düsenabschnitt (13a), wenn die Druckenergie des Kältemittels in die kinetische Energie des Kältemittels gewandelt wird.
Zusätzlich kann, da die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17) durch eine variable Drosseleinrichtung konfiguriert ist, die Kältemittelflussmenge, die in den Düsenabschnitt (13a) des Ejektors (13) fließt, gemäß einer Lastvariation in dem Zyklus variiert werden. Selbst wenn Lastschwankungen entstehen, kann als ein Resultat die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs betrieben werden, während dieselbe einen hohen COP hat.
Gemäß einem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung weist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eine erste Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen, einen Strahlkörper (12), der konfiguriert ist, um ein Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, zu kühlen, einen Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d), der angepasst ist, um das Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen, aufweist, einen Entladungsseiten-Verdampfer (14), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13) fließt, zu verdampfen und zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu einer Kältemittelsaugseite der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) fließt, einen ersten Zweigabschnitt (18), der konfiguriert ist, um fähig zu sein, einen Fluss des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, abzuzweigen, eine erste Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das bei dem ersten Zweigabschnitt (18) abgezweigt wird, einen zweiten Zweigabschnitt (28), der konfiguriert ist, um fähig zu sein, einen Fluss des Kältemittels, das aus dem Diffuser-Abschnitt (13d) fließt, abzuzweigen, eine zweite Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (29) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das bei dem zweiten Zweigabschnitt (28) abgezweigt wird, einen Saugseiten-Verdampfer (16), der konfiguriert ist, um mindestens ein Kältemittel des Kältemittels, das aus der ersten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) fließt, und des Kältemittels, das aus der zweiten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (29) fließt, zu verdampfen und zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) des Ejektors (13) fließt, und eine zweite Komprimierungseinrichtung (21a), die konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel zu entladen, auf.
Es ist somit möglich, den Fluss des Kältemittels lediglich bei dem ersten Zweigabschnitt (18) abzuzweigen, wodurch der Saugseiten-Verdampfer (16) durch das Kältemittel, das aus der ersten Saugseitendekomprimierungseinrichtung (19) fließt, versorgt wird. Es ist ferner möglich, den Fluss des Kältemittels lediglich bei dem zweiten Zweigabschnitt (28) abzuzweigen, wodurch der Saugseiten-Verdampfer (16) mit dem Kältemittel, das aus der zweiten Saugseitendekomprimierungseinrichtung (29) fließt, versorgt wird.
Es ist ferner möglich, den Fluss des Kältemittels bei sowohl dem ersten als auch dem zweiten Zweigabschnitt (18, 28) abzuzweigen, wodurch der Saugseiten-Verdampfer (16) mit dem Kältemittel, das aus der ersten und der zweiten Saugseitendekomprimierungseinrichtung (19, 29) fließt, versorgt wird. In diesem Fall kann die Kältemittelflussmenge, mit der der Saugseiten-Verdampfer (16) versorgt wird, im Vergleich mit einer Zyklusstruktur, bei der der Saugseiten-Verdampfer (16) mit dem Kältemittel, das aus entweder dem ersten elektrischen Ausdehnungsventil (19) oder dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil (29) fließt, versorgt wird, ohne Weiteres erhöht werden.
Da die zweite Komprimierungseinrichtung (21a) vorgesehen ist, kann, selbst wenn eine Zykluskonfiguration geschaltet wird, die Saugkapazität des Ejektors (13) durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) ergänzt werden. Selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors (13) gemäß einer Verringerung der Flussmenge eines Treibflusses des Ejektors (13) verringert wird, kann somit der Saugseiten-Verdampfer (16) sicher mit dem Kältemittel versorgt werden.
Der Kältemitteldruck wird ferner durch die Druckbeaufschlagungswirkung in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) und in dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) erhöht. Verglichen mit einem Fall, bei dem das Kältemittel durch eine einzelne Komprimierungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt wird, ist somit die treibende Leistung der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) reduziert, wodurch der COP verbessert ist.
Durch die Druckbeaufschlagungswirkung des Diffusor-Abschnitts (13d) kann ferner der Saugdruck der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) erhöht werden, wodurch die treibende Leistung in der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) reduziert wird. Da zusätzlich der Druckunterschied zwischen dem Saugdruck und dem Entladungsdruck in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) reduziert werden kann, kann die Komprimierungseffizienz in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung (11a, 21a) verbessert werden.
Selbst wenn als ein Resultat eine Variation der Flussmenge des Treibflusses verursacht wird, wodurch die Druckbeaufschlagungskapazität des Diffusor-Abschnitts (13d) reduziert wird, kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs mit einem hohen COP stabil betrieben werden.
Bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der es notwendig ist, den Druckunterschied zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel, beispielsweise in einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers 16 auf eine sehr niedrige Temperatur (zum Beispiel –30°C bis –10°C) reduziert ist, groß beizubehalten, ist daher der Effekt der vorliegenden Erfindung extrem groß.
Gemäß einem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung weist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eine erste Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen, einen Zweigabschnitt (38), der konfiguriert ist, um einen Fluss eines Hochdruck-Kältemittels, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, abzuzweigen, einen ersten Strahlkörper (121), der vorgesehen ist, um das Kältemittel eines Stroms, der bei dem Zweigabschnitt (38) abgezweigt wird, zu kühlen, einen Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel, das aus dem ersten Strahlkörper (12) fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d), der angepasst ist, um das Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen, aufweist, einen zweiten Strahlkörper (121), der vorgesehen ist, um das Kältemittel des anderen Stroms, der bei dem Zweigabschnitt (38) abgezweigt wird, zu kühlen, eine Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (39) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das aus dem zweiten Strahlkörper (122) fließt, einen Saugseiten-Verdampfer (16), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das durch die Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (39) dekomprimiert wird, zu verdampfen und zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) des Ejektors (13) fließt, und eine zweite Komprimierungseinrichtung (21a), die konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel zu entladen, auf.
Die Wärmeaustauschkapazität (Wärmestrahlungsleistung) des ersten Strahlkörpers (121) und die Wärmeaustauschkapazität (Wärmestrahlungsleistung) des zweiten Strahlkörpers (122) können somit ohne Weiteres unabhängig geändert werden. Die Wärmeaustauschkapazität des zweiten Strahlkörpers (122) und die Wärmeaustauschkapazität (Leistung eines Wärmeabsorbierens) des Saugseiten-Verdampfers (16) können beispielsweise ohne Weiteres abgestimmt sein. Es ist daher leicht, den Betrieb des Zyklus zu stabilisieren.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ferner, da der erste Strahlkörper (121) derart verwendet ist, dass die Kapazität eines Wärmeaustauschens des ersten Strahlkörpers (121) reduzierter ist als dieselbe des zweiten Strahlkörpers (122), dies verhindern, dass die Enthalpie des Kältemittels, das zu dem Düsenabschnitt (13a) des Ejektors (13) fließt, unnötig reduziert wird. Die Rückgewinnungsenergie in dem Düsenabschnitt (13a) kann daher erhöht werden, und der COP kann weiter verbessert werden.
Da die zweite Komprimierungseinrichtung (21a) vorgesehen ist, kann die Saugkapazität des Ejektors (13) durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) ergänzt werden. Ähnlich zu der Erfindung des ersten Beispiels kann, selbst wenn eine Variation der Flussmenge des Treibflusses in dem Ejektor (13) verursacht wird, wodurch die Druckbeaufschlagungskapazität des Diffusor-Abschnitts (13d) reduziert wird, die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs mit einem hohen COP stabil betrieben werden.
Gemäß einem sechsten Beispiel der vorliegenden Erfindung weist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eine erste Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen, einen Strahlkörper (12), der konfiguriert ist, um ein Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, zu kühlen, einen ersten und einen zweiten Wärmeaustauscher (51, 52), die konfiguriert sind, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und einem Fluid, mit dem Wärme auszutauschen ist, durchzuführen, einen Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13d), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d), der angepasst ist, um das Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen, aufweist, einen Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (55), der vorgesehen ist, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren, eine zweite Komprimierungseinrichtung (21a), die konfiguriert ist, um das Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) zu entladen, und eine Kanalschalteinrichtung (53, 54) zum Schalten eines Kältemittelkanals, um einen ersten Betriebsmodus oder einen zweiten Betriebsmodus einzustellen, auf. Bei dem ersten Betriebsmodus schaltet ferner die Kanalschalteinrichtung (53, 54) den Kältemittelkanal, derart, dass das Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, in der Reihenfolge des Strahlkörpers (12) → des ersten Wärmetauschers (51) → des Düsenabschnitts (13a) fließt, und zu der gleichen Zeit das Flüssigkältemittel, das aus dem Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (55) fließt, in der Reihenfolge des zweiten Wärmeaustauschers (52) → der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) → des Kältemittelsaugtors (13b) fließt. Bei dem zweiten Betriebsmodus schaltet andererseits die Kanalschalteinrichtung (53, 54) den Kältemittelkanal, derart, dass das Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, in der Reihenfolge des Strahlkörpers (12) → des zweiten Wärmeaustauschers (52) → des Düsenabschnitts (13a) fließt, und zu der gleichen Zeit das Flüssigkältemittel, das aus dem Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (55) fließt, in der Reihenfolge des ersten Wärmeaustauschers (51) → der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) → des Kältemittelsaugtors (13d) fließt.
Bei dem ersten Betriebsmodus ist es somit möglich, ein Fluid, mit dem durch den zweiten Wärmeaustauscher (52) Wärme auszutauschen ist, zu kühlen, während eine Enteisung des ersten Wärmeaustauschers (51) durch Versorgen des ersten Wärmeaustauschers (51) mit dem Kältemittel stromabwärts von dem Strahlkörper (12) durchgeführt werden kann. Bei dem zweiten Betriebsmodus ist es andererseits möglich, ein Fluid, mit dem durch den ersten Wärmeaustauscher (51) Wärme auszutauschen ist, zu kühlen, während eine Enteisung des zweiten Wärmeaustauschers (52) durch Versorgen des zweiten Wärmeaustauschers (52) mit dem Kühlmittel stromabwärts von dem Strahlkörper (12) durchgeführt werden kann.
Da der erste Betriebsmodus und der zweite Betriebsmodus alternativ geschaltet werden können, kann, selbst wenn einer der ersten und zweiten Wärmeaustauscher (51, 52) enteist wird, der andere der ersten und zweiten Wärmeaustauscher (51, 52) verwendet sein, um das Fluid zu kühlen, mit dem Wärme auszutauschen ist.
Da die zweite Komprimierungseinrichtung (21a) vorgesehen ist, kann die Saugkapazität des Ejektors (13) durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) selbst in irgendeinem Betriebsmodus ergänzt werden. Ähnlich zu der Erfindung des ersten Beispiels kann somit, selbst wenn eine Variation der Flussmenge des Treibflusses verursacht wird, wodurch die Druckbeaufschlagungskapazität des Diffusor-Abschnitts (13d) reduziert wird, die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs mit einem hohen COP stabil betrieben werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des ersten Ausführungsbeispiels.
2 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
3 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines zweiten Ausführungsbeispiels.
4 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
5 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines dritten Ausführungsbeispiels.
6 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des dritten Ausführungsbeispiels zeigt.
7 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines vierten Ausführungsbeispiels.
8 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kältemittelerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des vierten Ausführungsbeispiels zeigt.
9 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines fünften Ausführungsbeispiels.
10 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kältemittelerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des fünften Ausführungsbeispiels zeigt.
11 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines sechsten Ausführungsbeispiels.
12 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des sechsten Ausführungsbeispiels zeigt.
13 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines siebten Ausführungsbeispiels.
14 ist ein Mollier-Diagramm, das eine Kältemittelzustand der Kältemittelerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des siebten Ausführungsbeispiels zeigt.
15 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines achten Ausführungsbeispiels.
16 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines neunten Ausführungsbeispiels.
17 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines zehnten Ausführungsbeispiels.
18 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines elften Ausführungsbeispiels.
19 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des elften Ausführungsbeispiels zeigt.
20 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines zwölften Ausführungsbeispiels.
21 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des zwölften Ausführungsbeispiels zeigt.
22 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines dreizehnten Ausführungsbeispiels.
23 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines vierzehnten Ausführungsbeispiels.
24 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des vierzehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
25 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines fünfzehnten Ausführungsbeispiels.
26 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des fünfzehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
27 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines sechzehnten Ausführungsbeispiels.
28 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des sechzehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
29 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines siebzehnten Ausführungsbeispiels.
30 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des siebzehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
31 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines achtzehnten Ausführungsbeispiels.
32 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des achtzehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
33 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines neunzehnten Ausführungsbeispiels.
34 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des neunzehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
35 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines zwanzigsten Ausführungsbeispiels.
36 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des zwanzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
37 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
38 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
39 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
40 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
41 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
42 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
43 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
44 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
45 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
46 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
47 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
48 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
49 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
50 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
51 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines achtundzwanzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
52 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines neunundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
53 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des neunundzwanzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
54 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines dreißigsten Ausführungsbeispiels.
55 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des dreißigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
56 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines einunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
57 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des einunddreißigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
58 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines zweiunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
59 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des zweiunddreißigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
60 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines dreiunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
61 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des dreiunddreißigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
62 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines vierunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
63 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des vierunddreißigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
64 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines fünfunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
65 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des fünfunddreißigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
66 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines sechsunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
67 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des sechsunddreißigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
68 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines siebenunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
69 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
70 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
71 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines neununddreißigsten Ausführungsbeispiels.
72 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des neununddreißigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
73 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines vierzigsten Ausführungsbeispiels.
74 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des vierzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
75 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines einundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
76 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des einundvierzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
77 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines zweiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
78 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des zweiundvierzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
79 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
80 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
81 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines vierundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
82 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des vierundvierzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
83 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines fünfundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
84 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des fünfundvierzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
85 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines sechsundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
86 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des sechsundvierzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
87 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines siebenundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
88 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des siebenundvierzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
89 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines achtundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
90 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des achtundvierzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
91 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines neunundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
92 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des neunundvierzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
93 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines fünfzigsten Ausführungsbeispiels.
94 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des fünfzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
95 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
96 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
97 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines zweiundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
98 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des zweiundfünfzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
99 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines dreiundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
100 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des dreiundfünfzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
101 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines vierundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
102 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des vierundfünfzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
103 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines fünfundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
104 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des fünfundfünfzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
105 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
106 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
107 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines siebenundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
108 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des siebenundfünfzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
109 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines achtundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
110 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des achtundfünfzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
111 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines neunundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
112 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des neunundfünfzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
113 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines sechzigsten Ausführungsbeispiels.
114 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des sechzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
115 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines einundsechzigsten Ausführungsbeispiels.
116 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des einundsechzigsten Ausführungsbeispiels zeigt.
117 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs eines zweiundsechzigsten Ausführungsbeispiels.
118 ist ein Mollier-Diagramm, das einen Kältemittelzustand einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs einer bekannten Technik zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung, die für einen Kälteerzeuger bzw. eine Kältemaschine verwendet ist, unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. Der Kälteerzeuger dient zum Kühlen eines Kalte erzeugenden Innenraums, der ein zu kühlender Platz ist, auf eine extrem niedrige Temperatur, wie zum Beispiel in einem Bereich zwischen –30°C und –10°C. 1 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs ist ein erster Kompressor 10 konfiguriert, um ein Kältemittel zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren, und um das komprimierte Kältemittel zu entladen. Der erste Kompressor 11 ist beispielsweise ein elektrischer Kompressor, bei dem eine erste Komprimierungseinrichtung 11a, die eine feste Verdrängung hat, durch einen ersten elektrischen Motor 11b angetrieben ist. Als die erste Komprimierungseinrichtung 11a können verschiedene Komprimierungseinrichtungen, wie zum Beispiel eine Komprimierungseinrichtung eines Schrauben-Typs, eine Komprimierungseinrichtung eines Schaufeltyps und dergleichen, beispielsweise verwendet sein.
Der Betrieb (zum Beispiel die Drehgeschwindigkeit) des ersten elektrischen Motors 11b ist durch Verwenden von Steuersignalen, die aus einer Steuervorrichtung, die später beschrieben ist, ausgegeben werden, gesteuert. Als der erste elektrische Motor 11b kann ein Wechselstrommotor oder ein Gleichstrommotor verwendet sein. Durch Steuern der Drehgeschwindigkeit des ersten elektrischen Motors 11b kann die Kältemittelentladungskapazität der ersten Komprimierungseinrichtung 11a geändert werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit der erste elektrische Motor 11b als eine erste Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung zum Ändern der Entladungskapazität des Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a verwendet sein.
Ein Kältemittelstrahlkörper 12 ist auf einer Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 angeordnet. Der Strahlkörper 12 tauscht zwischen einem Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, und einer Außenluft (das heißt der Luft außerhalb des Raums), die durch einen Kühllüfter 11a geblasen wird, um das Hochdruck-Kältemittel zu kühlen, Wärme aus. Die Drehungsgeschwindigkeit des Kühllüfters 11a wird durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert, um eine Luftblasemenge von dem Kühllüfter 12a zu steuern.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein nicht Flon-basiertes Kältemittel als das Kältemittel für einen Kälteerzeugungszyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs verwendet, um einen unterkritischen Dampfkomprimierungs-Kältemittelzyklus zu bilden, bei dem ein Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet. Der Strahlkörper 12 dient somit als ein Kondensator bzw. Verflüssiger zum Kühlen und Kondensieren des Kältemittels.
Ein Empfänger (das heißt Flüssigkeitsempfänger) kann auf einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 vorgesehen sein, um als ein Hochdruckseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator verwendet zu sein, bei dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, in ein Gaskältemittel und Flüssigkältemittel bzw. flüssiges Kältemittel separiert wird, und ein Flüssigkältemittel wird als ein überschüssiges Kältemittel gespeichert. Das gesättigte Flüssigkältemittel, das in dem Empfänger separiert wird, wird ferner in eine Stromabwärtsseite eingeleitet.
Der Ejektor 13 ist mit der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 verbunden. Der Ejektor 13 ist als eine Kältemitteldekomprimierungseinrichtung zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels und als eine Kältemittelzirkulationseinrichtung zum Zirkulieren des Kältemittels durch die Saugwirkung eines Hochgeschwindigkeits-Kältemittelflusses, der von einem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, verwendet.
Der Kältemittelkanalschnittbereich des Düsenabschnitts 13a ist gedrosselt, sodass ein Hochdruck-Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, in dem Düsenabschnitt 13a mit einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt wird. Das Kältemittelsaugtor 13b ist vorgesehen, um mit einem Platz in dem Ejektor 13 zu kommunizieren, in dem ein Kältemittelaustoßtor des Düsenabschnitts 13a vorgesehen ist, um das Kältemittel, das von einem zweiten Kompressor 21 entladen wird, zu ziehen.
Ein Mischabschnitt 13c ist in dem Ejektor 13 auf einer Stromabwärtsseite des Düsenabschnitts 13a und des Kältemittelsaugtors 13b in dem Kältemittelfluss vorgesehen, um den Hochbewegungsgeschwindigkeits-Kältemittelfluss, der von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, mit dem Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen wird, zu mischen. Ein Diffusor-Abschnitt 13d ist in dem Ejektor 13 stromabwärts von dem Mischabschnitt 13c in einem Kältemittelfluss vorgesehen, um den Kältemitteldruck in dem Diffusor-Abschnitt 13d zu erhöhen.
Der Diffusor-Abschnitt 13d ist in einer solchen Form gebildet, um die Kanalschnittfläche des Kältemittels allmählich zu erhöhen, und hat einen Effekt eines Reduzierens der Bewegungsgeschwindigkeit des Kältemittelflusses, um den Kältemitteldruck zu erhöhen. Das heißt, der Diffusor-Abschnitt 13d hat einen Effekt eines Wandelns der Bewegungsgeschwindigkeitsenergie des Kältemittels in die Druckenergie des Kältemittels. Ein Sammler 24 ist mit einer Auslassseite des Diffusor-Abschnitts 13d verbunden.
Der Sammler 24 ist ein Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator, bei dem das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert wird, und ein überschüssiges Flüssigkältemittel in dem Zyklus wird darin gespeichert. Ein Kältemittelsaugtor des ersten Kompressors 11 ist mit einem Gaskältemittelauslass des Sammlers 24 verbunden, und ein Saugseiten-Verdampfer 16 ist mit einem Flüssigkältemittelauslass des Sammlers 24 über eine feste Drossel 15 verbunden.
Die feste Drossel 15 ist eine Niederdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung, die angepasst ist, um das Flüssigkältemittel, das aus dem Sammler 24 fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen. Als die feste Drossel 15 kann ein Kapillarrohr, eine Mündung oder dergleichen verwendet sein.
Der Saugseiten-Verdampfer 16 ist konfiguriert, um zwischen dem Niederdruck-Kältemittel, das bei der festen Drossel 15 dekomprimiert und ausgedehnt wird, und Innenluft eines Raums, die durch den Gebläselüfter 16a geblasen wird, einen Wärmeaustausch durchzuführen und ist als ein Warme absorbierender Wärmeaustauscher verwendet, bei dem das Niederdruck-Kältemittel verdampft wird, um eine Wärme absorbierende Wirkung auszuüben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist somit eine Innenluft des Raums ein Fluid, mit dem Wärme auszutauschen ist. Der Gebläselüfter 16a ist ein elektrisches Gebläse, bei dem die Drehungsgeschwindigkeit (Luftblasemenge) des Gebläselüfters 16a durch eine Steuerungsspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist.
Ein Kältemittelsaugtor des zweiten Kompressors 21 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 verbunden. Die Grundstruktur des zweiten Kompressors 21 ist ähnlich zu derselben des ersten Kompressors 11. Der zweite Kompressor 21 ist somit ein elektrischer Kompressor, bei dem eine zweite Komprimierungseinrichtung 21a eines Typs mit einer festen Verdrängung durch einen zweiten elektrischen Motor 21b angetrieben ist. Der zweite elektrische Motor 21b des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als eine zweite Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung zum Ändern einer Kältemittelentladungskapazität der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a verwendet.
Das Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 ist mit einem Kältemittelentladungstor des zweiten Kompressors 21 verbunden.
Die Steuervorrichtung (nicht gezeigt) ist aus einem allgemein bekannten Mikrocomputer aufgebaut, der eine CPU, einen ROM und einen RAM und dergleichen und seine peripheren Schaltungen aufweist. Die Steuervorrichtung führt basierend auf einem Steuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, verschiedene Berechnungen und Verfahren durch und steuert einen Betrieb von verschiedenen elektrischen Betätigungsvorrichtungen 11b, 12b, 16a, 21a oder dergleichen.
Die Steuervorrichtung weist einen Funktionsabschnitt als die erste Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung, die den Betrieb des ersten elektrischen Motors 11b, der eine erste Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung ist, steuert, und einen Funktionsabschnitt als die zweite Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung, die den Betrieb des zweiten elektrischen Motors 21b, der eine zweite Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung ist, steuert, auf. Die erste Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung und die zweite Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung können jeweils durch unterschiedliche Steuervorrichtungen konfiguriert sein.
In die Steuervorrichtung werden Erfassungswerte von einer Sensorgruppe (nicht gezeigt), die einen Außenluftsensor zum Erfassen einer Außenlufttemperatur (das heißt einer Temperatur außerhalb des Raums des Kälteerzeugers) und einen Innentemperatursensor zum Erfassen einer Innentemperatur des Raums des Kälteerzeugers aufweist, und verschiedene Betriebssignale von einer Betriebstafel (nicht gezeigt), in der ein Betriebsschalter zum Betreiben des Kälteerzeugers und dergleichen vorgesehen sind, eingegeben.
Ein Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit der vorhergehenden Struktur ist als Nächstes basierend auf dem Mollier-Diagramm, das in 2 gezeigt ist, beschrieben. Wenn der Betriebsschalter der Betriebstafel eingeschaltet ist, verursacht die Steuervorrichtung, dass der erste und der zweite elektrische Motor 11b, 21b, der Kühllüfter 12a und der Gebläselüfter 16a betrieben werden. Der erste Kompressor 11 zieht somit Kältemittel, komprimiert das gezogene Kältemittel und entlädt das gezogene Kältemittel. Der Zustand des Kältemittels zu dieser Zeit ist eine Punkt a2 von 2.
Ein Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, fließt in den Strahlkörper 12 und tauscht mit der geblasenen Luft (Außenluft), die durch den Kühllüfter 12a geblasen wird, Wärme aus, um abzustrahlen und zu kondensieren (Punkt a2 → Punkt b2 in 2). Das Kältemittel, das bei dem Strahlkörper 12 abstrahlt, fließt in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 und wird in dem Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt b2 → Punkt c2 in 2).
Bei der Dekomprimierung und Ausdehnung des Düsenabschnitts 13a wird die Druckenergie des Kältemittels in die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels gewandelt, und das Kältemittel wird von einem Kältemittelaustoßtor des Düsenabschnitts 13a mit einer hohen Geschwindigkeit ausgestoßen. Das Kältemittel, das von dem zweiten Kompressor 21 entladen wird, wird somit von dem Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 durch die Kältemittelsaugwirkung des Austoßkältemittels in den Ejektor 13 gezogen.
Das Ausstoßkältemittel, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, und das Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen wird, werden ferner in dem Mischabschnitt 13c des Ejektors 13 gemischt und fließen in den Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 (Punkt c2 → Punkt d2, Punkt j2 → Punkt d2 in 2). Das heißt, eine Kanalschnittfläche ist in dem Diffusor-Abschnitt 13d stromabwärts vergrößert, sodass die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in eine Druckenergie desselben gewandelt wird, wodurch der Druck des Kältemittels erhöht wird (Punkt d2 → Punkt e2 in 2).
Das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, wird als Nächstes in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert (Punkt e2 → Punkt 12, Punkt e2 → Punkt g2 in 2). Das Gaskältemittel, das aus dem Gaskältemittelauslass des Sammlers 24 fließt, wird in den ersten Kompressor 11 gezogen und wieder komprimiert (Punkt f2 → Punkt a2 in 2).
Ein Flüssigkältemittel, das aus dem Flüssigkältemittelauslass des Sammlers 24 fließt, wird andererseits in einer Iso-Enthalpie in der festen Drossel 15 weiter dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt g2 → Punkt h2 in 2). Das Kältemittel, das bei der festen Drossel 15 dekomprimiert und ausgedehnt wird, fließt in den Saugseiten-Verdampfer 16 und wird durch Absorbieren von Wärme von Luft innerhalb des Raums des Kälteerzeugers verdampft, die durch den Gebläselüfter 16a geblasen wird (Punkt h2 → Punkt i2 in 2). Die Luft, die in das Innere des Raums des Kälteerzeugers geblasen wird, wird somit gekühlt.
Das Gaskältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, wird in den zweiten Kompressor 21 gezogen und komprimiert (Punkt i2 → Punkt j2 in 2). Zu dieser Zeit steuert die Steuervorrichtung einen Betrieb des ersten und des zweiten elektrischen Motors 11b, 21b, derart, dass der COP in dem ganzen Zyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs annähernd dem maximalen Wert angenähert wird. Mengen eines Druckerhöhens bei der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a werden genauer gesagt gesteuert, um annähernd gleich zu sein, um die Komprimierungseffizienz bei der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a zu verbessern.
Wenn eine Erhöhungsmenge der Enthalpie des Kältemittels ΔH1 in einem Fall ist, bei dem das Kältemittel in einer Iso-Entropie bei dem ersten und dem zweiten Kompressor 11 und 21 komprimiert wird, und wenn eine tatsächliche Erhöhungsmenge der Enthalpie des Kältemittels, das bei dem ersten und dem zweiten Kompressor 11, 21 genau mit einem Druck beaufschlagt wird, ΔH2 ist, ist die Komprimierungseffizienz ein Verhältnis von ΔH1 zu ΔH2.
Wenn beispielsweise die Drehungsgeschwindigkeit oder die Menge eines Druckerhöhens des ersten und des zweiten Kompressors 11, 21 erhöht wird, erhöht sich die Temperatur des Kältemittels um eine Bruchteilswärme des Kältemittels, wodurch die tatsächliche Erhöhungsmenge ΔH2 der Enthalpie erhöht wird. In diesem Fall ist die Komprimierungseffizienz bei dem ersten und dem zweiten Kompressor 11, 21 verringert.
Das Kältemittel, das aus dem zweiten Kompressor 21 fließt, wird von dem Kältemittelsaugtor 13b in den Ejektor 13 gezogen (Punkt j2 → Punkt d2 in 2).
Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird im Vorhergehenden betrieben, und dadurch können die folgenden ausgezeichneten Effekte erhalten werden.
Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist mit einem zweiten Kompressor 21 (einer zweiten Komprimierungseinrichtung 21a) versehen. Selbst wenn daher beispielsweise bei einer Betriebsbedingung, bei der ein Druckunterschied zwischen einem Hochdruck-Kältemittel und einem Niederdruck-Kältemittel durch Verringern der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 verringert ist, das heißt, selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors 13 verringert ist, kann die Saugkapazität des Ejektors 13 durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a ergänzt werden.
Durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a kann der Saugseiten-Verdampfer 16 mit dem Flüssigkältemittel sicher versorgt werden, wodurch eine Wärme absorbierende Wirkung in dem Saugseiten-Verdampfer 16 erhalten wird. Durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a kann ferner eine Verringerung der Dichte des Kältemittels, das von dem Gaskältemittelauslass des Sammlers 24 in die erste Komprimierungseinrichtung 11a zu ziehen ist, beschränkt werden. Als ein Resultat kann eine Verringerung der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 beschränkt werden, und dadurch kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs stabil betrieben werden.
Der Kältemitteldruck wird ferner durch die Druckbeaufschlagungswirkung in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a und in dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 erhöht. Verglichen mit einem Fall, bei dem das Kältemittel durch eine einzelne Komprimierungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt wird, wird somit die treibende Leistung der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a reduziert, wodurch der COP verbessert wird.
Da der Saugdruck der ersten Komprimierungseinrichtung 11a durch die Druckbeaufschlagungswirkung des Diffusor-Abschnitts 13d erhöht werden kann, kann die treibende Leistung der ersten Komprimierungseinrichtung 11a reduziert werden. Der Druckunterschied zwischen dem Saugdruck und dem Entladungsdruck in der ersten bzw. der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a kann ferner verglichen mit einem Fall reduziert werden, bei dem das Kältemittel durch die einzelne Komprimierungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt wird. Die Komprimierungseffizienz in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a kann somit verbessert werden.
Die Kältemittelentladungskapazitäten der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a können jeweils unabhängig durch den ersten und den zweiten elektrischen Motor 11b, 21b geändert werden. Der COP kann somit in dem ganzen Zyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs effektiv verbessert werden.
Das Kältemittel eines gesättigten Gases kann ferner von dem Gaskältemittelauslass des Sammlers 24 in die erste Komprimierungseinrichtung 11a gezogen werden. Verglichen mit einem Fall, bei dem ein Gaskältemittel, das einen Überwärmungs- bzw. Überhitzungsgrad hat, in die erste Komprimierungseinrichtung 11a gezogen wird, kann die Komprimierungsbetriebsmenge der ersten Komprimierungseinrichtung 11a, wenn das Kältemittel in einer Iso-Entropie komprimiert wird, reduziert werden.
Bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der der Druckunterschied zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel groß ist, kann daher beispielsweise bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers 16 auf eine sehr niedrige Temperatur, wie zum Beispiel –30°C bis –10°C, reduziert ist, der COP der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung verbessert werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 3, ein innerer Wärmeaustauscher 30 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des ersten Ausführungsbeispiels hinzugefügt, bei dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus Wärme austauschen. In 3 sind Teile, die ähnlich zu denselben des ersten Ausführungsbeispiels sind oder jenen entsprechen durch die gleichen Bezugsziffern angegeben. Dies ist für die folgenden Zeichnungen das Gleiche.
Der innere Wärmeaustauscher 30 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel, das durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30a von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 3 fließt, und einem Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b fließt und zu der ersten Komprimierungseinrichtung 11a gezogen wird. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist somit das Kältemittel, das in die erste Komprimierungseinrichtung 11a zu ziehen ist.
Als eine spezielle Struktur des inneren Wärmeaustauschers 30 kann eine Doppelrohrleitungs-Wärmeaustauschstruktur verwendet sein, bei der eine innere Rohrleitung, die den Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b bildet, innerhalb einer äußeren Rohrleitung, die den Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30a bildet, vorgesehen ist. Der Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30a kann als die innere Rohrleitung vorgesehen sein, und der Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b kann als die äußere Rohrleitung vorgesehen sein.
Kältemittelrohrleitungen zum Definieren des Hochdruckseiten-Kältemittelkanals 30a und des Niederdruckseiten-Kältemittelkanals 30b können ferner durch Hartlöten gebunden sein, um eine Wärmeaustauschstruktur zu haben. Andere Konfigurationen sind ähnlich zu denselben des ersten Ausführungsbeispiels.
Als Nächstes ist der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 4 beschrieben. Betreffend die Zeichen, die die Kältemittelzustände in 4 angeben, sind die gleichen Kältemittelzustände wie in 2 durch Verwenden der gleichen alphabetischen Zeichen angegeben, die zusätzlichen Zeichen hinter den alphabetischen Zeichen werden jedoch lediglich basierend auf den Zeichnungsziffern geändert. Das gleiche ist bei den Mollier-Diagrammen in den folgenden Ausführungsbeispielen übernommen.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 30 betrieben wird, erhöht sich die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a (Punkt f4 → Punkt f☐4 in 4), und die Enthalpie des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, wird hinsichtlich des ersten Ausführungsbeispiels verringert (Punkt b4 → Punkt b☐4 in 4). Der weitere Betrieb ist ähnlich zu demselben des ersten Ausführungsbeispiels.
Die Trockenheit des Austoßkältemittels, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, ist somit reduziert, wodurch die Flussgeschwindigkeit des Austoßkältemittels reduziert ist. Der Druck des Kältemittels, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 fließt, kann somit reduziert werden. Die Enthalpie des Kältemittels in dem Sammler 24 kann daher verringert werden, und die Enthalpie des Flüssigkältemittels, das in den Saugseiten-Verdampfer 16 von dem Sammler 24 fließt, kann ebenfalls verringert werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können somit die gleichen Effekte wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann zusätzlich der Enthalpieunterschied zwischen der Enthalpie des Einlassseiten-Kältemittels des Saugseiten-Verdampfers 16 und der Enthalpie des Auslassseiten-Kältemittels des Saugseiten-Verdampfers 16 vergrößert werden, wodurch die Kühlkapazität, die in der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs erhalten wird, erhöht wird. Der COP kann als ein Resultat weiter verbessert werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 5, ein innerer Wärmeaustauscher 31 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des ersten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 31 ist ähnlich zu dem inneren Wärmeaustauscher 30 des zweiten Ausführungsbeispiels.
Der innere Wärmeaustauscher 31 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel, das durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 31a von der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 fließt, und einem Kältemittel, das durch den Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 31b fließt und zu der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a gezogen wird. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist somit das Kältemittel, das in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des ersten Ausführungsbeispiels.
Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 6 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a erhöht (Punkt i6 → Punkt i☐6 in 6), und die Enthalpie des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 31 hinsichtlich des ersten Ausführungsbeispiels verringert (Punkt b6 → Punkt b☐6 in 6). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des ersten Ausführungsbeispiels.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann daher die Enthalpie des Flüssigkältemittels, das in den Saugseiten-Verdampfer 16 von dem Sammler 24 fließt, ähnlich zu dem zweiten Ausführungsbeispiel verringert werden.
Bei dem inneren Wärmeaustauscher 31 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird zwischen dem Kältemittel auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 und dem Kältemittel auf der Kältemittelsaugseite der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a ein Wärmeaustausch durchgeführt. Das Kältemittel, das hin zu dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, wird somit durch den inneren Wärmeaustauscher 31 gekühlt, und das Kältemittel, das zu der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist, wird durch den inneren Wärmeaustauscher 31 gewärmt.
Nachdem das Ausstoßkältemittel, das von dem Düsenabschnitt 13a auszustrahlen ist, und das Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b zu ziehen ist, einen Wärmeaustausch bei einer Position stromaufwärts von dem Düsenabschnitt 13a und dem zweiten Kompressor 21 durchführen, werden dieselben in dem gemischten Abschnitt 13c des Ejektors 13 gemischt. Es kann daher schwierig sein, die Enthalpie des gemischten Kältemittels zu reduzieren, und es kann schwierig sein, die Enthalpie des Kältemittels, das in den Sammler 24 fließt, verglichen mit einem Fall (zum Beispiel einem ersten Ausführungsbeispiel) zu reduzieren, bei dem der innere Wärmeaustauscher 31 nicht vorgesehen ist.
Gemäß der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann die Flussmenge des Saugkältemittels kleiner als die Flussmenge des Austoßkältemittels sein. Die Flussgeschwindigkeit des Austoßkältemittels des Düsenabschnitts 13a kann verringert sein, und dadurch kann der Druck des Kältemittels, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13b fließt, ausreichend reduziert sein. Die Enthalpie des Kältemittels, das in den Sammler 24 fließt, kann daher verringert sein.
Als ein Resultat können die gleichen Effekte wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann zusätzlich der Enthalpieunterschied zwischen der Enthalpie des Einlassseiten-Kältemittels des Saugseiten-Verdampfers 16 und der Enthalpie des Auslassseiten-Kältemittels des Saugseiten-Verdampfers 16 vergrößert sein, wodurch die Kühlkapazität, die in die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs erhalten wird, erhöht ist.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in dem ganzen schematischen Diagramm von 7 gezeigt ist, ein thermisches Ausdehnungsventil 17 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des ersten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Das thermische Ausdehnungsventil 17 ist eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung, die in einem Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 zu einer Stromaufwärtsseite des Düsenabschnitts 13a angeordnet ist, um ein Hochdruck-Kältemittel, das durch den Kältemittelkanal geht, zu dekomprimieren und auszudehnen.
Das thermische Ausdehnungsventil 17 hat einen Temperatur fühlenden Abschnitt 17a, der in dem Kältemittelkanal auf einer Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 angeordnet ist. Das thermische Ausdehnungsventil 17 ist eine variable Drosseleinrichtung, bei der ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 basierend auf einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 erfasst wird, und sein Ventil-offen-Grad (seine Kältemittelflussmenge) durch Verwenden einer mechanischen Einrichtung angepasst wird, sodass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 einem vorbestimmten Wert angenähert wird. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des ersten Ausführungsbeispiels.
Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 8 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, fließt das Kältemittel, das bei dem Strahlkörper 12 abstrahlt, in das thermische Ausdehnungsventil 17 und wird in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt, um in einen Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand zu geraten (Punkt b8 → Punkt b☐8 in 8). Zu dieser Zeit wird der Ventil-offen-Grad des thermischen Ausdehnungsventils 17 angepasst, sodass ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 ein vorbestimmter Wert wird.
Ein Mitteldruck-Kältemittel, das durch das thermische Ausdehnungsventil 17 dekomprimiert und ausgedehnt wird, wird in einer Iso-Entropie in dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel dekomprimiert und ausgedehnt und mit dem Kältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 gezogen wird, gemischt. Das gemischte Kältemittel, das aus dem Ejektor 13 fließt, fließt dann in den Sammler 24. Das Gaskältemittel, das von dem Flüssigkältemittel bei dem Sammler 24 separiert wird, wird ferner in den ersten Kompressor 11 gezogen und wieder komprimiert (Punkt c8 → Punkt d8 → Punkt e8 → Punkt f8 → Punkt a8 in 8).
Das Flüssigkältemittel, das bei dem Sammler 24 von dem Gaskältemittel separiert wird, wird andererseits bei der festen Drossel 15 in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert. Das dekomprimierte Kältemittel, das von der festen Drossel 15 fließt, absorbiert von der Luft, die in den Raum in dem Saugseiten-Verdampfer 16 zu blasen ist, Wärme und wird dann in den zweiten Kompressor 21 gezogen. Das Kältemittel, das aus dem zweiten Kompressor 21 fließt, wird ferner von dem Kältemittelsaugtor 13d in den Ejektor 13 gezogen (Punkt g8 → Punkt h8 → Punkt i8 → Punkt j8 → Punkt d8 in 8).
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels können daher die gleichen Effekte wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann zusätzlich, da das thermische Ausdehnungsventil 17, das eine variable Drosseleinrichtung ist, als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet ist, die Kältemittelflussmenge, die in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, gemäß einer Lastvariation in dem Kältemittelzyklus variiert sein. Selbst wenn als ein Resultat eine Lastschwankung entsteht, kann der Kältemittelzyklus stabil betrieben werden, während ein hoher COP vorliegt.
Zu dieser Zeit wird der Ventil-offen-Grad des thermischen Ausdehnungsventils 17 angepasst, sodass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 ein vorbestimmter Wert wird. Dies kann daher verhindern, dass ein Flüssigkältemittel in dem zweiten Kompressor 21 komprimiert wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ferner, da das Kältemittel, das bei dem thermischen Ausdehnungsventil 17 dekomprimiert und ausgedehnt wird, in den Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand gerät (Punkt b8☐ in 8), das Kältemittel des Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustands in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließen.
Verglichen mit einem Fall, bei dem das Flüssigkältemittel in den Düsenabschnitt 13a fließt, kann somit ein Kochen des Kältemittels in dem Düsenabschnitt 13a erleichtert werden, wodurch die Düseneffizienz verbessert ist. Eine Rückgewinnungsenergiemenge in dem Ejektor 13 ist erhöht, und eine Menge eines Druckerhöhens ist in dem Diffusor-Abschnitt 13b erhöht, wodurch der COP verbessert ist.
Verglichen mit dem Fall, bei dem das Flüssigkältemittel in den Düsenabschnitt 13a fließt, kann ferner der Kältemittelkanalbereich bzw. die Kältemittelkanalfläche des Düsenabschnitts 13a vergrößert werden, und dadurch kann das Verarbeiten des Düsenabschnitts 13a leichter gemacht werden. Als ein Resultat kann der Erzeugungsaufwand des Ejektors 13 verringert werden, wodurch der Erzeugnisaufwand in der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs reduziert wird.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 9, ein innerer Wärmeaustauscher 32 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vierten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Dieser innere Wärmeaustauscher 32 führt zwischen dem Kältemittel auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 und dem Gaskältemittel in dem Sammler 24 einen Wärmeaustausch durch. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist somit das Gaskältemittel in dem Sammler 24.
Der innere Wärmeaustauscher 32 ist genauer gesagt konfiguriert, um eine Hochdruckrohrleitung 32a zu haben, die in einem Platz innerhalb des Sammlers 24 (das heißt dem Platz einer oberen Seite in dem Sammler 24) angeordnet ist, in dem das Gaskältemittel gespeichert ist, sodass das Kältemittel auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 durch das Hochdruckrohr 32a fließt. Der innere Wärmeaustauscher 32 des Ausführungsbeispiels ist daher mit dem Sammler 24 einstückig gebildet.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Hochdruckrohrleitung 32a des inneren Wärmeaustauschers 32 konfiguriert, um durch den Platz einer oberen Seite innerhalb des Sammlers 24 zu gehen. Verglichen mit einem Fall, bei dem die Hochdruckrohrleitung 32a durch den Platz (das heißt den Platz einer unteren Seite in dem Sammler 24) geht, in dem das Flüssigkältemittel innerhalb des Sammlers 24 gespeichert ist, kann somit ein nicht notwendiges Kochen des Flüssigkältemittels in dem Sammler 24 verhindert werden.
Wenn das Kochen kein Problem darstellt, kann natürlich die Hochdruckrohrleitung 32a des inneren Wärmeaustauschers 32 konfiguriert sein, um durch den Platz, in dem das Flüssigkältemittel innerhalb des Sammlers 24 gespeichert ist, zu gehen. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des vierten Ausführungsbeispiels.
Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 10 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht (Punkt f10 → Punkt f☐10 in 10), und die Enthalpie des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 32 verringert (Punkt b10 → Punkt b☐10 in 10).
Das Kältemittel, das aus der Hochdruckrohrleitung 32a des inneren Wärmeaustauschers 32 fließt, fließt ferner ähnlich zu dem vierten Ausführungsbeispiel in das thermische Ausdehnungsventil 17 und wird in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt, um in einen Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand zu geraten (Punkt b☐10 → Punkt b☐☐10 in 10). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des ersten Ausführungsbeispiels.
Der Enthalpieunterschied zwischen der Enthalpie des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 und der Enthalpie des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 kann daher durch die Wirkung des inneren Wärmeaustauschers 32 vergrößert werden. Die Düseneffizienz in dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 kann ferner ähnlich zu dem vierten Ausführungsbeispiel durch den Betrieb des thermischen Ausdehnungsventils 17 verbessert werden.
Die gleichen Effekte wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel können als ein Resultat erhalten werden. Ähnlich zu dem zweiten Ausführungsbeispiel kann zusätzlich eine Kühlkapazität, die bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs erhalten wird, erhöht werden. Ähnlich zu dem vierten Ausführungsbeispiel ist ferner eine Menge eines Druckerhöhens in dem Diffusor-Abschnitt 13d erhöht, wodurch ferner der COP in den Zyklus verbessert ist.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei der ganzen schematischen Struktur von 11, eine Struktur des Strahlkörpers 12 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vierten Ausführungsbeispiels geändert.
Der Strahlkörper 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist genau gesagt als ein Kondensator eines unterkühlenden Typs konfiguriert, der einen Kondensationsabschnitt 12b, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c (Empfängerabschnitt) und einen Unterkühlungsabschnitt 12d aufweist. Der Kondensationsabschnitt 12b lässt das Kältemittel kondensieren, der Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c separiert das Kältemittel, das aus dem Kondensationsabschnitt 12b fließt, in das Gaskältemittel und das Flüssigkältemittel, und der Unterkühlungsabschnitt 12d unterkühlt das Flüssigkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c fließt. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des vierten Ausführungsbeispiels.
Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 12 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das in dem Kondensationsabschnitt 12b des Strahlkörpers 12 kondensiert wird, in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert (Punkt b12 in 12). Das gesättigte Flüssigkältemittel, das in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c separiert wird, wird in dem Unterkühlungsabschnitt 12 unterkühlt (Punkt b12 → Punkt b☐12 in 12). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des vierten Ausführungsbeispiels.
Die Trockenheit des Austoßkältemittels, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, ist somit reduziert, wodurch die Flussgeschwindigkeit des Austoßkältemittels reduziert ist. Der Druck des Kältemittels, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 fließt, kann somit reduziert werden. Die Enthalpie des Kältemittels in dem Sammler 24 kann daher verringert werden, und die Enthalpie des Flüssigkältemittels, das in dem Saugseiten-Verdampfer 16 von dem Sammler 24 fließt, kann ebenfalls verringert werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann als ein Resultat der Enthalpieunterschied zwischen der Enthalpie des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 und der Enthalpie des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 vergrößert sein, wodurch die Kühlkapazität, die bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs erhalten wird, erhöht ist.
Im Gegensatz zu einem Fall, bei dem der innere Wärmeaustauscher 31 (Bezug nehmend auf 5 und 6) des dritten Ausführungsbeispiels verwendet ist, kann zu dieser Zeit verhindert werden, dass die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels (das heißt des Niederdruckseiten-Kältemittels in dem Zyklus) der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a unnötig erhöht wird (Punkt i12 in 12). Dies kann somit verhindern, dass die Dichte des Saugkältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a abgesenkt wird, und dadurch ist es möglich, den Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) in dem Saugseiten-Verdampfer 16 hinsichtlich des dritten Ausführungsbeispiels zu reduzieren.
Das Kältemittel, das aus dem Unterkühlungsabschnitt 12d des Strahlkörpers 12 fließt, wird ferner durch das thermische Ausdehnungsventil 17 zu einem Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt b☐12 → Punkt b☐☐12 in 12). Ähnlich zu dem vierten Ausführungsbeispiel kann somit die Düseneffizienz des Ejektors 13 verbessert werden.
Es können als ein Resultat nicht nur die gleichen Effekte wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden, es kann jedoch ferner die Kühlkapazität, die bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs erhalten wird, erhöht werden. Ähnlich zu dem vierten Ausführungsbeispiel wird zusätzlich eine Menge eines Druckerhöhens in dem Diffusor-Abschnitt 13d erhöht, wodurch weiter der COP in dem Zyklus verbessert wird.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in dem ganzen schematischen Diagramm von 13 und dem Mollier-Diagramm von 14, ein Entladungsseiten-Verdampfer 14 auf einer Stromabwärtsseite des Diffusor-Abschnitts 13d des Ejektors 13 und auf einer Stromaufwärtsseite des Sammlers 24 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des ersten Ausführungsbeispiels angeordnet.
Die Grundstruktur des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ist ähnlich zu derselben des Saugseiten-Verdampfers 16. Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 ist ein Wärme absorbierender Wärmaustauscher, bei dem das Kältemittel, das aus dem Ejektor 13 fließt, durch ein Wärmeaustauschen mit Luft, die durch einen Gebläselüfter 14a geblasen wird, verdampft wird, um eine Wärme absorbierende Wirkung zu liefern.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist somit eine Luft, die durch den Gebläselüfter 14a geblasen wird, ferner ein Fluid, mit dem Wärme auszutauschen ist. Der Gebläselüfter 14a ist ein elektrisches Gebläse, bei dem eine Drehungsgeschwindigkeit (Luftblasemenge) des Gebläselüfters 14a durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ähnlich zu denselben des ersten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, ist dieselbe ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel in Betrieb, und Effekte ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel können erhalten werden. Wie bei dem Mollier-Diagramm von 14 wird das Kältemittel bei dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 in dem Kältemittelzustand von einem Punkt e14 zu einem Punkt e☐14 verdampft, wodurch eine Wärme absorbierende Wirkung erhalten wird. Eine Luft, die durch den Gebläselüfter 14a geblasen wird, kann daher ferner durch den Entladungsseiten-Verdampfer 14 gekühlt werden.
Das Kältemittel wird in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 bei einer Temperatur, die höher als die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers 16 ist, verdampft. Das heißt, in dem Saugseiten-Verdampfer 16 und dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 verdampft das Kältemittel in einer unterschiedlichen Temperaturzone. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit Luft in dem Raum des Kälteerzeugers, in dem Nahrungsmittel, ein Getränk etc. bei einer niedrigen Temperatur (0°C–10°C) aufbewahrt sind, ebenfalls beispielsweise mit dem Gebläselüfter 14a gekühlt werden, während die gleichen Effekte wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden können.
Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 kann natürlich jeder Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des zweiten bis sechsten Ausführungsbeispiel hinzugefügt sein.
(Achtes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie in dem ganzen schematischen Diagramm von 15, ein Umgehungskanal 25, ein Öffnungs-/Schließ-Ventil 26, ein Sperrventil 27 und ein Gas-Flüssigkeits-Separator 24a hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des ersten Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der Umgehungskanal 25 ist ein Kältemittelkanal, durch den ein Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung 11 entladen wird, direkt in den Saugseiten-Verdampfer 16, während der Strahlkörper 12 umgangen wird, eingeleitet wird. Der Umgehungskanal 25 ist durch eine Kältemittelrohrleitung, die mit einem Abschnitt zwischen die erste Komprimierungseinrichtung 11a und den Strahlkörper 12 geschaltet ist, und mit einem Abschnitt zwischen die feste Drossel 15 und den Saugseiten-Verdampfer 16 geschaltet ist, konfiguriert. Das Öffnung-/Schließ-Ventil 26 ist eine Öffnungs-/Schließ-Einrichtung zum Öffnen und Schließen des Umgehungskanals 25. Das Öffnungs-/Schließ-Ventil 26 ist beispielsweise ein elektromagnetisches Ventil, bei dem ein Öffnungs- oder Schließbetrieb durch ein Steuerungssignal, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist.
Das Sperrventil 27 ist in einem Kanal von dem Sammler 24 zu dem Saugseiten-Verdampfer 16 bei einer Position zwischen der festen Drossel 15 und einem Verbindungsabschnitt, der mit dem Umgehungskanal 25 verbunden ist, angeordnet, um lediglich einen Fluss des Kältemittels von der festen Drossel 15 hin zu dem Saugseiten-Verdampfer 16 zu ermöglichen. Das heißt, das Sperrventil 27 verhindert, dass das Kältemittel, das von dem Umgehungskanal 25 hin zu dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, in den Sammler 24 (die feste Drossel 15) eingeleitet wird. Der Gas-Flüssigkeits-Separator 24a ist ein Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator, bei dem das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert wird, und ein überschüssiges Flüssigkältemittel in dem Zyklus darin gespeichert wird.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels in einem Fall betrieben wird, bei dem die Steuervorrichtung das Öffnungs-/Schließ-Ventil 26 schließt, wird die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel betrieben, und es ist dadurch möglich, die Effekte ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel zu erhalten.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ferner hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des ersten Ausführungsbeispiels der Umgehungskanal 25, das Öffnungs-/Schließ-Ventil 26 zum Öffnen und Schließen des Umgehungskanals 25, das Sperrventil 27 zum Verhindern, dass das Kältemittel, das in dem Umgehungskanal 25 fließt, zu dem Sammler 24 fließt (Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator), vorgesehen. Das Hochdruck-Kältemittel, das aus der ersten Komprimierungseinrichtung 11a entladen wird, wird über den Umgehungskanal 25 in den Saugseiten-Verdampfer 16 eingeleitet, während der Strahlkörper 12 umgangen wird. Wenn somit an dem Saugseiten-Verdampfer 16 Eis verursacht wird, verursacht die Steuervorrichtung, dass das Öffnungs-/Schließ-Ventil 26 geöffnet wird. Ein Hochtemperaturkältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, fließt daher über den Umgehungskanal 25 direkt in den Saugseiten-Verdampfer 16, wodurch der Saugseiten-Verdampfer 16 enteist wird.
Der Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 24a ist ferner zwischen dem Saugseiten-Verdampfer 16 und der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a angeordnet, um das Kältemittel in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren. Ein Gaskältemittelauslass des Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separators 24a ist mit der Kältemittelsaugseite der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a verbunden. Selbst wenn somit das Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung 11a entladen wird, bei dem Enteisen kondensiert, da die zweite Komprimierungseinrichtung 21a lediglich mit einem Gaskältemittel, das bei dem Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 24a separiert wird, versorgt werden kann, wird dadurch eine Flüssigkältemittelkomprimierung in der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a verhindert.
(Neuntes Ausführungsbeispiel)
Ein neuntes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist als Nächstes unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung auf einen Luftkonditionierer für ein Innenraumluftkonditionieren angewendet. 16 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs ist konfiguriert, um fähig zu sein, zwischen einem Kühlbetriebsmodus zum Kühlen von Luft (Fluid, mit dem Wärme auszutauschen ist), die in den Raum zu blasen ist, und einem Wärmebetriebsmodus zum Wärmen von Luft, die in einen Raum zu blasen ist, zu schalten. Die Pfeile einer durchgezogenen Linie in 16 zeigen den Fluss des Kältemittels bei dem Kühlbetriebsmodus, und die Strichlinienpfeile in 16 zeigen den Fluss des Kältemittels bei dem Wärmebetriebsmodus.
Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist mit einem ersten elektrischen Vier-Wege-Ventil 41, das mit einer Kältemittelentladungsseite der ersten Komprimierungseinrichtung 11a verbunden ist, versehen. Das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 41 ist eine Kältemittelkanal-Schalteinrichtung, bei der ihr Betrieb durch ein Steuersignal, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist.
Das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 41 ist genauer gesagt konfiguriert, um zwischen einem Kältemittelkanal (das heißt der durch die Pfeile einer durchgezogenen Linie in 16 gezeigten Schaltung), bei dem die Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 und ein äußerer Wärmeaustauscher 42 verbunden sind, und zu der gleichen Zeit eine Flüssigkältemittelauslassseite (die Seite der festen Drossel 15) des Sammlers 24 und ein Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 verbunden sind, und einem Kältemittelkanal (das heißt der durch Strichlinienpfeile in 16 gezeigten Schaltung), bei dem die Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 und der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 verbunden sind, und zu der gleichen Zeit die Flüssigkältemittelauslassseite (die Seite der festen Drossel 15) des Sammlers 24 und der äußere Wärmeaustauscher 42 verbunden sind, zu schalten.
Wie bei dem durch die Pfeile einer durchgezogenen Linie in 16 gezeigten Kältemittelkanal ist bei dem Kühlbetriebsmodus die Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 über das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 41 mit dem äußeren Wärmeaustauscher 42 verbunden. Der äußere Wärmeaustauscher 42 ist ein Wärmeaustauscher, bei dem das Kältemittel, das durch denselben geht, mit einer Außenluft, die durch einen Gebläselüfter 42a geblasen wird, Wärme austauscht. Der Gebläselüfter 42a ist ein elektrisches Gebläse, bei dem eine Drehungsgeschwindigkeit (Luftblasemenge) des Gebläselüfters 42a durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist.
Ein zweites elektrisches Vier-Wege-Ventil 43 ist ferner mit der Kältemittelauslassseite des äußeren Wärmeaustauschers 42 bei dem Kühlbetriebsmodus verbunden. Das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 43 ist eine Kältemittelkanal-Schalteinrichtung, bei der deren Betrieb durch ein Steuersignal, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist. Die Grundstruktur des zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventils 43 ist ähnlich zu derselben des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 41.
Das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 43 ist genauer gesagt konfiguriert, um zwischen einem Kältemittelkanal (das heißt der durch die Pfeile einer durchgezogenen Linie in 16 gezeigten Schaltung), bei dem der äußere Wärmeaustauscher 42 und eine Einlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 verbunden sind, und zu der gleichen Zeit der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 und die Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 verbunden sind, und einem Kältemittelkanal (das heißt der durch Strichlinienpfeile in 16 gezeigten Schaltung), bei dem der äußere Wärmeaustauscher 42 und die Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 verbunden sind, und zu der gleichen Zeit der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 und die Einlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 verbunden sind, zu schalten.
Der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 ist ein Wärmeaustauscher, bei dem das Kältemittel, das durch denselben geht, mit einer Innenluft (das heißt dem Fluid, mit dem Wärme auszutauschen ist), die durch einen Gebläselüfter 44a geblasen wird, Wärme austauscht. Der Gebläselüfter 44a ist ein elektrisches Gebläse, bei dem eine Drehungsgeschwindigkeit (Luftblasemenge) des Gebläselüfters 44a durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die feste Drossel 15 zwischen der Flüssigkältemittelauslassseite des Sammlers 24 und dem ersten elektrischen Vier-Wege-Ventil 41 angeordnet. Weitere Konfigurationen bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind ähnlich zu denselben des ersten Ausführungsbeispiels.
Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit der vorhergehenden Konfiguration ist als Nächstes unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist konfiguriert, um fähig zu sein, zwischen dem Kühlbetriebsmodus zum Kühlen von Luft, die in einen Raum zu blasen ist, und dem Wärmebetriebsmodus zum Wärmen von Luft, die in den Raum zu blasen ist, zu schalten.
(a) Kühlbetriebsmodus
Der Kühlbetriebsmodus wird in der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs durchgeführt, wenn der Kühlbetriebsmodus durch einen Betriebsschalter einer Betriebstafel bzw. einer Bedienungstafel ausgewählt ist.
Bei dem Kühlbetriebsmodus verursacht die Steuervorrichtung, dass der erste und der zweite elektrische Motor 11b, 21b und die Gebläselüfter 42a, 44a betrieben werden. Die Steuervorrichtung verursacht zusätzlich, dass das erste Vier-Wege-Ventil 41 derart geschaltet wird, dass die Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 und der äußere Wärmeaustauscher 42 verbunden werden, und zu der gleichen Zeit die Flüssigkältemittelauslassseite des Sammlers 24 und der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 verbunden werden, und verursacht, dass das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 43 derart geschaltet wird, dass der äußere Wärmeaustauscher 42 und eine Einlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 verbunden werden, und zu der gleichen Zeit der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 und die Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 verbunden werden.
Wie durch die Pfeile einer durchgezogenen Linie von 16 gezeigt ist, zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des ersten Kompressors 11 (→ des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 41) → des äußeren Wärmeaustauschers 42 (→ des zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventils 43) → des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 → des Gaskältemittelauslasses des Sammlers 24 → des ersten Kompressors 11. Zu der gleichen Zeit zirkuliert ein Kältemittel in der Reihenfolge des Flüssigkältemittelauslasses des Sammlers 24 → der festen Drossel 15 (→ des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 41) → des Verwendungsseiten-Wärmeaustauschers 44 (→ des zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventils 43) → des zweiten Kompressors 21 → des Kältemittelsaugtors 13b des Ejektors 13 → des Sammlers 24.
Das Kältemittel, das somit durch die erste Komprimierungseinrichtung 11a komprimiert wird, wird durch einen Wärmeaustausch mit einer Außenluft, die durch den Gebläselüfter 42a geblasen wird, in dem äußeren Wärmeaustauscher gekühlt. Das Kältemittel von dem äußeren Wärmeaustauscher 42 wird dann in einer Iso-Entropie durch den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 dekomprimiert und ausgedehnt und von dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 ausgestoßen. Das Kältemittel, das von der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a entladen wird, wird somit von dem Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 durch die Kältemittelsaugwirkung des Austoßkältemittels in den Ejektor 13 gezogen.
Das Ausstoßkältemittel, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, und das Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen wird, werden ferner in dem Mischabschnitt 13c des Ejektors 13 gemischt und in dem Diffusor-Abschnitt des Ejektors 13 mit einem Druck beaufschlagt. Das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, wird in dem Sammler 24 in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert, und das Gaskältemittel, das aus dem Gaskältemittelauslass des Sammlers 24 fließt, wird in die erste Komprimierungseinrichtung 11a gezogen, um wieder komprimiert zu werden.
Ein Flüssigkältemittel, das aus dem Flüssigkältemittelauslass des Sammlers 24 fließt, wird andererseits ferner in einer Iso-Enthalpie bei der festen Drossel 15 weiter dekomprimiert und ausgedehnt. Das Kältemittel von der festen Drossel 15 fließt über das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 41 in den Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 und wird durch Absorbieren von Wärme von Luft innerhalb des Raums, die durch den Luftblaselüfter 44a geblasen wird, verdampft. Die Luft, die in das Innere des Raums geblasen wird, wird somit gekühlt.
Das Gaskältemittel, das aus dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 fließt, wird in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a gezogen und komprimiert. Zu dieser Zeit steuert die Steuervorrichtung einen Betrieb des ersten und des zweiten elektrischen Motors 11b, 21b, derart, dass der COP in dem ganzen Zyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel annähernd an den maximalen Wert genähert wird.
Das heißt, bei dem Kühlbetriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird der Kältemittelkanal derart geschaltet, dass das Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung 11a entladen wird, in dem äußeren Wärmeaustauscher 42 gekühlt wird, und das Kältemittel in dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 verdampft wird.
Bei dem Kühlbetriebsmodus ist genauer gesagt der äußere Wärmeaustauscher 42 ähnlich zu dem Strahlkörper 12 des ersten Ausführungsbeispiels angepasst, sodass das Kältemittel, von dem Wärme bei dem äußeren Wärmeaustauscher 42 abgestrahlt wird, in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt. Zu der gleichen Zeit ist der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 ähnlich zu dem Saugseiten-Verdampfer 16 des ersten Ausführungsbeispiels angepasst, sodass das Flüssigkältemittel, das bei dem Sammler 24 separiert wird, in dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 verdampft und hin zu der Kältemittelsaugseite der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a fließt.
Bei dem Kühlbetriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann somit eine Luft, die in den Raum geblasen wird, gekühlt werden. Zu dieser Zeit kann ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel eine Verringerung der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a begrenzt werden, und dadurch kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs stabil betrieben werden, während der COP verbessert wird.
(b) Wärmebetriebsmodus
Der Wärmebetriebsmodus wird in der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs durchgeführt, wenn der Wärmebetriebsmodus durch einen Betriebsschalter einer Betreibstafel ausgewählt ist.
Bei dem Wärmebetriebsmodus verursacht die Steuervorrichtung, dass der erste und der zweite elektrische Motor 11b, 21b und die Gebläselüfter 42a, 44a betrieben werden. Die Steuervorrichtung verursacht zusätzlich, dass das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 41 derart geschaltet wird, dass die Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 und der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 verbunden werden, und zu der gleichen Zeit die Flüssigkältemittelauslassseite des Sammlers 24 und der äußere Wärmeaustauscher 42 verbunden werden, und verursacht, dass das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 43 derart geschaltet wird, dass der äußere Wärmeaustauscher 42 und die Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 verbunden werden, und zu der gleichen Zeit der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 und die Einlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 verbunden werden.
Wie durch die Strichlinienpfeile von 16 gezeigt ist, zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des ersten Kompressors 11 (→ des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 41) → des Verwendungsseiten-Wärmeaustauschers 44 (→ des zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventils 43) → des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 → des Gas-Kältemittel-Auslasses des Sammlers 24 → des ersten Kompressors 11. Zu der gleichen Zeit zirkuliert ein Kältemittel in der Reihenfolge des Flüssigkältemittelauslasses des Sammlers 24 → der festen Drossel 15 (→ des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 41) → des äußeren Wärmeaustauschers 42 (→ des zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventils 43) → des zweiten Kompressors 21 → des Kältemittelsaugtors 13b des Ejektors 13 → des Sammlers 24.
Das Kältemittel, das durch die erste Komprimierungseinrichtung 11a komprimiert wird, wird somit in dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 durch einen Wärmeaustausch mit Luft, die durch den Gebläselüfter 44a zu dem Raum geblasen wird, gewärmt. Die Luft, die in das Innere des Raums geblasen wird, wird somit gewärmt. Das Kältemittel, das in dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 gekühlt wird, wird dann in einer Iso-Entropie durch den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 dekomprimiert und ausgedehnt und von dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 ausgestoßen. Das Kältemittel, das von der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a entladen wird, wird somit von dem Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 durch die Kältemittelsaugwirkung des Austoßkältemittels in den Ejektor 13 gezogen.
Das Kältemittel, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, und das Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen wird, werden ferner in dem Mischabschnitt 13c des Ejektors 13 gemischt und in dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 mit einem Druck beaufschlagt. Das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, wird in dem Sammler 24 in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert, und das Gaskältemittel, das aus dem Gaskältemittelauslass des Sammlers 24 fließt, wird in die erste Komprimierungseinrichtung 11a, um wieder komprimiert zu werden, gezogen.
Ein Flüssigkältemittel, das aus dem Flüssigkältemittelauslass des Sammlers 24 fließt, wird andererseits in einer Iso-Enthalpie bei der festen Drossel 15 weiter dekomprimiert und ausgedehnt. Das Kältemittel von der festen Drossel 15 fließt über das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 41 in den äußeren Wärmeaustauscher 42 und wird durch Absorbieren von Wärme von einer Außenluft, die durch den Luftblaselüfter 42a geblasen wird, verdampft.
Das Gaskältemittel, das aus dem äußeren Wärmeaustauscher 42 fließt, wird in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a gezogen und hin zu dem Kältemittelsaugtor 13b entladen. Zu dieser Zeit steuert die Steuervorrichtung einen Betrieb des ersten und des zweiten elektrischen Motors 11b, 21b derart, dass der COP in dem ganzen Zyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel annähernd an den maximalen Wert genähert wird.
Das heißt, bei dem Wärmebetriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird der Kältemittelkanal derart geschaltet, dass das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, in dem Verwendungsseiten-Wärmeautauscher 44 abstrahlt, und das Kältemittel in dem äußeren Wärmeaustauscher 42 verdampft wird.
Der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 ist genauer gesagt ähnlich zu dem Strahlkörper 12 des ersten Ausführungsbeispiels angepasst, sodass das Kältemittel, das in dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 abstrahlt, in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt. Zu der gleichen Zeit ist der äußere Wärmeaustauscher 42 ähnlich zu dem Saugseiten-Verdampfer 16 des ersten Ausführungsbeispiels angepasst, sodass das Flüssigkältemittel, das bei dem Sammler 24 separiert wird, in dem äußeren Wärmeaustauscher 42 verdampft wird und hin zu der Kältemittelsaugseite der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a fließt.
Bei dem Wärmebetriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann somit Luft, die in den Raum geblasen wird, gewärmt werden. Zu dieser Zeit kann ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel eine Verringerung der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a beschränkt werden, und dadurch kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs stabil betrieben werden, während der COP verbessert wird.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist genauer gesagt mit einer Kältemittelkanal-Schalteinrichtung (41, 43) zum Schalten zwischen dem Kältemittelkanal des Kühlbetriebsmodus zum Kühlen des Fluids, um Wärme auszutauschen, und dem Kältemittelkanal des Wärmebetriebsmodus zum Wärmen des Fluids, um Wärme auszutauschen, versehen. Bei mindestens einem Betriebsmodus zwischen dem Kühlbetriebsmodus und dem Wärmebetriebsmodus wird ein Kältemittel, das bei dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 oder dem Innenwärmeaustauscher 42 abstrahlt, in dem Düsenabschnitt 13a dekomprimiert und ausgedehnt, und das Kältemittel wird durch den Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen. Das Ausstoßkältemittel, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, und das Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen wird, werden ferner gemischt und in dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 mit einem Druck beaufschlagt. Die zweite Komprimierungseinrichtung 21a ist ferner vorgesehen, um das Kältemittel, das in dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 oder dem äußeren Wärmeaustauscher 42 verdampft wird, zu ziehen, um das Kältemittel, das hin zu dem Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 zu entladen ist, in mindestens entweder dem Kühlbetriebsmodus oder dem Wärmebetriebsmodus zu komprimieren. Bei dem Kühlbetriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird ferner der Kältemittelkanal durch die Kältemittelkanal-Schalteinrichtung (41, 43) derart geschaltet, dass das Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung 11a entladen wird, in dem äußeren Wärmeaustauscher 42 abstrahlt, und das Kältemittel in dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 verdampft wird. Bei dem Wärmebetriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird der Kältemittelkanal derart geschaltet, dass das Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung 11a entladen wird, in dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 abgestrahlt, und das Kältemittel in dem äußeren Wärmetauscher 42 verdampft. Selbst wenn daher bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors 13 gemäß einer Verringerung der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 bei mindestens einem Betriebsmodus des Kühlbetriebsmodus und des Wärmebetriebsmodus verringert wird, kann die Saugkapazität des Ejektors 13 durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a ergänzt werden.
Der Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 24 ist ferner vorgesehen, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, in ein Gaskältemittel und das Flüssigkältemittel zu separieren, und der Gaskältemittelauslass des Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separators 24 ist mit der Saugseite der ersten Komprimierungseinrichtung 11a verbunden. Bei dem Kühlbetriebsmodus schaltet die Kältemittelkanal-Schalteinrichtung 41, 43 die Kältemittelkanäle derart, dass das Kältemittel, das bei dem äußeren Wärmeaustauscher 42 abstrahlt, in den Düsenabschnitt 13a fließt, und zu der gleichen Zeit das Flüssigkältemittel, das bei dem Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 24 separiert wird, in dem Verwendungsseiten-Wärmetauscher 44 verdampft, wodurch verursacht wird, dass das verdampfte Kältemittel hin zu der Kältemittelsaugseite der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a fließt. Bei dem Wärmebetriebsmodus schaltet die Kältemittelkanal-Schalteinrichtung 41, 43 die Kältemittelkanäle, derart, dass das Kältemittel, das bei dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 abstrahlt, in den Düsenabschnitt 13a fließt, und zu der gleichen Zeit das Flüssigkältemittel, das bei dem Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 24 separiert wird, in dem äußeren Wärmeaustauscher 42 verdampft wird, wodurch verursacht wird, dass das verdampfte Kältemittel hin zu der Kältemittelsaugseite der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a fließt. Selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors 13 gemäß einer Verringerung der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 bei einem Betriebsmodus des Kühlbetriebsmodus und des Wärmebetriebsmodus verringert wird, kann daher die Saugkapazität des Ejektors 13 durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a ergänzt werden.
Selbst bei einem Betriebsmodus zwischen dem Kühlbetriebsmodus und dem Wärmebetriebsmodus kann als ein Resultat die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs ungeachtet einer Variation der Flussmenge des Treibflusses stabil betrieben werden.
(Zehntes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in 17 gezeigt ist, das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 43 von der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des neunten Ausführungsbeispiels entfernt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind als eine Kältemittelkanal-Schalteinrichtung ein Öffnungs-/Schließ-Ventil 51 und ein elektrisches Drei-Wege-Ventil 52 vorgesehen. Eine zweite feste Drossel 53 ist ferner als eine Dekomprimierungseinrichtung zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels bei dem Wärmebetriebsmodus vorgesehen.
17 ist ein gänzlich schematisches Diagramm einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Die Pfeile einer durchgezogenen Linie in 17 zeigen den Fluss des Kältemittels bei dem Kühlbetriebsmodus und die Strichlinienpfeile in 17 zeigen den Fluss des Kältemittels bei dem Wärmebetriebsmodus. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die feste Drossel 15 als eine erste feste Drossel 15 verwendet, um den Unterschied zu der zweiten festen Drossel 53 deutlich anzugeben.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist, wie bei dem Kältemittelkanal, der durch die Pfeile einer durchgezogenen Linie von 17 gezeigt ist, ein Kältemittelflusstor eines Drei-Wege-Verbindungsstücks 54, das drei Kältemittelflusstore hat, mit der Kältemittelauslassseite des äußeren Wärmeaustauschers 42 bei dem Kühlbetriebsmodus verbunden. Das Drei-Wege-Verbindungsstück 54 kann durch bindende Rohrleitungen, die unterschiedliche Rohrleitungsdurchmesser oder den gleichen Rohrleitungsdurchmesser haben, konfiguriert sein, oder kann durch einen Metallblock oder einen Harzblock, der den gleichen Kanaldurchmesser oder unterschiedliche Kanaldurchmesser hat, konfiguriert sein.
Ein anderes der drei Kältemittelflusstore des Drei-Wege-Ventils 54 ist über das Öffnungs-/Schließ-Ventil 51 mit der Einlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 verbunden. Das Öffnungs-/Schließ-Ventil 51 ist ein elektromagnetisches Ventil, bei dem dessen Betrieb durch ein Steuersignal, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist. Das andere der drei Kältemittelflusstore des Drei-Wege-Ventils 54 ist über die zweite feste Drossel 53 mit dem elektrischen Drei-Wege-Ventil 52 verbunden.
Die Grundstruktur der zweiten festen Drossel 53 ist ähnlich zu der ersten festen Drossel 15. Der Betrieb des elektrischen Drei-Wege-Ventils 52 ist ferner durch ein Steuersignal, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert, wodurch zwischen einem Kältemittelkanal (das heißt der durch die Pfeile einer durchgezogenen Linie in 17 gezeigten Schaltung), der den Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 und die Saugtorseite des zweiten Kompressors 21 verbindet, und einem Kältemittelkanal (das heißt der durch die Strichlinienpfeile in 17 gezeigten Schaltung), der den Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 und die zweite feste Drossel 53 verbindet, geschaltet wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kältemittelfluss-Schalteinrichtung durch das Öffnungs-/Schließ-Ventil 51 und das elektrische Drei-Wege-Ventil 53 zusammen mit dem ersten elektrischen Vier-Wege-Ventil 41 konfiguriert. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des neunten Ausführungsbeispiels.
Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit der vorhergehenden Konfiguration ist als Nächstes beschrieben. Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist konfiguriert, um fähig zu sein, zwischen dem Kühlbetriebsmodus zum Kühlen von Luft, die in einen Raum zu blasen ist, und einem Wärmebetriebsmodus zum Wärmen von Luft, die in den Raum zu blasen ist, zu schalten.
(a) Kühlbetriebsmodus
Der Kühlbetriebsmodus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs wird durchgeführt, wenn der Kühlbetriebsmodus durch einen Betriebsschalter einer Betreibstafel ausgewählt ist.
Bei dem Kühlbetriebsmodus verursacht die Steuervorrichtung, dass der erste und der zweite elektrische Motor 11b, 21b und die Gebläselüfter 42a, 44a betrieben werden. Bei dem Kühlbetriebsmodus wird ferner das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 41 derart geschaltet, dass die Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 und der äußere Wärmeaustauscher 42 verbunden wird, und zu der gleichen Zeit die Flüssigkältemittelauslassseite des Sammlers 24 mit dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 verbunden wird. Zu der gleichen Zeit wird bei dem Kühlbetriebsmodus das elektrische Drei-Wege-Ventil 52 derart geschaltet, dass der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 mit der Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 verbunden wird, und das Öffnungs-/Schließ-Ventil 51 geöffnet wird.
Wie durch die durchgezogenen Pfeile von 17 gezeigt ist, zirkuliert somit das Kältemittel in der Reihenfolge des ersten Kompressors 11 (→ des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 41) → des äußeren Wärmeaustauschers 42 (→ des Drei-Wege-Verbindungsstücks 54 → des Öffnungs-/Schließ-Ventils 51) → des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 → des Gas-Kältemittelauslasses des Sammlers 24 → des ersten Kompressors 11. Zu der gleichen Zeit zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des Flüssigkältemittelauslasses des Sammlers 24 → der ersten festen Drossel 15 (→ des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 41) → des Verwendungsseiten-Wärmeaustauschers 44 (→ des elektrischen Drei-Wege-Ventils 52) → des zweiten Kompressors 21 → des Kältemittelsaugtors 13b des Elektors 13 → des Sammlers 24.
Bei dem Kühlbetriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird somit der Kältemittelkanal derart geschaltet, dass das Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung 11a entladen wird, in dem äußeren Wärmeaustauscher 42 abstrahlt, und das Kältemittel in dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 ähnlich zu dem Kühlbetriebsmodus des neunten Ausführungsbeispiels verdampft.
Bei dem Kühlbetriebsmodus ist genauer gesagt der äußere Wärmeaustauscher 42 ähnlich zu dem Strahlkörper 12 des ersten Ausführungsbeispiels angepasst, sodass das Kältemittel, das bei dem äußeren Wärmeaustauscher 42 Wärme abstrahlt, in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt. Zu der gleichen Zeit ist der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 ähnlich zu dem Saugseiten-Verdampfer 16 des ersten Ausführungsbeispiels angepasst, sodass das Flüssigkältemittel, das bei dem Sammler 24 separiert wird, bei dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 verdampft und dann hin zu der Kältemittelsaugseite der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a fließt.
Bei dem Kühlbetriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann somit Luft, die in den Raum zu blasen ist, ähnlich zu dem neunten Ausführungsbeispiel gekühlt werden.
(b) Wärmebetriebsmodus
Der Wärmebetriebsmodus wird bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs durchgeführt, wenn der Wärmebetriebsmodus durch einen Betriebsschalter einer Betriebstafel ausgewählt ist.
Bei dem Wärmebetriebsmodus verursacht die Steuervorrichtung, dass der erste und der zweite elektrische Motor 11b, 21b und die Gebläselüfter 42a, 44a betrieben werden. Bei dem Wärmebetriebsmodus wird ferner das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 41 derart geschaltet, dass die Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 und der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 verbunden werden, und zu der gleichen Zeit die Flüssigkältemittelauslassseite des Sammlers 24 mit dem äußeren Wärmeaustauscher 42 verbunden wird. Bei dem Wärmebetriebsmodus wird gleichzeitig das elektrische Drei-Wege-Ventil 52 derart geschaltet, dass der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 mit der zweiten festen Drossel 53 verbunden wird, und das Öffnungs-/Schließ-Ventil 51 geöffnet wird.
Wie durch die Strichlinienpfeile von 17 gezeigt ist, zirkuliert somit das Kältemittel in der Reihenfolge des ersten Kompressors 11 (→ des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 41) → des Verwendungsseiten-Wärmeaustauschers 44 (→ des elektrischen Drei-Wege-Ventils 52) → der zweiten festen Drossel 53 (→ des Drei-Wege-Verbindungsstücks 54) → des äußeren Wärmeaustauschers 42 (→ des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 41) → der ersten festen Drossel 15 → des Sammlers 24 → des ersten Kompressors 11.
Bei dem Wärmebetriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird somit der Kältemittelkanal derart geschaltet, dass das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, in dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 abstrahlt, und das Kältemittel in dem äußeren Wärmeaustauscher 42 verdampft.
Bei dem Wärmebetriebsmodus wird der Kältemittelkanal derart geschaltet, dass das Kältemittel, das bei dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 abstrahlt, in die zweite feste Drossel 53 fließt, und zu der gleichen Zeit das Kältemittel, das bei dem äußeren Wärmeaustauscher 42 verdampft wird, in den Sammler 24 fließt. Bei dem Wärmebetriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann somit Luft, die in den Raum zu blasen ist, gewärmt werden.
Bei dem Kühlbetriebsmodus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann eine Verringerung der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a beschränkt werden, und dadurch kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs stabil betrieben werden, während der COP verbessert wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind genauer gesagt die Kältemittelkanal-Schalteinrichtung (41, 51, 52), der Ejektor 13 und die zweite Komprimierungseinrichtung 21a ähnlich zu dem neunten Ausführungsbeispiel vorgesehen. Selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors 13 gemäß einer Verringerung der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 bei mindestens einem Betriebsmodus des Kühlbetriebsmodus und des Wärmebetriebsmodus verringert ist, kann daher die Saugkapazität des Ejektors 13 durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a ergänzt werden.
Der Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 24 ist genauer gesagt derart vorgesehen, dass das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektorabschnitts 13 fließt, in das Gaskältemittel und das Flüssigkältemittel separiert wird. Die zweite feste Drossel 31 ist ferner als eine Dekomprimierungseinrichtung vorgesehen, um das Kältemittel bei dem Wärmebetriebsmodus zu dekomprimieren und auszudehnen, und der Gaskältemittelauslass des Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separators 24 ist mit der Saugseite der ersten Komprimierungseinrichtung 11a verbunden. Bei dem Kühlbetriebsmodus schaltet die Kältekanalschaltereinrichtung (41, 51, 52) die Kältemittelkanäle derart, dass das Kältemittel, das bei dem äußeren Wärmeaustauscher 42 abstrahlt, in den Düsenabschnitt 13a fließt, und zu der gleichen Zeit das Flüssigkältemittel, das bei dem Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 24 separiert wird, bei dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 verdampft wird, wodurch verursacht wird, dass das verdampfte Kältemittel hin zu der Kältemittelsaugseite der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a fließt. Bei dem Wärmebetriebsmodus fließt das Kältemittel, das bei dem Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher 44 abstrahlt, in die Dekomprimierungseinrichtung 53. Zu der gleichen Zeit wird bei dem Wärmebetriebsmodus das Flüssigkältemittel, das bei der Dekomprimierungseinrichtung 53 dekomprimiert wird, in dem äußeren Wärmeaustauscher 42 verdampft und in den Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 24 eingeleitet. Selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektor 13 gemäß einer Verringerung der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 bei dem Kühlbetriebsmodus verringert ist, kann daher die Saugkapazität des Ejektors 13 durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a ergänzt werden.
Bei dem Kühlbetriebsmodus kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs als ein Resultat ungeachtet einer Variation der Flussmenge des Treibflusses stabil betrieben werden.
(Elftes Ausführungsbeispiel)
Eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung, die für eine Gefrier-/Kälteerzeugungsvorrichtung verwendet ist, ist unter Bezugnahme auf 18 und 19 beschrieben. Die Gefrier-/Kälteerzeugungsvorrichtung dient zum Kühlen eines Kalte erzeugenden Raums, der ein Platz ist, der zu kühlen ist, auf eine niedrige Temperatur wie zum Beispiel in einem Bereich zwischen 0°C und 10°C, und dient zum Kühlen eines Gefrierraums, der ein anderer zu kühlender Platz ist, auf eine extrem niedrige Temperatur, wie zum Beispiel in einem Bereich zwischen –30°C und –10°C. 18 ist ein gänzlich schematisches Diagramm der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs ist der erste Kompressor 11 konfiguriert, um ein Kältemittel zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel zu entladen. Der erste Kompressor 11 ist beispielsweise ein elektrischer Kompressor, bei dem die ersten Komprimierungseinrichtung 11a, die eine feste Verdrängung hat, durch den ersten elektrischen Motor 11b angetrieben ist. Als die erste Komprimierungseinrichtung 11a können verschiedene Komprimierungseinrichtungen, wie zum Beispiel eine Komprimierungseinrichtung eines Schraubentyps, eine Komprimierungseinrichtung eines Schaufeltyps und dergleichen beispielsweise verwendet sein.
Der Betrieb (z. B. die Drehgeschwindigkeit) des ersten elektrischen Motors 11b ist durch Verwenden von Steuersignalen, die von einer Steuervorrichtung ausgegeben werden, die später beschrieben ist, gesteuert. Als der erste elektrische Motor 11b kann ein Wechselstrommotor oder ein Gleichstrommotor verwendet sein. Durch Steuern der Drehgeschwindigkeit des ersten elektrischen Motors 11b kann die Kältemittelentladungskapazität der ersten Komprimierungseinrichtung 11a geändert werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit der erste elektrische Motor 11b als eine erste Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung zum Ändern der Entladungskapazität des Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a verwendet sein.
Der Kältemittelstrahlkörper 12 ist auf der Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 angeordnet. Der Strahlkörper 12 tauscht zwischen dem Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, und einer Außenluft (das heißt der Luft außerhalb des Raums), die durch den Kühllüfter 12a geblasen wird, um das Hochdruck-Kältemittel zu kühlen, Wärme aus. Die Drehungsgeschwindigkeit des Kühllüfters 12a ist durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, um eine Luftblasemenge, die von dem Kühllüfter 12a geblasen wird, zu steuern, gesteuert.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Flon-basiertes Kältemittel als das Kältemittel für einen Kältemittelzyklus der Kälteerzeugungsvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs verwendet, um einen unterkritischen Dampfkomprimierungs-Kältemittelzyklus zu bilden, bei dem ein Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet. Der Strahlkörper 12 dient somit als ein Kondensator zum Kühlen und Kondensieren des Kältemittels. Ein Kältemittelöl, das eine Löslichkeit hinsichtlich des Flüssigkältemittels hat, ist ferner mit dem Kältemittel gemischt, um die erste Komprimierungseinrichtung 11a und die zweite Komprimierungseinrichtung 21a zu schmieren, sodass das Kältemittelöl in dem Kältemittelzyklus zusammen mit dem Kältemittel zirkuliert.
Ein Empfänger (das heißt ein Flüssigkeitsempfänger) kann auf einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 vorgesehen sein, um als ein Hochdruckseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator verwendet zu sein, bei dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert wird, und ein Flüssigkältemittel wird darin als ein überschüssiges Kältemittel gespeichert. Das gesättigte Flüssigkältemittel, das von dem Empfänger separiert wird, wird ferner in eine Stromabwärtsseite eingeleitet.
Das thermische Ausdehnungsventil 17 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 als eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung zum Dekomprimieren und Ausdehnen eines Hochdruck-Kältemittels, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, verbunden. Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist genauer gesagt das thermische Ausdehnungsventil 17 in einem Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 zu einem Kältemitteleinlass eines Zweigabschnitts, der später beschrieben ist, angeordnet.
Das thermische Ausdehnungsventil 17 hat einen Temperatur fühlenden Abschnitt (nicht gezeigt), der in einem Kältemittelkanal auf einer Kältemittelauslassseite eines Entladungsseiten-Verdampfers 14 angeordnet ist. Das thermische Ausdehnungsventil 17 ist eine variable Drosseleinrichtung, bei der ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 basierend auf einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 erfasst wird, und der Ventil-offen-Grad (die Kältemittelflussmenge) des thermischen Ausdehnungsventils 17 durch Verwenden einer mechanischen Einrichtung angepasst wird, sodass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 an einen vorbestimmten Wert genähert wird.
Ein Zweigabschnitt 18 ist mit einer Kältemittelauslassseite des thermischen Ausdehnungsventils 17 verbunden, um ein Mitteldruck-Kältemittel, das aus dem thermischen Ausdehnungsventil 17 fließt, abzuzweigen. Der Zweigabschnitt 18 ist beispielsweise ein Drei-Wege-Verbindungsstückglied, das drei Tore hat, die als ein Kältemitteleinlass und zwei Kältemittelauslässe verwendet sind. Das Drei-Wege-Verbindungsstückglied, das als der Zweigabschnitt 18 verwendet ist, kann durch bindende Rohrleitungen, die unterschiedliche Rohrleitungsdurchmesser haben, konfiguriert sein, oder kann durch Vorsehen von mehreren Kältemittelkanälen in einem Metallblockglied oder einem Harzblockglied konfiguriert sein.
Einer der zwei Kältemittelauslässe des Zweigabschnitts 18 ist mit der Einlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektor-Abschnitts 13 verbunden, und der andere der zwei Kältemittelauslässe des Zweigabschnitts 18 ist mit dem Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 verbunden. Der Ejektor 13 ist als eine Kältemitteldekomprimierungseinrichtung zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels und als eine Kältemittelzirkulationseinrichtung zum Zirkulieren des Kältemittels durch die Saugwirkung eines Hochgeschwindigkeits-Kältemittelflusses, der von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, verwendet.
Der Kältemittelkanalschnittbereich des Düsenabschnitts 13a ist gedrosselt, sodass ein Mitteldruck-Kältemittel, das aus dem einen Kältemittelauslass des Zweigabschnitts 18 fließt, in einer Iso-Entropie in dem Düsenabschnitt 13a dekomprimiert und ausgedehnt wird. Das Kältemittelsaugtor 13b ist vorgesehen, um mit einem Platz in dem Ejektor 13 zu kommunizieren, bei dem das Kältemittelaustoßtor des Düsenabschnitts 13a vorgesehen ist, um das Kältemittel, das von dem zweiten Kompressor 21, der später beschrieben ist, entladen wird, zu ziehen.
Der Mischabschnitt 13c ist in dem Ejektor 13 auf einer Stromabwärtsseite des Düsenabschnitts 13a und des Kältemittelsaugtors 13b in dem Kältemittelfluss vorgesehen, um das Hochbewegungsgeschwindigkeits-Kältemittel, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, mit dem Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen wird, zu mischen. Der Diffusor-Abschnitt 13d ist in dem Ejektor 13 stromabwärts von dem Mischabschnitt 13c in einem Kältemittelfluss vorgesehen, um den Kältemitteldruck in dem Diffusor-Abschnitt 13d zu erhöhen.
Der Diffusor-Abschnitt 13d ist in einer solchen Form gebildet, um die Kanalschnittfläche des Kältemittels allmählich zu erhöhen, und hat einen Effekt eines Reduzierens der Bewegungsgeschwindigkeit des Kältemittelflusses, um den Kältemitteldruck zu erhöhen. Das heißt, der Diffusor-Abschnitt 13d hat einen Effekt eines Wandelns der Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in eine Druckenergie des Kältemittels. Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 ist mit der Auslassseite des Diffusor-Abschnitts 13d verbunden.
Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 ist ein Wärme absorbierender Wärmeaustauscher, bei dem das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 fließt, durch ein Wärmeaustauschen mit einer Luft innerhalb des Kälte erzeugenden Raums verdampft wird, die durch einen Gebläselüfter 14a geblasen wird, um eine Wärme absorbierende Wirkung zu liefern. Ein Fluid, mit dem Kältemittel in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 Wärme austauschen soll, ist somit die Luft in dem Kälte erzeugenden Raum der Gefrier-/Kälte erzeugenden Vorrichtung.
Der Gebläselüfter 14a ist ein elektrisches Gebläse, bei dem eine Drehungsgeschwindigkeit (Luftblasemenge) des Gebläselüfters 14a durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist. Ein Kältemittelsaugtor des ersten Kompressors 11 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 verbunden.
Der Saugseiten-Verdampfer 16 ist ferner über eine feste Drossel 19 mit dem anderen der Kältemittelauslässe des Zweigabschnitts 18 verbunden. Die feste Drossel 19 ist eine Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung, die angepasst ist, um das Mitteldruck-Kältemittel, das aus dem Zweigabschnitt 18 fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen. Als die feste Drossel 19 kann ein Kapillarrohr, eine Mündung oder dergleichen verwendet sein.
Der Saugseiten-Verdampfer 16 ist konfiguriert, um zwischen dem Niederdruck-Kältemittel, das bei der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgestoßen wird, und einer Innenluft des Gefrierraums, die durch den Gebläselüfter 16a geblasen wird, einen Wärmeaustausch durchzuführen, und ist als ein Wärme absorbierender Wärmeaustauscher verwendet, bei dem ein Niederdruck-Kältemittel verdampft wird, um eine Wärme absorbierende Wirkung auszuüben. Ein Fluid, mit dem das Kältemittel in dem Saugseiten-Verdampfer 16 Wärme austauschen soll, ist somit die Luft in dem Kalte erzeugenden Raum. Der Gebläselüfter 16a ist ein elektrisches Gebläse, bei dem eine Drehungsgeschwindigkeit (Luftblasemenge) des Gebläselüfters 16a durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgeben wir, gesteuert ist.
Ein Kältemittelsaugtor des zweiten Kompressors 21 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 verbunden. Die Grundstruktur des zweiten Kompressors 21 ist ähnlich zu derselben des ersten Kompressors 11. Der zweite Kompressor 21 ist somit ein elektrischer Kompressor, bei dem eine zweite Komprimierungseinrichtung 21a eines Typs mit einer festen Verdrängung durch einen zweiten elektrischen Motor 21b angetrieben ist. Der zweite elektrische Motor 21b des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als eine zweite Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung zum Ändern einer Kältemittelentladungskapazität der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a verwendet.
Das Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 ist mit einem Kältemittelentladungstor des zweiten Kompressor 21 verbunden.
Die Steuervorrichtung (nicht gezeigt) ist aus einem allgemein bekannten Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM und einen RAM und dergleichen aufweist, und seinen peripheren Schaltungen aufgebaut. Die Steuervorrichtung führt basierend auf einem Steuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, verschiedene Berechnungen und Verfahren durch, und steuert einen Betrieb von verschiedenen elektrischen Betätigungsvorrichtungen 11b, 12b, 14a, 16a, 21a oder dergleichen.
Die Steuervorrichtung weist einen Funktionsabschnitt als die erste Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung, die den Betrieb des ersten elektrischen Motors 11b, der eine erste Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung ist, steuert, und einen Funktionsabschnitt als die zweite Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung, die den Betrieb des zweiten elektrischen Motors 21b, der eine zweite Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung ist, steuert, auf. Die erste Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung und die zweite Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung können jeweils durch unterschiedliche Steuervorrichtungen konfiguriert sein.
In die Steuervorrichtung werden Erfassungswerte von einer Sensorgruppe (nicht gezeigt), die einen Außenlufttemperatursensor zum Erfassen einer Außenlufttemperatur, einen Innentemperatursensor zum Erfassen einer Temperatur des Kälte erzeugenden Raums und einer Innentemperatur des Gefrierraums aufweist, und verschiedene Betriebssignale von einer Betriebstafel (nicht gezeigt), in der ein Betriebsschalter zum Betreiben des Kälteerzeugers und dergleichen vorgesehen sind, eingegeben.
Ein Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit der vorhergehenden Struktur ist als Nächstes basierend auf dem in 19 gezeigten Mollier-Diagramm beschrieben. Wenn der Betriebsschalter der Betreibstafel eingeschaltet ist, verursacht die Steuervorrichtung, dass der erste und der zweite elektrische Motor 11b, 21b, der Kühllüfter 12a, die Gebläselüfter 14a, 16a betrieben werden. Der erste Kompressor 11 zieht somit das Kältemittel, komprimiert das gezogene Kältemittel und entlädt das komprimierte Kältemittel. Der Zustand des Kältemittels zu dieser Zeit ist ein Punkt a2 von 19.
Ein Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, fließt in den Strahlkörper 12 und tauscht mit der geblasenen Luft (Außenluft), die durch den Kühllüfter 12a geblasen wird, Wärme aus, um abgestrahlt zu werden und zu kondensieren (Punkt a2 → Punkt b2 in 19).
Das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, fließt ferner in das thermische Ausdehnungsventil 17 und wird in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt, um in einen Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand zu geraten (Punkt g2 → Punkt c2 in 19).
Zu dieser Zeit wird der Ventil-offen-Grad des thermischen Ausdehnungsventils 17 angepasst, sodass ein Überhitzungsgrad (Punkt g2 in 19) des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ein vorbestimmter Wert wird. Das Mitteldruck-Kältemittel, das aus dem thermischen Ausdehnungsventil 17 fließt, fließt in den Zweigabschnitt 18 und wird durch den Zweigabschnitt 18 in einen Fluss des Kältemittels, der in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, und einen Fluss des Kältemittels, der in das Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 fließt, abgezweigt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Flussmengencharakteristiken (Druckverlustcharakteristiken) des Düsenabschnitts 13a und der festen Drossel 19 bestimmt, derart, dass ein Flussverhältnis Gnoz/Ge auf ein optimales Verhältnis eingestellt sein kann, bei dem ein hoher COP in dem ganzen Zyklus erhalten werden kann. Das Flussverhältnis Gnoz/Ge ist hier ein Verhältnis einer Kältemittelflussmenge Gnoz, die zu dem Düsenabschnitt 13a fließt, zu einer Kältemittelflussmenge Ge, die hin zu dem Kältemittelsaugtor 13b fließt.
Das Kältemittel, das in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 von dem Zweigabschnitt 18 fließt, wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt c2 → Punkt d2). Bei einer Dekomprimierung und Ausdehnung des Düsenabschnitts 13a wird die Druckenergie des Kältemittels in die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels gewandelt, und das Kältemittel wird mit einer hohen Geschwindigkeit von dem Kältemittelaustoßtor des Düsenabschnitts 13a ausgestoßen. Das Kältemittel, das von dem zweiten Kompressor 21 entladen wird, wird somit von dem Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 durch die Kältemittelsaugwirkung des Austoßkältemittels in den Ejektor 13 gezogen.
Das Ausstoßkältemittel, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, und das Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13 gezogen wird, werden ferner in dem Mischabschnitt 13c des Ejektors 13 gemischt und fließen in den Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 (Punkt d2 → Punkt e2, Punkt j2 → Punkt e2 in 19). Das heißt, eine Kanalschnittfläche ist in dem Diffusor-Abschnitt 13d stromabwärts vergrößert, sodass die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in die Druckenergie desselben gewandelt wird, wodurch der Druck des Kältemittels erhöht wird (Punkt e2 → Punkt f2 in 19).
Das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13c fließt, fließt in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und wird durch ein Absorbieren von Wärme von Luft innerhalb des Kälte erzeugenden Raums, die durch den Gebläselüfter 14a geblasen wird, verdampft (Punkt f2 → Punkt g2 in 19). Die Luft, die in das Innere des Kälte erzeugenden Raums geblasen wird, wird somit gekühlt. Das Gaskältemittel, das aus dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, wird in den ersten Kompressor 11 gezogen und wieder komprimiert (Punkt g2 → Punkt a2 in 19).
Ein Mitteldruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Kältemittelsaugtors 13b fließt, wird andererseits in einer Iso-Enthalpie bei der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt c2 → Punkt h2 in 19). Das Kältemittel, das bei der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt wird, fließt in den Saugseiten-Verdampfer 16 und wird durch Absorbieren von Wärme von Luft innerhalb des Gefrierraums, die durch den Gebläselüfter 16a geblasen wird, verdampft (Punkt h2 → Punkt i2 in 19). Die Luft, die in das Innere des Gefrierraums geblasen wird, wird somit gekühlt.
Das Gaskältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, wird in den zweiten Kompressor 21 gezogen und komprimiert (Punkt i2 → Punkt j2 in 19). Zu dieser Zeit steuert die Steuervorrichtung einen Betrieb des ersten und des zweiten elektrischen Motors 11b, 21b derart, dass ein COP in dem ganzen Zyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs annähernd an den maximalen Wert genähert wird. Mengen eines Druckerhöhens in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a werden genauer gesagt gesteuert, um annähernd gleich zu sein, um die Komprimierungseffizienz in sowohl der ersten als auch der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a zu verbessern.
Wenn eine Erhöhungsmenge der Enthalpie des Kältemittel in einem Fall ΔH1 ist, bei dem das Kältemittel in einer Iso-Entropie in dem ersten und dem zweiten Kompressor 11, 21 komprimiert wird, und wenn eine Erhöhungsmenge der Enthalpie des Kältemittels, das tatsächlich in dem ersten und dem zweiten Kompressor 11, 21 mit einem Druck beaufschlagt wird, ΔH2 ist, ist die Komprimierungseffizienz ein Verhältnis von ΔH1 zu ΔH2.
Wenn beispielsweise die Drehungsgeschwindigkeit oder die Menge eines Druckerhöhens des ersten und des zweiten Kompressors 11, 21 erhöht wird, wird die Temperatur des Kältemittel um eine Bruchteilswärme des Kältemittels erhöht, wodurch die tatsächliche Erhöhungsmenge ΔH2 der Enthalpie erhöht wird. In diesem Fall ist die Komprimierungseffizienz in dem ersten und dem zweiten Kompressor 11, 21 verringert.
Das Kältemittel, das aus dem zweiten Kompressor 21 fließt, wird von dem Kältemittelsaugtor 13b in den Ejektor 13 gezogen (Punkt j2 → Punkt e2 in 19).
Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird im Vorhergehenden betrieben, und dadurch können die folgenden ausgezeichneten Effekte erhalten werden.

(A) Da der Fluss des Kältemittels in dem Zweigabschnitt 18 derart abgezweigt wird, dass das Flussmengenverhältnis Ge/Gnoz ein optimales Flussmengenverhältnis wird, können sowohl der Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch der Saugseiten-Verdampfer 16 geeignet mit dem Kältemittel versorgt werden. Eine Kühlwirkung kann somit sowohl in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch dem Saugseiten-Verdampfer 16 zu der gleichen Zeit ausgeübt werden.

Zu dieser Zeit wird der Kältemittelverdampfungsdruck des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ein Druck, der durch den zweiten Kompressor 21 und den Diffusor-Abschnitt 13d beaufschlagt wird. Der Kältemittelverdampfungsdruck des Saugseiten-Verdampfers 16 ist andererseits ein Druck unmittelbar nachdem durch die feste Drossel 19 dekomprimiert wurde.
Der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Saugseiten-Verdampfers 16 kann somit niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Entladungsseiten-Verdampfer 14 gemacht werden. Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 kann als ein Resultat zum Kühlen des Kalte erzeugenden Raums, der eine niedrige Temperatur hat, angepasst sein, und der Saugseiten-Verdampfer 16 kann zum Kühlen des Gefrierraums, der eine extrem niedrige Temperatur hat, angepasst sein.

(B) Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zweite Kompressor 21 (die zweite Komprimierungseinrichtung 21a) vorgesehen. Daher kann selbst beispielsweise bei einer Betriebsbedingung, bei der ein Druckunterschied zwischen einem Hochdruck-Kältemittel und einem Niederdruck-Kältemittel verringert ist, wodurch die Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 verringert ist, das heißt selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors 13 verringert ist, die Saugkapazität des Ejektors 13 durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a ergänzt werden.

Der Kältemitteldruck wird ferner durch die Druckbeaufschlagungswirkung in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a und dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 erhöht. Verglichen mit einem Fall, bei dem das Kältemittel durch eine einzelne Komprimierungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt wird, ist somit die treibende Leistung der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a reduziert, wodurch der COP verbessert ist.
Durch die Druckbeaufschlagungswirkung des Diffusor-Abschnitts 13d kann ferner der Saugdruck der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht werden, wodurch die treibende Leistung in der ersten Komprimierungseinrichtung 11a reduziert wird. Da zusätzlich der Druckunterschied zwischen dem Saugdruck und dem Entladungsdruck in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a reduziert werden kann, kann die Komprimierungseffizienz in der ersten bzw. der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a verbessert werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die Kältemittelentladungskapazitäten der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a jeweils unabhängig durch den ersten und den zweiten elektrischen Motor 11b, 21b geändert werden. Die Komprimierungseffizienz in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a kann somit effektiv verbessert werden.
Selbst wenn als ein Resultat eine Variation der Flussmenge des Treibflusses verursacht wird, wodurch die Druckbeaufschlagungskapazität des Diffusor-Abschnitts 13d reduziert wird, kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs mit einem hohen COP stabil betrieben werden.
Bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der der Druckunterschied zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel groß ist, beispielsweise bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers 16 auf eine sehr niedrige Temperatur, wie zum Beispiel –30°C bis –10°C, reduziert ist, ist der Effekt der vorliegenden Erfindung extrem groß.

(C) Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels fließt ein Kältemittel in der Reihenfolge des ersten Kompressors 11 → des Strahlkörpers 12 → des Zweigabschnitts 18 → des Ejektors 13 → des Entladungsseiten-Verdampfers 14 → des ersten Kompressors 11. Zu der gleichen Zeit fließt ein Kältemittel in der Reihenfolge des ersten Kompressors 11 → des Strahlkörpers 12 → des Zweigabschnitts 18 → der festen Drossel 19 → des zweiten Kompressors 16 → des Ejektors 13 → des Entladungsseiten-Verdampfers 14 → des ersten Kompressors 11.

Das heißt, da der Fluss des Kältemittels, das durch den Verdampfer, wie zum Beispiel den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16, geht, kreisförmig wird, kann, selbst wenn ein Schmieröl (Kälteerzeugeröl) für den ersten und den zweiten Kompressor 11, 21 in das Kältemittel gemischt ist, verhindert werden, dass das Öl in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 bleibt.

(D) Verglichen mit der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 1 kann ein Sammler als ein Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator von der Saugseite des ersten Kompressors 11 entfernt sein. Der Erzeugnisaufwand der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs kann somit reduziert werden.
(E) Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann zusätzlich, da das thermische Ausdehnungsventil 17, das eine variable Drosseleinrichtung ist, als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet ist, die Kältemittelflussmenge, die in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, gemäß einer Lastvariation in dem Kältemittelzyklus variiert werden. Selbst wenn eine Lastschwankung entsteht, kann als ein Resultat der Kältemittelzyklus stabil betrieben werden, während ein hoher COP vorliegt.
(F) Da das Kältemittel, das durch das thermische Ausdehnungsventil 17 dekomprimiert wird, in dem Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand (Punkt c2 in 19) ist, kann das Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Kältemittel in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließen.

Verglichen mit einem Fall, bei dem das Flüssigkältemittel in den Düsenabschnitt 13a fließt, kann somit ein Kochen des Kältemittels in dem Düsenabschnitt 13a erleichtert werden, wodurch die Düseneffizienz verbessert wird. Eine Rückgewinnungsenergiemenge wird somit erhöht, und eine Menge eines Druckerhöhens wird in dem Diffusor-Abschnitt 13d erhöht, wodurch der COP verbessert wird.
Verglichen mit dem Fall, bei dem das Flüssigkältemittel in den Düsenabschnitt 13a fließt, kann ferner die Kältemittelkanalfläche des Düsenabschnitts 13a vergrößert werden, und dadurch kann das Verarbeiten des Düsenabschnitts 13a leichter gemacht werden. Als ein Resultat kann der Erzeugnisaufwand des Ejektors 13 verringert werden, wodurch der Erzeugnisaufwand in dem Ganzen der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs reduziert wird.
(Zwölftes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 20, die Anordnung des thermischen Ausdehnungsventils 17 des elften Ausführungsbeispiels geändert. Das heißt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das thermische Ausdehnungsventil 17 in einem Kältemittelkanal von der Auslassseite des Zweigabschnitts 18 zu der Einlassseite des Düsenabschnitts 13a angeordnet. In 20 sind Teile, die ähnlich zu denselben des elften Ausführungsbeispiels sind oder diesen entsprechen, durch die gleichen Bezugsziffern angegeben. Das heißt, dies ist ferner bei den folgenden Zeichnungen gleich. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des elften Ausführungsbeispiels.
Der Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 21 beschrieben. Betreffend die Zeichen, die die Kältemittelzustände in 21 angeben, sind die gleichen Kältemittelzustände wie in 19 durch Verwenden der gleichen alphabetischen Zeichen angegeben, die zusätzlichen Zeichen hinter den alphabetischen Zeichen sind jedoch lediglich geändert. Das Gleiche ist für die Mollier-Diagramme in den folgenden Ausführungsbeispielen übernommen.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, fließt ein Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, in den Zweigabschnitt 18 und wird durch den Zweigabschnitt 18 in einen Fluss des Kältemittels, der in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, und einen Fluss des Kältemittels, der in das Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 fließt, abgezweigt (Punkt b4 → Punkt c4 in 21).
Das Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Düsenabschnitts 13a fließt, wird ferner in dem thermischen Ausdehnungsventil 17 in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt, um in einen Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand zu geraten (Punkt b4 → Punkt c4 in 21). Das Kältemittel, das aus dem thermischen Ausdehnungsventil 17 fließt, wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt c4 → Punkt d4 in 21).
Ein Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Kältemittelsaugtors 13b fließt, wird andererseits in einer Iso-Enthalpie bei der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt b4 → Punkt h4 in 21). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des ersten Ausführungsbeispiels. Somit können selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleichen Effekte wie bei (A) bis (F) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ferner in dem Zweigabschnitt 18 ein Kältemittel, das eine extrem niedrige Trockenheit hat, oder ein Flüssigkältemittel abgezweigt werden. Es ist für das Kältemittel, das aus den zwei Kältemittelauslässen des Zweigabschnitts 18 fließt, leicht, verglichen mit einem Fall, bei dem ein Fluss eines Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Kältemittels in einem ungleichmäßigen Zustand zwischen dem Gaskältemittel und dem Flüssigkältemittel abgezweigt wird, in einem homogenen Zustand zu sein.
Das Flussmengenverhältnis Ge/Gnoz des Kältemittels, das bei dem Zweigabschnitt 18 abgezweigt wird, kann somit an ein optimales Flussmengenverhältnis genähert werden, wodurch weiter der COP verbessert wird.
(Dreizehntes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 22, die feste Drossel 19 des zwölften Ausführungsbeispiels entfernt, eine Ausdehnungseinheit 20 ist jedoch statt der festen Drossel 19 vorgesehen. Die Ausdehnungseinheit 20 ist als eine Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet, bei der das Volumen ausgedehnt wird, um das Kältemittel zu dekomprimieren, und die Druckenergie des Kältemittels in die mechanische Energie desselben zu wandeln.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Komprimierungseinrichtung mit einer variablen Verdrängung eines Schrauben-Typs als die Ausdehnungseinheit 20 verwendet. Eine Komprimierungseinrichtung einer variablen Verdrängung eines anderen Typs, wie zum Beispiel eines Schaufeltyps und eines Wälzkolbentyps, kann verwendet sein. Bei der Ausdehnungseinheit 20 wird, wenn das Kältemittel hinsichtlich des Kältemittelflusses bei einem Fall umgekehrt fließt, bei dem die Komprimierungseinrichtung mit einer variablen Verdrängung als die Komprimierungseinrichtung verwendet ist, die Drehungswelle gedreht, um die mechanische Energie (Drehungsenergie) auszugeben, während das Kältemittel durch Ausdehnen des Volumens dekomprimiert wird.
Eine Drehungswelle eines Generators 20a ist mit der Drehungswelle der Ausdehnungseinheit 20 direkt verbunden. Der Generator 20a gibt durch Wandeln einer mechanischen Energie, die aus der Ausdehnungseinheit 20 ausgegeben wird, in die elektrische Energie eine elektrische Energie aus. Die elektrische Energie, die aus dem Generator 20a ausgegeben wird, wird ferner in einer Batterie 20b gespeichert. Weitere Konfigurationen und ein weiterer Betrieb der vorliegenden Erfindung sind ähnlich zu denselben des zwölften Ausführungsbeispiels.
Wenn daher die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, können nicht nur die gleichen Effekte wie bei (A) bis (F) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden, sondern es kann ferner eine Energieeffizienz in der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs verbessert werden.
Das heißt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Energieverlust, der erzeugt wird, während das Kältemittel in einer Iso-Enthalpie in der festen Drossel 19 des zwölften Ausführungsbeispiels dekomprimiert und ausgedehnt wird, durch die Ausdehnungseinheit 20 zurückgewonnen werden. Durch Wandeln der zurückgewonnenen mechanischen Energie in die elektrische Energie kann ferner die Verlustenergie effektiv verwendet werden. Die Energieeffizienz kann als ein Resultat bei der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs verbessert werden.
Mit der elektrischen Energie, die in der Batterie 20b gespeichert ist, können verschiedene elektrische Betätigungsvorrichtungen 11b, 21b, 12a, 14a, 16a der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs versorgt werden, oder kann eine andere äußere elektrische Last als die Zykluskomponenten versorgt werden.
Die mechanische Energie, die in der Ausdehnungseinheit 20 zurückgewonnen wird, kann als die mechanische Energie direkt verwendet werden, ohne in die elektrische Energie gewandelt zu werden. Die Drehungswelle der Ausdehnungseinheit 20 kann beispielsweise mit den Drehungswellen der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a verbunden sein, und die zurückgewonnene mechanische Energie kann als eine ergänzende Leistungsquelle der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a verwendet sein. In diesem Fall kann der COP der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs verbessert werden.
Die mechanische Energie, die in der Ausdehnungseinheit 20 zurückgewonnen wird, kann als eine treibende Quelle einer äußeren Maschine verwendet sein. Ein Schwungrad kann beispielsweise als die äußere Maschine verwendet sein. In diesem Fall kann die mechanische Energie, die in der Ausdehnungseinheit 20 zurückgewonnen wird, als eine kinetische Energie gespeichert werden. Eine Federvorrichtung (Spiralfeder) kann außerdem als eine äußere Maschine verwendet sein. In diesem Fall kann die mechanische Energie, die in der Ausdehnungseinheit 20 zurückgewonnen wird, als eine elastische Energie bzw. Federenergie gespeichert werden.
(Vierzehntes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 23, ein innerer Wärmeaustauscher 30, bei dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus Wärme austauschen, hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des elften Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der innere Wärmeaustauscher 30 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel, das von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30a fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b fließt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist genauer gesagt das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, das Kältemittel, das durch einen Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 hin zu dem Einlasstor des Zweigabschnitts 18 fließt. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Gegensatz dazu das Kältemittel, das in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist.
Als eine spezielle Struktur des inneren Wärmeaustauschers 30 kann eine Doppelrohrleitungs-Wärmeaustauschstruktur verwendet sein, bei der eine innere Rohrleitung, die den Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b bildet, innerhalb eines äußeren Rohrs, das den Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30a bildet, vorgesehen ist. Der Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30a kann als die innere Rohrleitung verwendet sein, und der Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b kann als die äußere Rohrleitung vorgesehen sein.
Kältemittelrohrleitungen zum Definieren des Hochdruckseiten-Kältemittelkanals 30a und des Niederdruckseiten-Kältemittelkanals 30b können ferner durch Hartlöten gebunden sein, um eine Wärmeaustauschstruktur zu haben. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des elften Ausführungsbeispiels.
Der Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 24 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a erhöht (Punkt i7 → Punkt i☐7 in 24), und die Enthalpie des Kältemittels, das in das thermische Ausdehnungsventil 17 fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 31 verringert (Punkt b7 → Punkt b☐7 in 24).
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann daher die Enthalpie des Kältemittels, das in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, verringert werden. Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des elften Ausführungsbeispiels.
Somit können selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleichen Effekte wie bei (A) bis (F) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden. Der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann ferner in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert werden, wodurch weiter der COP verbessert wird.
(Fünfzehntes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 25, eine Struktur des Strahlkörpers 12 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des elften Ausführungsbeispiels geändert.
Der Strahlkörper 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist genauer gesagt als ein Kondensator eines unterkühlenden Typs konfiguriert, der einen Kondensationsabschnitt 12b, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c (Empfängerabschnitt) und einen Unterkühlungsabschnitt 12d aufweist. Der Kondensationsabschnitt 12b lässt das Kältemittel kondensieren, der Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c separiert das Kältemittel, das aus dem Kondensationsabschnitt 12b fließt, in das Gaskältemittel und das Flüssigkältemittel, und der Unterkühlungsabschnitt 12d unterkühlt das Flüssigkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c fließt. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des elften Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das in dem Kondensationsabschnitt 12b des Strahlkörpers 12 kondensiert, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitts 12c wie bei dem Mollier-Diagramm von 26 separiert. Das gesättigte Flüssigkältemittel, das in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c separiert wird, wird ferner in dem Unterkühlungsabschnitt 12d unterkühlt (Punkt b9 → Punkt b☐9 in 26).
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann die Enthalpie des Kältemittels, das in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, verringert werden. Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des elften Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (F) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden. Der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann ferner in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert werden, wodurch die Kühlkapazität erhöht wird.
Zu dieser Zeit kann verhindert werden, dass die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels (das heißt, des Niederdruckseiten-Kältemittels in dem Zyklus) der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a im Gegensatz zu einem Fall, bei dem der innere Wärmeaustauscher 30 des vierzehnten Ausführungsbeispiels verwendet ist, unnötig erhöht wird (Punkt i9 in 26). Dies kann somit verhindern, dass die Dichte des Saugkältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a abgesenkt wird, und es ist dadurch möglich, den Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) in dem Saugseiten-Verdampfer 16 hinsichtlich des vierzehnten Ausführungsbeispiels zu reduzieren.
(Sechzehntes Ausführungsbeispiel)
Bei den vorhergehenden jeweiligen Ausführungsbeispielen ist ein Flon-basiertes Kältemittel als das Kältemittel für einen Kältemittelzyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs verwendet, um einen unterkritischen Dampfkomprimierungs-Kältemittelzyklus zu bilden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist Kohlenstoffdioxid als das Kältemittel für einen Kältemittelzyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs verwendet, um einen unterkritischen Dampfkomprimierungs-Kältemittelzyklus zu bilden, bei dem ein Kältemitteldruck, der von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, den kritischen Druck des Kältemittels überschreitet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 27, das thermische Ausdehnungsventil 17 von der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des elften Ausführungsbeispiels entfernt. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des elften Ausführungsbeispiels.
Der Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 28 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 21 entladen wird, in dem Strahlkörper 12 gekühlt. Zu dieser Zeit wird das Kältemittel, das durch den Strahlkörper 12 geht, in einen unterkritischen Zustand gekühlt, ohne zu kondensieren (Punkt a11 → Punkt b11 von 28).
Das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, fließt in den Zweigabschnitt 18 und wird durch den Zweigabschnitt 18 in einen Fluss des Kältemittels, der hin zu dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, und einen Fluss des Kältemittels, der hin zu der festen Drossel 19 fließt, abgezweigt (Punkt b11 von 28). Das überkritische Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt b11 → Punkt d11 in 28).
Das überkritische Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Kältemittelsaugtors 13b fließt, wird andererseits in einer Iso-Enthalpie bei der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt b11 → Punkte h11 in 28). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des elften Ausführungsbeispiels. Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (D) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden.
Bei dem überkritischen Kältemittelzyklus wird ferner der Hochdruckseiten-Kältemitteldruck höher als derselbe des unterkritischen Kältemittelzyklus. Der Druckunterschied zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite in dem Zyklus kann daher vergrößert werden (Punkt b11 → Punkt d11 von 28), wodurch die Dekomprimierungsmenge in dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 erhöht wird. Der Enthalpieunterschied (das heißt, die Rückgewinnungsenergiemenge) zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts 13a und des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Düsenabschnitts 13a kann ferner vergrößert werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
(Siebzehntes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 29, der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Gebläselüfter 14a hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des zwölften Ausführungsbeispiels entfernt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner ein Sammler 24 auf der Auslassseite des Diffusor-Abschnitts 13d des Ejektors 13 hinzugefügt, und ein innerer Wärmeaustauscher 31 ist hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des zwölften Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der Sammler 24 ist ein Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator, bei dem das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert wird, und ein überschüssiges Flüssigkältemittel in dem Zyklus wird darin gespeichert. Ein Kältemittelsaugtor des ersten Kompressors 11 ist mit einer Gaskältemittelauslassseite des Sammlers 24 verbunden.
Der innere Wärmeaustauscher 31 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel, das von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 31 fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 31b fließt. Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 31 ist ähnlich zu derselben des inneren Wärmeaustauschers 30 des vierzehnten Ausführungsbeispiels.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist genauer gesagt das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, das Kältemittel, das von der Kältemittelauslassseite des Zweigabschnitts 18 durch einen Kältemittelkanal zu der Kältemitteleinlassseite der festen Drossel 19 geht. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Gegensatz dazu das Kältemittel, das in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des zwölften Ausführungsbeispiels.
Ein Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 30 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, fließt ein Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, in den Zweigabschnitt 18 und wird durch den Zweigabschnitt 18 in einen Fluss des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, und einen Fluss des Kältemittels, das in das Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 fließt, abgezweigt (Punkt b13 in 30).
Das Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Düsenabschnitts 13a fließt, fließt ferner in der Reihenfolge des thermischen Ausdehnungsventils 17 → des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 → des Diffusor-Abschnitts 13d des Ejektors 13 (Punkt c13 → Punkt d13 → Punkt e13 → Punkt f13 in 30). Das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, wird in dem Sammler in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel 24 separiert, und das separierte Gaskältemittel, das aus dem Gaskältemittelauslass des Sammlers 24 fließt, wird in den ersten Kompressor 11 gezogen, um wieder komprimiert zu werden (Punkt f13 → Punkt g13 → Punkt a13 in 30).
Ein Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Kältemittelsaugtors 13b fließt, reduziert andererseits seine Enthalpie in dem inneren Wärmeaustauscher 31 (Punkt b13 → Punkt b☐13 in 30). Das Kältemittel, das aus dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 31a des inneren Wärmeaustauschers 31 fließt, fließt ferner in der Reihenfolge der festen Drossel 19 → des Saugseiten-Verdampfers 16 (Punkt b☐13 → Punkt h13 in 30) ähnlich zu dem zwölften Ausführungsbeispiel.
Das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, erhöht ferner in dem inneren Wärmeaustauscher 31 seine Enthalpie (Punkt i13 → Punkt i☐13 in 30). Das Kältemittel, das aus dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 31b des inneren Wärmeaustauscher 31 fließt, wird ferner in den zweiten Kompressor 21 gezogen, in dem zweiten Kompressor 21 komprimiert und von dem Kältemittelsaugseitentor 13b des Ejektors 13 gezogen (Punkt i☐13 → Punkt j13 → Punkt e13 in 30).
Wenn somit die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, kann eine Kühlwirkung in dem Saugseiten-Verdampfer 16 erhalten werden, und dadurch können die gleichen Effekte wie bei (B) bis (F) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden. Eine Verbesserung des COP kann ferner ähnlich zu dem zwölften Ausführungsbeispiel und zu dem vierzehnten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel tauscht genauer gesagt das Hochdruck-Kältemittel, das in einem Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Zweigabschnitts 18 zu der Einlassseite der festen Drossel fließt, mit einem Niederdruck-Kältemittel, das zu der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist, Wärme aus. Dies kann daher verhindern, dass die Enthalpie des Kältemittels, das von dem Zweigabschnitt 18 zu dem Düsenabschnitt 13a fließt, unnötig reduziert wird.
Eine weitere Verbesserung des COP kann daher erhalten werden. Da die Enthalpie des Kältemittels, das zu dem Düsenabschnitt 13a fließt, nicht unnötig reduziert wird, kann die Rückgewinnungsenergiemenge in dem Düsenabschnitt 13a erhöht werden.
Details sind beschrieben. Die Neigung der Iso-Enthalpie-Linie wird gemäß einer Erhöhung der Enthalpie des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, gleichmäßiger. In einem Fall, bei dem das Kältemittel in einer Iso-Entropie durch einen gleichen Druck in dem Düsenabschnitt 13a ausgedehnt wird, wird daher der Unterschied (das heißt, die Rückgewinnungsenergiemenge) zwischen der Enthalpie des Einlassseiten-Kältemittels des Düsenabschnitts 13a und der Enthalpie des Auslassseiten-Kältemittels des Düsenabschnitts 13a größer, sowie die Enthalpie des Einlassseiten-Kältemittels des Düsenabschnitts 13a höher wird.
Die Rückgewinnungsenergiemenge in dem Düsenabschnitt 13a kann somit gemäß einer Erhöhung der Enthalpie des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, erhöht werden. Gemäß einer Erhöhung der Rückgewinnungsenergiemenge kann somit eine Menge eines Druckerhöhens in dem Diffusor-Abschnitt 13d erhöht werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
Da der Sammler 24 ferner auf der Kältemittelsaugseite des ersten Kompressors 11 angeordnet ist, kann derselbe das Problem der Flüssigkeitskomprimierung in dem ersten Kompressor 11 verhindern.
(Achtzehntes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 31, der innere Wärmeaustauscher 31 des siebzehnten Ausführungsbeispiels zu dem inneren Wärmeaustauscher 30, der ähnlich zu demselben bei dem vierzehnten Ausführungsbeispiel ist, geändert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel tauscht genauer gesagt das Hochdruck-Kältemittel, das in einem Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 zu der der Einlassseite des Zweigkanals 18 fließt, mit einem Niederdruck-Kältemittel, das zu der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist, Wärme aus. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des siebzehnten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a erhöht (Punkt i15 → Punkt i☐15 in 32), und die Enthalpie des Kältemittels, das in den Zweigabschnitt 18 fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 30 wie in dem Mollier-Diagramm von 32 verringert (Punkt b15 → Punkt b☐15 in 32). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des siebzehnten Ausführungsbeispiels.
Bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann somit die Enthalpie des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, unnötig reduziert werden, und dadurch kann die COP-Verbesserung reduziert werden. Ähnlich zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel kann jedoch eine Kühlwirkung in dem Saugseiten-Verdampfer 16 existieren, und dadurch können die gleichen Effekte wie bei (B), (C), (E), (F) bei dem elften Ausführungsbeispiel erhalten werden. Eine Verbesserung des COP kann ferner ebenfalls ähnlich zu dem zwölften Ausführungsbeispiel und dem vierzehnten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Neunzehntes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 33, der Sammler 24 und der innere Wärmeaustauscher 31 entfernt, und ein innerer Wärmeaustauscher 32 ist hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des siebzehnten Ausführungsbeispiel hinzugefügt. Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 32 ist ähnlich zu dem inneren Wärmeaustauscher 30 des vierzehnten Ausführungsbeispiels. Der innere Wärmeaustauscher 32 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittel, das von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 32a fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 32b fließt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist genauer gesagt das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, das Kältemittel, das durch einen Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Zweigabschnitts 18 zu der Kältemitteleinlassseite der festen Drossel 19 fließt. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Gegensatz dazu das Kältemittel, das in die erste Komprimierungseinrichtung 11a zu ziehen ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des siebzehnten Ausführungsbeispiels.
Ein Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 34 geschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, fließt ein Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, in den Zweigabschnitt 18 und wird durch den Zweigabschnitt 18 in einen Fluss des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, und einen Fluss des Kältemittels, das in das Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 fließt, ähnlich zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel abgezweigt (b17 in 34).
Das Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Düsenabschnitts 13a fließt, fließt ähnlich zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel in der Reihenfolge des thermischen Ausdehnungsventils 17 → des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 → des Diffusor-Abschnitts 13d des Ejektors 13 (Punkt c17 → Punkt d17 → Punkt e17 → Punkte f17 in 34). Das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, erhöht andererseits in dem inneren Wärmeaustauscher 32 seine Enthalpie und wird in die erste Komprimierungseinrichtung 11a gezogen (Punkt g17 → Punkt g☐17 in 34).
Ein Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Kältemittelsaugtors 13b fließt, reduziert andererseits in dem inneren Wärmetauscher 32 seine Enthalpie (Punkt b17 → Punkt b☐17 in 34). Das Kältemittel, das aus dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 32a des inneren Wärmetauschers 32 fließt, fließt in der Reihenfolge der festen Drossel 19 → des Saugseiten-Verdampfers 16 → des zweiten Kompressors 21 → des Kältemittelsaugtors 13b des Ejektors 13 (Punkt b☐17 → Punkt h17 → Punkt i17 Punkt j17 → Punkt e17 in 34).
Wenn somit die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, kann eine Kühlwirkung bei dem Saugseiten-Verdampfer 16 erhalten werden, und dadurch können die gleichen Effekte wie bei (B) bis (F) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ferner der COP ähnlich zu dem elften Ausführungsbeispiel und dem vierzehnten Ausführungsbeispiel verbessert werden. Ähnlich zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel wird zusätzlich die Enthalpie des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, nicht unnötig reduziert, und dadurch kann die COP-Verbesserung erhalten werden.
(Zwanzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 35, der innere Wärmeaustauscher 32 entfernt, und ein innerer Wärmeaustauscher 33 ist hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des neunzehnten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 33 ist ähnlich zu der des inneren Wärmeaustauschers 30 des vierzehnten Ausführungsbeispiels. Der innere Wärmeaustauscher 33 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittel, das durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 33 von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 33b fließt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist genauer gesagt das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, das Kältemittel, das von der Kältemittelauslassseite durch einen Kältemittelkanal hin zu dem Einlasstor des Zweigabschnitts 18 fließt. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Kältemittel, das in die erste Komprimierungseinrichtung 11a zu ziehen ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des neunzehnten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betreiben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht (Punkt g19 → Punkt g☐19 in 36), und die Enthalpie des Kältemittels, das in den Zweigabschnitt 18 fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 33 wie bei dem Mollier-Diagramm von 36 verringert (Punkt b19 → Punkt b☐19 in 36). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des neunzehnten Ausführungsbeispiels.
Bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann somit die Enthalpie des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, unnötig reduziert werden, und dadurch kann die COP-Verbesserung hinsichtlich des neunzehnten Ausführungsbeispiels reduziert werden. Ähnlich zu dem neunzehnten Ausführungsbeispiel kann jedoch eine Kühlwirkung in dem Saugseiten-Verdampfer 16 existieren, und dadurch können die gleichen Effekte wie bei (B), (C), (E), (F) bei dem elften Ausführungsbeispiel erhalten werden. Eine Verbesserung COP kann ferner ebenfalls ähnlich zu dem zwölften Ausführungsbeispiel und dem vierzehnten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Einundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 37, der Strahlkörper 12 als ein Kondensator eines Unterkühlungs-Typs ähnlich zu demselben bei dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel hinsichtlich des siebzehnten Ausführungsbeispiels konfiguriert. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des siebzehnten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das in dem Kondensationsabschnitt 12b des Strahlkörpers 12 kondensiert, in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c wie bei dem Mollier-Diagramm von 38 in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert. Das separierte gesättigte Flüssigkältemittel wird weiter in dem Unterkühlungsabschnitt 12d unterkühlt (Punkt b21 → Punkt b☐21 in 38).
Die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a wird ferner erhöht (Punkt i21 → Punkt i☐21 in 38), und die Enthalpie des Kältemittels, das in die feste Drossel 19 fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 31 verringert (Punkt b☐21 → Punkt b☐☐21 in 38). Die Enthalpie des Kältemittels, das in den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, kann daher effektiv verringert werden. Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des siebzehnten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können die zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel ähnlichen Effekte effektiv erhalten werden. Ähnlich zu dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel ist es zusätzlich möglich, den Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) bei dem Saugseiten-Verdampfer 16 zu reduzieren.
(Zweiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 39, das thermische Ausdehnungsventil 17 hinsichtlich des siebzehnten Ausführungsbeispiels entfernt, und Kohlendioxid ist als das Kältemittel ähnlich zu dem sechzehnten Ausführungsbeispiel konfiguriert, wodurch ein überkritischer Kältemittelzyklus konfiguriert ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des siebzehnten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 21 entladen wird, in dem Strahlkörper 12 wie bei dem Mollier-Diagramm von 40 gekühlt. Zu dieser Zeit wird das Kältemittel, das durch den Strahlkörper 12 geht, in einem überkritischen Zustand gekühlt, ohne zu kondensieren (Punkt a23 Punkt b23 von 40). Ein Zweigabschnitt 18 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 verbunden, um ein Hochdruck-Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, abzuzweigen.
Das überkritische Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt b23 → Punkt d23 in 40). Das überkritische Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Kältemittelsaugtors 13b fließt, wird andererseits in dem inneren Wärmeaustauscher 31 gekühlt und dann in einer Iso-Enthalpie bei der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt b23 → Punkt b☐23 → Punkt h23 in 23). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des siebzehnten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann jedoch eine Kühlwirkung in dem Saugseiten-Verdampfer 16 existieren, und dadurch können die gleichen Effekte wie bei (B), (C) bei dem elften Ausführungsbeispiel erhalten werden. Eine Verbesserung des COP kann ferner ähnlich zu dem zwölften Ausführungsbeispiel, dem vierzehnten Ausführungsbeispiel und dem sechzehnten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Dreiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 41, das thermische Ausdehnungsventil 17 entfernt und ein Hilfsstrahlkörper 12e ist hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des elften Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Hilfsstrahlkörper 12e stromabwärts von dem Zweigabschnitt 18 angeordnet, um das Kältemittel, das in die feste Drossel 19 fließt, weiter zu kühlen.
Der Hilfsstrahlkörper 12e ist ein Wärmestrahlungs-Wärmeaustauscher, der eine Wärme zwischen einem Hochdruck-Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, und einer Außenluft (das heißt einer Luft außerhalb des Raums), die durch den Kühllüfter 12a geblasen wird, austauscht, um das Hochdruck-Kältemittel weiter zu kühlen. Ein Wärmeaustauschbereich kann somit in dem Strahlkörper 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels relativ reduziert sein, wodurch eine Kapazität eines Wärmeaustauschens in dem Strahlkörper 12 hinsichtlich der im Vorhergehenden beschriebenen jeweiligen Ausführungsbeispiele reduziert ist.
In 41 ist, obwohl der Kühllüfter 12a nahe dem Strahlkörper 12 zum deutlichen Angeben in dem Diagramm angeordnet ist, der Kühllüfter 12a ferner angeordnet, um eine Außenluft zu dem Hilfsstrahlkörper 12e zu blasen. Eine Außenluft des Raums kann alternativ jeweils unabhängig von Gebläselüftern zu dem Strahlkörper 12 und dem Hilfsstrahlkörper 12e geblasen werden.
Ein Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 42 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird ein Hochtemperatur- und Hochdruckgaskältemittel, das von dem ersten Kompressor 21 entladen wird, in dem Strahlkörper 12 gekühlt, um in einem Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand zu sein (Punkt a25 → Punkt b25 in 42). Die Kapazität eines Wärmeaustauschens des Strahlkörpers 12 kann somit hinsichtlich der im Vorhergehenden beschriebenen jeweiligen Ausführungsbeispiele reduziert sein.
Das Hochdruck-Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, fließt in den Zweigabschnitt 18 und wird durch den Zweigabschnitt 18 in einen Fluss des Kältemittels, der hin zu dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, und einen Fluss des Kältemittels, der hin zu dem Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 fließt, abgezweigt (Punkt b25 in 42). Das Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, fließt in der Reihenfolge des Ejektors 13 → des Entladungsseiten-Verdampfers 14 und wird in dem ersten Kompressor 11 komprimiert (Punkt b25 → Punkt d25 → Punkt e25 → Punkt f25 → Punkt g25 → Punkt a25 in 42).
Ein Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Kältemittelsaugtors 13b fließt, wird andererseits weiter in dem Hilfsstrahlkörper 12e gekühlt, um in den flüssigen Zustand zu geraten (Punkt b25 → Punkt b☐25 in 42). Das Kältemittel, das aus dem Hilfsstrahlkörper 12e fließt, fließt ferner in der Reihenfolge der festen Drossel 19 → des Saugseiten-Verdampfers 16, wird in dem zweiten Kompressor 21 komprimiert und von dem Kältemittelsaugtor 13b in den Ejektor 13 gezogen (Punkt b☐25 → Punkt h25 → Punkt i25 → Punkt j25 → Punkt e25 in 42).
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (D) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann dies daher, da die Kapazität eines Wärmeaustauschens des Strahlkörpers 12 reduziert ist, verhindern, dass die Enthalpie des Kältemittels, das zu dem Düsenabschnitt 13a fließt, unnötig reduziert wird. Ähnlich zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel ist somit die Enthalpie des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, nicht unnötig reduziert, und dadurch kann die COP-Verbesserung erhalten werden.
Die Enthalpie des Kältemittels, das in den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, kann daher durch die Wirkung des Hilfsstrahlkörpers 12e verringert werden. Der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann somit in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
(Vierundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 43, das thermische Ausdehnungsventil 17 einem Kältemittelkanal von der Auslassseite des Zweigabschnitts 18 zu der Einlassseite des Düsenabschnitts 13a hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird ein Kältemittel, das aus dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 fließt, in einer Iso-Enthalpie durch das thermische Ausdehnungsventil 17 wie bei dem Mollier-Diagramm von 44 dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt b27 → Punkt c27 in 44). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können jedoch zu dem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel ähnliche Effekte erhalten werden, und die gleichen Effekte wie bei (E), (F) bei dem elften Ausführungsbeispiel können ebenfalls erhalten werden.
(Fünfundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 45, ein innerer Wärmeaustauscher 31 ähnlich zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Der innere Wärmeaustauscher 31 ist angepasst, um zwischen dem Kältemittel, das in einem Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Hilfsstrahlkörpers 12e zu der Einlassseite der festen Drossel 19 fließt, und dem Kältemittel, das zu der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist, einen Wärmeaustausch durchzuführen.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a erhöht (Punkt i29 → Punkt i☐29 in 46), und die Enthalpie des Kältemittels, das aus dem Hilfsstrahlkörper 12e fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 31 wie bei dem Mollier-Diagramm von 46 verringert (Punkt b☐29 → Punkt b☐☐29 in 46). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei dem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Eine Verbesserung des COP aufgrund des inneren Wärmeaustauschers 31 kann ferner ähnlich zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Sechsundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 47, ein innerer Wärmeaustauscher 32 ähnlich zu dem neunzehnten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Der innerer Wärmeaustauscher 32 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist angepasst, um zwischen dem Kältemittel, das von der Kältemittelauslassseite des Hilfsstrahlkörpers 12e zu der Einlassseite der festen Drossel 19 in einem Kältemittelkanal fließt, und dem Kältemittel, das zu der ersten Komprimierungseinrichtung 11a zu ziehen ist, einen Wärmeaustausch durchzuführen.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht (Punkt g31 → Punkt g☐31 in 48), und die Enthalpie des Kältemittels, das aus dem Hilfsstrahlkörper 12e fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 32 wie in dem Mollier-Diagramm von 48 verringert (Punkt b☐31 → Punkt b☐☐31 in 48). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
Somit können selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleichen Effekte wie bei dem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Eine Verbesserung des COP aufgrund des inneren Wärmeaustauschers 32 kann ferner ähnlich zu dem neunzehnten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Siebenundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Strahlkörper 12, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 49, als ein Kondensator eines unterkühlenden Typs ähnlich zu demselben bei dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel hinsichtlich des siebzehnten Ausführungsbeispiels konfiguriert. Eine Zyklusstruktur, die annähernd ähnlich zu dem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel ist, kann somit erhalten werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Zweigabschnitt 18 entfernt und zwei Flüssigkältemittelauslässe sind in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c des Strahlkörpers 12 vorgesehen, um zu verursachen, dass das Flüssigkältemittel hinaus fließt. Das gesättigte Flüssigkältemittel fließt ähnlich zu dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel aus einem der Flüssigkältemittelauslässe des Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitts 12c zu dem Unterkühlungsabschnitt 12d, und das gesättigte Flüssigkältemittel fließt aus dem anderen der Flüssigkältemittelauslässe des Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitts 12c des Strahlkörpers 12 hin zu dem Düsenabschnitt des Ejektors 13. Das heißt, ein Zweigabschnitt zum Abzweigen des Flusses des Kältemittels ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch den Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c konfiguriert.
Der Kondensationsabschnitt 12b und der Unterkühlungsabschnitt 12d des Strahlkörpers 12 können somit jeweils ähnlich zu dem Strahlkörper 12 und dem Hilfsstrahlkörper 12e des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels funktionieren. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels in Betrieb ist, wird dieselbe annähernd ähnlich zu dem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel wie bei dem Mollier-Diagramm von 50 betrieben.
Bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann, da der Zweigabschnitt durch den Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c konfiguriert ist, das gesättigte Flüssigkältemittel bei dem Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt werden. (Punkt b33 → Punkt d33 in 50). Die Enthalpie des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, kann somit unnötig reduziert werden, und dadurch kann die COP-Verbesserung verringert werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können jedoch die Effekte ähnlich zu dem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Die gleichen Effekte wie bei (E) und (F) des elften Ausführungsbeispiels können ferner erhalten werden.
(Achtundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels Kohlendioxid als das Kältemittel ähnlich zu dem sechzehnten Ausführungsbeispiel verwendet, wodurch ein überkritischer Kältemittelzyklus konfiguriert ist. Die ganze Struktur der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ähnlich zu 41 des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
Ein Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 51 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 21 entladen wird, in dem Strahlkörper 12 gekühlt. Zu dieser Zeit wird das Kältemittel, das durch den Strahlkörper 12 geht, in einem überkritischen Zustand gekühlt, ohne zu kondensieren (Punkt a34 → Punkt b34 von 51). Der Zweigabschnitt 18 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 verbunden, um ein Hochdruck-Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, abzuzweigen.
Das überkritische Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt b34 → Punkt d34 in 51). Das überkritische Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Kältemittelsaugtors 13b fließt, wird andererseits in dem Hilfsstrahlkörper 12e gekühlt und wird dann in einer Iso-Enthalpie bei der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt b34 → Punkt d☐34 → Punkt h34 in 51). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei dem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Eine Verbesserung des COP kann ferner ähnlich zu dem sechzehnten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Neunundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 52, ein innerer Wärmeaustauscher 31 ähnlich zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des achtundzwanzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Der innere Wärmeaustauscher 31 ist angepasst, um zwischen dem Kältemittel, das in einem Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Hilfsstrahlkörpers 12e zu der Einlassseite der festen Drossel 19 fließt, und dem Kältemittel, das zu der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist, Wärme auszutauschen.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21 erhöht (Punkt i36 → Punkt i☐36 in 53), und die Enthalpie des Kältemittels, das aus dem Hilfsstrahlkörper 12e fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 31 wie bei dem Mollier-Diagramm von 53 verringert (Punkt b☐36 → Punkt b☐☐36 in 53).
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei dem achtundzwanzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Eine Verbesserung des COP aufgrund des inneren Wärmeaustauschers 31 kann ferner ähnlich zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Dreißigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 54, ein innerer Wärmeaustauscher 34 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des elften Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Der innere Wärmeaustauscher 34 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittel in einer Dekomprimierungs- und Ausdehnungsstufe, das durch die feste Drossel 19 bei einem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal geht, und einem Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 34b fließt, um zu der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a gezogen zu werden.
Als eine spezielle Struktur des inneren Wärmeaustauschers 34 kann eine Doppelrohrleitungs-Wärmeaustauschstruktur verwendet sein, bei der die feste Drossel 19, die durch ein Kapillarrohr konfiguriert ist, innerhalb einer äußeren Rohrleitung, die den Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 34b bildet, vorgesehen ist. Eine Kältemittelrohrleitung zum Definieren der festen Drossel 19 und des Niederdruckseiten-Kältemittelkanals 34b kann durch Hartlöten gebunden sein, um eine Wärmeaustauschstruktur zu haben. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des elften Ausführungsbeispiels.
Ein Betrieb der Kältemittelerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 55 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a erhöht (Punkt i38 → Punkt i☐38 in 55), und die Enthalpie des Kältemittels der Dekomprimierungs- und Ausdehnungsstufe in der festen Drossel 19 wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauscher 34 verringert (Punkt b38 → Punkt h38 in 55).
Das heißt, das Kältemittel, das durch die feste Drossel 19 geht, wird auch eine Temperatur des Saugkältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a gekühlt, während dasselbe in der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt wird, und dadurch kann die Enthalpie des Kältemittels reduziert werden. Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann daher die Enthalpie des Kältemittels, das in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, verringert werden. Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des elften Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (F) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden. Durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 34 kann ferner der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert werden, wodurch weiter der COP verbessert wird.
(Einunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 56, ein innerer Wärmeaustauscher 34 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des zwölften Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des zwölften Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird wie in dem Mollier-Diagramm von 57 die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a erhöht (Punkt i40 → Punkt i☐40 in 57), und die Enthalpie des Kältemittels der Dekomprimierungs- und Ausdehnungsstufe in der festen Drossel 19 wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 34 verringert (Punkt b40 → Punkt h40 in 57).
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann daher die Enthalpie des Kältemittels, das in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, hinsichtlich des zwölften Ausführungsbeispiels verringert sein. Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des zwölften Ausführungsbeispiels. Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei dem dreißigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Eine Verbesserung des COP kann ferner ähnlich zu dem zwölften Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Zweiunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 58, ein innerer Wärmeaustauscher 35 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des elften Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der innere Wärmeaustauscher 35 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittel in einer Dekomprimierungs- und Ausdehnungsstufe, das durch die feste Drossel 19 als ein Hochdruckseiten-Kältemittelkanal geht, und einem Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 35b fließt, um zu der ersten Komprimierungseinrichtung 11a gezogen zu werden. Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 35 ist ähnlich zu der des inneren Wärmeaustauschers 34 des dreißigsten Ausführungsbeispiels. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des elften Ausführungsbeispiels.
Ein Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 59 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht (Punkt g42 → Punkt g☐48 in 59), und die Enthalpie des Kältemittels der Dekomprimierungs- und Ausdehnungsstufe in der festen Drossel 19 wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 35 erhöht (Punkt c42 → Punkt h☐42 → Punkt h42 in 59).
Das heißt, das Kältemittel, das durch die feste Drossel 19 geht, wird auf eine Temperatur des Saugkältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a gekühlt, während dasselbe in der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt wird, und dadurch kann die Enthalpie des Kältemittels reduziert werden. Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann daher die Enthalpie des Kältemittels, das in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, hinsichtlich des zwölften Ausführungsbeispiels verringert werden.
In der Stufe von Punkt h☐42 → Punkt h42 in 59 wird das Kältemittel, das durch die feste Drossel 19 geht, in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt. Der Grund ist der folgende. Das heißt, wenn das Kältemittel, das durch die feste Drossel 19 geht, den Punkt h☐42 erreicht, wird das Kältemittel auf eine Temperatur gekühlt, die dem Saugkältemittel der ersten Komprimierungseinrichtung 11a entspricht, und danach wird in dem inneren Wärmeaustauscher 35 kein Wärmeaustausch durchgeführt. Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des elften Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (F) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden. Durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 35 kann ferner der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
(Dreiunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 60, ein innerer Wärmeaustauscher 35 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des zwölften Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Weitere Konfigurationen bei der vorliegenden Erfindung sind ähnlich zu denselben des zwölften Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird wie bei dem Mollier-Diagramm von 61 die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtungseinrichtung 11a erhöht (Punkt g44 → Punkt g☐44 in 61), und die Enthalpie des Kältemittels der Komprimierungs- und Ausdehnungsstufe in der festen Drossel 19 wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 35 verringert (Punkt b44 → h☐44 in 61).
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann daher die Enthalpie des Kältemittels, das in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, hinsichtlich des zwölften Ausführungsbeispiels verringert werden. Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des zwölften Ausführungsbeispiels. Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei dem zweiunddreißigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Eine Verbesserung des COP kann ferner ähnlich zu dem zwölften Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Vierunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 62, das thermische Ausdehnungsventil 17 entfernt, und ein Drucksteuerventil 27 ist hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des dreißigsten Ausführungsbeispiels verwendet, und Kohlenstoffdioxid ist als das Kältemittel ähnlich zu dem sechzehnten Ausführungsbeispiel verwendet, wodurch ein überkritischer Kältemittelzyklus konfiguriert ist.
Das Drucksteuerventil 27 ist eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung zum Dekomprimieren und Ausdehnen eines Hochdruck-Kältemittels, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, und ist eine Drucksteuereinrichtung zum Anpassen eines Ventil-offen-Grads (Drossel-offen-Grads) unter Verwendung einer mechanischen Einrichtung, sodass der Hochdruckseiten-Kältemitteldruck ein Zielhochdruck wird.
Das Drucksteuerventil 27 hat genauer gesagt einen Temperatur fühlenden Abschnitt, der sich auf einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 befindet, und ist konfiguriert, um einen Druck, der der Temperatur des Hochdruck-Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 innerhalb des Temperatur fühlenden Abschnitts entspricht, zu erzeugen, um den Ventil-offen-Grad durch das Gleichgewicht zwischen dem inneren Druck des Temperatur fühlenden Abschnitts und dem Kältemitteldruck auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 anzupassen. Der Zielhochdruck ist ein Wert, der derart bestimmt ist, dass der COP basierend auf der Kältemitteltemperatur auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 annähernd maximal wird.
Ein Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 63 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, in dem Strahlkörper 12 gekühlt. Zu dieser Zeit wird das Kältemittel, das durch den Strahlkörper 12 geht, in einen überkritischen Zustand gekühlt, ohne zu kondensieren (Punkt a46 → Punkt b46 von 63).
Das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, fließt ferner in das Drucksteuerventil 27 und wird in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt, um in einen Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand zu geraten (Punkt b46 → Punkt c46 in 63). Der Hochdruckseiten-Kältemitteldruck wird durch das Drucksteuerventil 27 angepasst, um sich dem Zielhochdruck zu nähern, der derart bestimmt ist, dass der COP annähernd maximal wird.
Das Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt c47 → Punkt d46 in 63). Ein Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Kältemittelsaugtors 13d fließt, reduziert andererseits, während dasselbe durch die feste Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt wird, seine Enthalpie (Punkt c46 → Punkt h46 in 63). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des dreißigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (F) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden. Eine Verbesserung des COP aufgrund des inneren Wärmeaustauschers 34 kann ferner ähnlich zu dem dreißigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Drucksteuerventil 27 in einem Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Zweigabschnitts 18 zu der Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts 13a angeordnet sein.
(Fünfunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 64, das Drucksteuerventil 27 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vierunddreißigsten Ausführungsbeispiels entfernt. Weitere Konfigurationen des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ähnlich zu denselben des vierunddreißigsten Ausführungsbeispiels. Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird das überkritische Kältemittel, das in dem Strahlkörper 12 abstrahlt, wie bei dem Mollier-Diagramm von 65 in dem Zweigabschnitt 18 abgezweigt (Punkt b48 in 65).
Das Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt b48 → Punkt d48 in 65). Ein Hochdruck-Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 hin zu der Seite des Kältemittelsaugtors 13b fließt, reduziert andererseits seine Enthalpie, während dasselbe durch die feste Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt wird (Punkt b48 → Punkt h48 in 65). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des dreißigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (D) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden. Eine Verbesserung des COP aufgrund des inneren Wärmeaustauschers 34 kann ferner ähnlich zu dem dreißigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Sechsunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 66, ein innerer Wärmeaustauscher 32 ähnlich zu dem neunzehnten Ausführungsbeispiel hinzugefügt, und der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Gebläselüfter 14a sind hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels entfernt.
Der innere Wärmeaustauscher 32 ist angepasst, um zwischen dem Kältemittel, das in einem Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Hilfsstrahlkörpers 12e zu der Einlassseite der festen Drossel 19 unter dem Hochdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Kältemittelkanal von der Auslassseite des Zweigabschnitts 18 zu der Kältemitteleinlassseite der festen Drossel 19 fließt, fließt, und dem Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d, um zu der ersten Komprimierungseinrichtung 11a gezogen zu werden, fließt, einen Wärmeaustausch durchzuführen. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 32b des inneren Wärmetauschers 32 verdampft, und die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 32 wie bei dem Mollier-Diagramm von 67 erhöht (Punkt f50 → Punkt g50 in 67). Die Enthalpie des Kältemittels, das aus dem Hilfsstrahlkörper 12e fließt, verringert sich weiter (Punkt b☐50 → Punkt b☐☐50 in 67).
Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit in dem Saugseiten-Verdampfer 16 eine Kühlwirkung existieren, und die gleichen Effekte wie bei (B)–(D) bei dem elften Ausführungsbeispiel können erhalten werden.
Ähnlich zu dem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel wird somit die Enthalpie des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, nicht unnötig reduziert, und dadurch kann die COP-Verbesserung erhalten werden. Der COP kann ferner weiter durch Reduzieren der Enthalpie des Kältemittels, das in den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, verbessert werden. Eine Verbesserung des COP aufgrund des inneren Wärmeaustauschers 32 kann ferner ähnlich zu dem neunzehnten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Siebenunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 68, ein Sammler 24 und ein Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 15a ähnlich zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des sechsunddreißigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 15a ist ein Gas-Flüssigkeits-Separator, bei dem das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert wird, und ein überschüssiges Flüssigkältemittel in dem Zyklus wird darin gespeichert. Ein Kältemittelsaugtor des zweiten Kompressors 21 ist mit einem Gaskältemittelauslass des Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separators 15a verbunden. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des sechsunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn somit die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird dieselbe ähnlich zu dem sechsunddreißigsten Ausführungsbeispiel betrieben, sodass eine Kühlwirkung in dem Saugseiten-Verdampfer 16 erhalten werden kann, und dadurch können die gleichen Effekte wie bei (B) und (C) des elften Ausführungsbeispiels erhalten werden, und der COP kann ähnlich zu dem sechsunddreißigsten Ausführungsbeispiel verbessert werden.
Dies kann ferner das Problem einer Flüssigkeitskomprimierung in sowohl dem ersten Kompressor 11 als auch dem zweiten Kompressor 21 durch die Wirkung des Sammlers 24 und des Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separators 15a verhindern. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sowohl der Sammler 24 als auch der Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 15a vorgesehen; es kann jedoch entweder der Sammler 24 oder der Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 15a vorgesehen sein.
(Achtunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
Eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung, die an eine Gefrier-/Kälteerzeugungsvorrichtung angepasst ist, ist unter Bezugnahme auf 69 und 70 beschrieben. Die Gefrier-/Kälteerzeugungsvorrichtung dient zum Kühlen eines Kälte erzeugenden Raums, der ein Platz ist, der auf eine niedrige Temperatur, wie zum Beispiel in einem Bereich zwischen 0°C und 10°C zu kühlen ist, und dient zum Kühlen eines Gefrierraums, der ein weiterer auf eine extrem niedrige Temperatur, wie zum Beispiel in einem Bereich zwischen –30°C und –10°C, zu kühlender Platz ist. 69 ist ein gänzlich schematisches Diagramm der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs ist der erste Kompressor 11 konfiguriert, um ein Kältemittel zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel zu entladen. Der erste Kompressor 11 ist beispielsweise ein elektrischer Kompressor, bei dem die erste Komprimierungseinrichtung 11a, die eine feste Verdrängung hat, durch den ersten elektrischen Motor angetrieben ist. Als die erste Komprimierungseinrichtung 11a können verschiedene Komprimierungseinrichtungen, wie zum Beispiel eine Komprimierungseinrichtung eines Schraubentyps, eine Komprimierungseinrichtung eines Schaufeltyps und dergleichen, beispielsweise verwendet sein.
Der Betrieb (zum Beispiel die Drehgeschwindigkeit) des ersten elektrischen Motors 11b ist durch Verwenden von Steuersignalen, die von einer später beschriebenen Steuervorrichtung ausgegeben werden, gesteuert. Als der erste elektrische Motor 11b kann ein Wechselstrommotor oder ein Gleichstrommotor verwendet sein. Durch Steuern der Drehgeschwindigkeit des ersten elektrischen Motors 11b kann die Kältemittelentladungskapazität der ersten Komprimierungseinrichtung 11a geändert werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit der erste elektrische Motor 11b als eine erste Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung zum Ändern der Entladungskapazität des Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a verwendet sein.
Der Kältemittelstrahlkörper 12 ist auf der Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 angeordnet. Der Strahlkörper 12 tauscht zwischen dem Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, und einer Außenluft (das heißt einer Luft außerhalb des Raums), die durch den Kühllüfter 11a geblasen wird, um das Hochdruck-Kältemittel zu kühlen, Wärme aus. Die Drehungsgeschwindigkeit des Kühllüfters 12a ist durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert, um eine Luftblasemenge von dem Kühllüfter zu steuern.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist für einen Kältemittelzyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs ein Flon-basiertes Kältemittel als das Kältemittel verwendet, um einen unterkritischen Dampfkomprimierungs-Kältemittelzyklus zu bilden, bei dem ein Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet. Der Strahlkörper 12 dient somit als ein Kondensator zum Kühlen und Kondensieren Lassen des Kältemittels.
Ein Empfänger (das heißt ein Flüssigkeitsempfänger) kann auf einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 vorgesehen sein, um als ein Hochdruckseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator verwendet zu sein, bei dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert wird, und ein Flüssigkältemittel als überschüssiges Kältemittel gespeichert wird. Das gesättigte Flüssigkältemittel, das von dem Empfänger separiert wird, wird ferner in eine Stromabwärtsseite eingeleitet.
Das thermische Ausdehnungsventil 17 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 als eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung zum Dekomprimieren und Ausdehnen eines Hochdruck-Kältemittels, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, verbunden.
Das thermische Ausdehnungsventil 17 hat einen Temperatur fühlenden Abschnitt (nicht gezeigt), der auf einer Kältemittelauslassseite eines Entladungsseiten-Verdampfers 14 in einem Kältemittelkanal angeordnet ist. Das thermische Ausdehnungsventil 17 ist eine variable Drosseleinrichtung, bei der basierend auf einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 erfasst wird, und ihr Ventil-offen-Grad (ihre Kältemittelflussmenge) durch Verwenden einer mechanischen Einrichtung angepasst wird, sodass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 an einen vorbestimmten Wert genähert wird.
Die Kältemittelauslassseite des thermischen Ausdehnungsventils 17 ist mit einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 verbunden. Der Ejektor 13 ist als eine Kältemittel-Dekomprimierungseinrichtung zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels und als eine Kältemittelzirkulationseinrichtung zum Zirkulieren Lassen des Kältemittels durch die Saugwirkung eines Hochgeschwindigkeits-Kältemittelflusses, der von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, verwendet.
Der Ejektor 13 weist genauer gesagt den Düsenabschnitt 13a, bei dem die Kanalschnittfläche gedrosselt ist, sodass das Mitteldruck-Kältemittel, das aus dem thermischen Ausdehnungsventil 17 fließt, in einer Iso-Entropie in dem Düsenabschnitt 13a dekomprimiert und ausgedehnt wird, auf. Das Kältemittelsaugtor 13b ist vorgesehen, um mit einem Platz in dem Ejektor 13 zu kommunizieren, bei dem das Kältemittelaustoßtor des Düsenabschnitts 13a vorgesehen ist, um das Kältemittel, das von dem zweiten Kompressor 21, der später beschrieben ist, ausgestoßen wird, zu ziehen.
Der Mischabschnitt 13c ist in dem Ejektor 13 auf einer Stromabwärtsseite des Düsenabschnitts 13a und des Kältemittelsaugtors 13b in dem Kältemittelfluss vorgesehen, um den Hochbewegungsgeschwindigkeits-Kältemittelfluss, der von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, mit dem Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen wird, zu mischen. Der Diffusor-Abschnitt 13d ist in dem Ejektor 13 stromabwärts von dem Mischabschnitt 13c in einem Kältemittelfluss vorgesehen, um den Kältemitteldruck in dem Diffusor-Abschnitt 13d zu erhöhen.
Der Diffusor-Abschnitt 13d ist in einer solchen Form gebildet, um die Kanalschnittfläche des Kältemittels allmählich zu erhöhen, und hat einen Effekt eines Reduzierens der Bewegungsgeschwindigkeit des Kältemittelflusses, um den Kältemitteldruck zu erhöhen. Das heißt, der Diffusor-Abschnitt 13d hat einen Effekt eines Wandelns der Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in die Druckenergie des Kältemittels. Ein Zweigabschnitt 18 zum Abzweigen des Flusses des Kältemittels, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, ist mit der Auslassseite des Diffusor-Abschnitts 13d verbunden.
Der Zweigabschnitt 18 ist beispielsweise ein Drei-Wege-Verbindungsstückglied, das drei Tore hat, die als ein Kältemitteleinlass 18a und zwei Kältemittelauslässe 18b, 18c verwendet sind. Das Drei-Wege-Verbindungsstückglied, das als der Zweigabschnitt 18 verwendet ist, kann durch bindende Rohrleitungen, die unterschiedliche Rohrleitungsdurchmesser haben, konfiguriert sein, oder kann durch Vorsehen von mehreren Kältemittelkanälen in einem Metallblockglied oder einem Harzblockglied konfiguriert sein.
Der Zweigabschnitt 18 des vorliegenden Ausführungsbeispiel ist annähernd in eine Y-Form gebildet, derart, dass eine Flussrichtung des Kältemittels, das von einem Kältemittelauslass 18b hin zu dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, und eine Flussrichtung des Kältemittels, das von dem anderen Kältemittelauslass 18c hin zu der festen Drossel 19 fließt, hinsichtlich der Flussrichtung des Kältemittels, das von der Auslassseite des Diffusor-Abschnitts 13d zu dem Kältemitteleinlass 18a fließt, symmetrisch sind und in einem spitzen Winkel vereinigt sind.
Wenn somit das Kältemittel, das in den Zweigabschnitt 18 fließt, darin abgezweigt wird, fließt das Kältemittel aus dem Zweigabschnitt 18, ohne die Flussgeschwindigkeit des Kältemittels zu reduzieren. Die Flussbewegungsgeschwindigkeit (der dynamische Druck) des Kältemittels, das aus dem Ejektor 13 fließt, kann daher in dem Zweigabschnitt 18 beibehalten werden. Der Zweigabschnitt 18 ist nicht auf die vorhergehende Form begrenzt und kann annähernd in eine T-Form oder dergleichen gebildet sein.
Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 ist ein Wärme absorbierender Wärmeaustauscher, bei dem das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 fließt, durch ein Wärmeaustauschen mit einer Luft innerhalb des Kalte erzeugenden Raums, die durch den Gebläselüfter 14a geblasen wird, verdampft wird, um eine Wärme absorbierende Wirkung zu liefern. Ein Fluid, das mit dem Kältemittel in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 Wärme austauschen soll, ist somit die Luft in dem Kalte erzeugenden Raum der Gefrier-/Kälte erzeugenden Vorrichtung.
Der Gebläselüfter 14a ist ein elektrisches Gebläse, bei dem eine Drehungsgeschwindigkeit (eine Luftblasemenge) des Gebläselüfters 14a durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist. Ein Kältemittelsaugtor des ersten Kompressors 11 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 verbunden.
Der Saugseiten-Verdampfer 16 ist ferner über eine feste Drossel 19 mit dem Kältemittelauslass 18c des Zweigabschnitts 18 verbunden. Die feste Drossel 19 ist eine Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung, die angepasst ist, um ein Mitteldruck-Kältemittel, das aus dem Zweigabschnitt 18 fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen. Als die feste Drossel 19 kann ein Kapillarrohr, eine Mündung oder dergleichen verwendet sein.
Der Saugseiten-Verdampfer 16 ist konfiguriert, um zwischen dem Niederdruck-Kältemittel, das bei der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt wird, und der Innenluft des Gefrierraums, die durch den Gebläselüfter 16a geblasen wird, einen Wärmeaustausch durchzuführen, und ist als ein Wärme absorbierender Wärmeaustauscher verwendet, bei dem ein Niederdruck-Kältemittel verdampft wird, um eine Wärme absorbierende Wirkung auszuüben. Ein Fluid, das mit dem Kältemittel in dem Saugseiten-Verdampfer 16 Wärme austauschen soll, ist somit die Luft in dem Kalte erzeugenden Raum. Der Gebläselüfter 16a ist ein elektrisches Gebläse, bei dem eine Drehgeschwindigkeit (Luftblasemenge) des Gebläselüfters 16a durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist.
Ein Kältemittelsaugtor des zweiten Kompressors 21 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Saugseitenverdampfers 16 verbunden. Die Grundstruktur des zweiten Kompressors 21 ist ähnlich zu derselben des ersten Kompressors 11. Der zweite Kompressor 21 ist somit ein elektrischer Kompressor, bei dem eine zweite Komprimierungseinrichtung 21a eines Typs einer festen Verdrängung durch einen zweiten elektrischen Motor 21b angetrieben ist. Der zweite elektrische Motor 21b des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als eine zweite Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung zum Ändern einer Kältemittelentladungskapazität der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a verwendet.
Das Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 ist mit einem Kältemittelentladungstor des zweiten Kompressors 21 verbunden.
Die Steuervorrichtung (nicht gezeigt) ist aus einem allgemein bekannten Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM, einen RAM und dergleichen aufweist, und seinen peripheren Schaltungen aufgebaut. Die Steuervorrichtung führt basierend auf einem Steuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, verschiedene Berechnungen und Verfahren durch und steuert einen Betrieb von verschiedenen elektrischen Betätigungsvorrichtungen 11b, 12b, 14a, 16a, 21a oder dergleichen.
Die Steuervorrichtung weist einen Funktionsabschnitt als die erste Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung, die den Betrieb des ersten elektrischen Motors 11b, der eine erste Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung ist, steuert, und einen Funktionsabschnitt als die zweite Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung, die den Betrieb des zweiten elektrischen Motors 21b, der eine zweite Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung ist, steuert, auf. Die erste Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung und die zweite Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung können durch jeweils unterschiedliche Steuervorrichtungen konfiguriert sein.
In die Steuervorrichtungen werden von einer Sensorgruppe (nicht gezeigt), die einen Außenluftsensor zum Erfassen einer Außenlufttemperatur und einen Innentemperatursensor zum Erfassen einer Innentemperatur des Kälte erzeugenden Raums und einer Innentemperatur des Gefrierraums aufweist, Erfassungswerte und von einer Betriebstafel (nicht gezeigt), in der ein Betriebsschalter zum Betreiben des Kälteerzeugers und dergleichen vorgesehen ist, verschiedene Betriebssignale eingegeben.
Ein Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit der vorhergehenden Struktur ist als Nächstes basierend auf dem in 70 gezeigten Mollier-Diagramm beschrieben. Wenn der Betriebsschalter der Betriebstafel eingeschaltet ist, verursacht die Steuervorrichtung, dass der erste und der zweite elektrische Motor 11b, 21b, der Kühllüfter 12a, die Gebläselüfter 14a, 16a betrieben werden. Der erste Kompressor 11 zieht somit ein Kältemittel, komprimiert das gezogene Kältemittel und entlädt das komprimierte Kältemittel. Der Zustand des Kältemittels zu dieser Zeit ist ein Punkt a2 von 70.
Ein Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, fließt in den Strahlkörper 12 und tauscht mit der geblasenen Luft (Außenluft), die durch den Kühllüfter 12a geblasen wird, um abzustrahlen und zu kondensieren, Wärme aus (Punkt a2 → Punkt b2 in 70). Das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, fließt ferner in das thermische Ausdehnungsventil 17 und wird in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt, um in einen Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand zu geraten (Punkt b2 → Punkt c2 in 70).
Zu dieser Zeit wird der Ventil-offen-Grad des thermischen Ausdehnungsventils 17 so angepasst, dass ein Überhitzungsgrad (Punkt g2 in 70) des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ein vorbestimmter Wert wird. Das Mittelkältemittel, das aus dem thermischen Ausdehnungsventil 17 fließt, fließt in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 und wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt c2 → Punkt d2 in 70).
Bei der Dekomprimierung und Ausdehnung des Düsenabschnitts 13a wird die Druckenergie des Kältemittels in die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels gewandelt, und das Kältemittel wird von dem Kältemittelaustoßtor des Düsenabschnitts 13a mit einer hohen Geschwindigkeit ausgestoßen. Das Kältemittel, das von dem zweiten Kompressor 21 entladen wird, wird somit durch die Kältemittelsaugwirkung des Austoßkältemittels von dem Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 in den Ejektor 13 gezogen (Punkt j2 → Punkt e2 in 70).
Das Ausstoßkältemittel, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, und das Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen wird, werden ferner in dem Mischabschnitt 13c des Ejektors 13 gemischt und fließen in den Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 (Punkt d2 → Punkt e2 in 70). Das heißt, eine Kanalschnittfläche ist in dem Diffusor-Abschnitt 13b stromabwärts vergrößert, sodass die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in die Druckenergie desselben gewandelt wird, wodurch der Druck des Kältemittels erhöht wird (Punkt e2 → Punkt f2 in 70).
Das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, fließt in den Zweigabschnitt 18 und wird durch den Zweigabschnitt 18 in einen Fluss des Kältemittels, das hin zu dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, und einen Fluss des Kältemittels, das hin zu der festen Drossel 19 fließt, abgezweigt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kältemittelkanalfläche des Kältemittelauslasses 18b des Zweigabschnitts 18 größer als die Kältemittelkanalfläche des Kältemittelauslasses 18c eingestellt, sodass eine Kältemittelflussmenge G1, die in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, größer als eine Kältemittelflussmenge G2, die in die feste Drossel 19 fließt, wird.
Das Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, wird durch Absorbieren von Wärme von einer Luft innerhalb des Kalte erzeugenden Raums, die durch den Gebläselüfter 14a geblasen wird, verdampft (Punkt f2 → Punkt g2 in 70). Die Luft, die in das Innere des Kalte erzeugenden Raums geblasen wird, wird somit gekühlt. Das Gaskältemittel, das aus dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, wird in den ersten Kompressor 11 gezogen und wieder komprimiert (Punkt g2 → Punkt a2 in 70).
Das Kältemittel, das von dem Zweigabschnitt 18 in die feste Drossel 19 fließt, wird andererseits in einer Iso-Enthalpie bei der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt c2 → Punkt h2 in 70). Das Kältemittel, das bei der festen Drossel 19 dekomprimiert und ausgedehnt wird, fließt in den Saugseiten-Verdampfer 16 und wird durch Absorbieren von Wärme von einer Luft innerhalb des Gefrierraums, die durch den Gebläselüfter 16a geblasen wird, verdampft (Punkt h2 → Punkt i2 in 70). Die Luft, die in das Innere des Gefrierraums geblasen wird, wird somit gekühlt.
Das Gaskältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, wird in den zweiten Kompressor 21 gezogen und komprimiert (Punkt i2 → Punkt j2 in 70). Zu dieser Zeit steuert die Steuervorrichtung einen Betrieb des ersten und des zweiten elektrischen Motors 11b, 21b, derart, dass ein COP in dem ganzen Zyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs annähernd dem maximalen Wert genähert wird. Mengen eines Druckerhöhens bei der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a werden genauer gesagt gesteuert, um annähernd gleich zu sein, um die Komprimierungseffizienz in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a zu verbessern.
Wenn eine Erhöhungsmenge der Enthalpie des Kältemittels in einem Fall, bei dem das Kältemittel in einer Iso-Entropie in dem ersten und dem zweiten Kompressor 11, 21 komprimiert wird, ΔH1 ist, und wenn eine Erhöhungsmenge der Enthalpie des Kältemittels, das tatsächlich in dem ersten und dem zweiten Kompressor 11, 21 mit einem Druck beaufschlagt wird, ΔH2 ist, ist die Komprimierungseffizienz ein Verhältnis von ΔH1 bis ΔH2.
Wenn beispielsweise die Drehungsgeschwindigkeit oder die Menge eines Druckerhöhens des ersten und des zweiten Kompressors 11, 21 erhöht wird, wird die Temperatur des Kältemittels durch eine Bruchteilswärme des Kältemittels erhöht, wodurch die tatsächliche Erhöhungsmenge ΔH2 der Enthalpie erhöht wird. In diesem Fall wird die Komprimierungseffizienz in dem ersten und dem zweiten Kompressor 11, 21 verringert.
Das Kältemittel, das aus dem zweiten Kompressor 21 fließt, wird von dem Kältemittelsaugtor 13b in den Ejektor 13 gezogen (Punkt j2 → Punkt e2 in 70).
Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird im Vorhergehenden betrieben und dadurch können die folgenden ausgezeichneten Effekte erhalten werden.

(A) Da der Fluss des Kältemittels in dem Zweigabschnitt 18 abgezweigt wird, werden sowohl der Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch der Saugseiten-Verdampfer 16 mit dem Kältemittel versorgt. Eine Kühlwirkung kann daher in sowohl dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch in dem Saugseiten-Verdampfer 16 gleichzeitig erhalten werden. Zu dieser Zeit wird der Kältemittelverdampfungsdruck des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ein Druck, der durch den Diffusor-Abschnitt 13d beaufschlagt wird. Der Kältemittelverdampfungsdruck des Saugseiten-Verdampfers 16 ist andererseits ein Druck, der durch die feste Drossel 19 dekomprimiert wird, nachdem derselbe in dem Diffusor-Abschnitt 13d beaufschlagt wurde.

Der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Saugseiten-Verdampfers 16 kann somit niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Entladungsseiten-Verdampfers 14 gemacht werden. Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 kann als ein Resultat zum Kühlen des Kälte erzeugenden Raums, der eine niedrige Temperatur hat, angepasst sein, und der Saugseiten-Verdampfer 16 kann zum Kühlen des Gefrierraums, der eine extrem niedriger Temperatur hat, angepasst sein.

(B) Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zweite Kompressor 21 (die zweite Komprimierungseinrichtung 21a) vorgesehen. Selbst beispielsweise bei einer Betriebsbedingung, bei der ein Druckunterschied zwischen einem Hochdruck-Kältemittel und einem Niederdruck-Kältemittel durch Verringern der Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 verringert ist, das heißt, selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors 13 verringert ist, kann daher die Saugkapazität des Ejektors 13 durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a ergänzt werden.

Der Kältemitteldruck wird ferner durch die Druckbeaufschlagungswirkung in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a und in dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 erhöht. Verglichen mit einem Fall, bei dem das Kältemittel durch eine einzelne Komprimierungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt wird, ist somit die treibende Leistung der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a durch Verbessern des COP reduziert.
Durch die Druckbeaufschlagungswirkung des Diffusor-Abschnitts 13d kann ferner der Saugdruck der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht werden, wodurch die treibende Leistung in der ersten Komprimierungseinrichtung 11a reduziert ist. Da zusätzlich der Druckunterschied zwischen dem Saugdruck und dem Entladungsdruck in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a reduziert werden kann, kann die Komprimierungseffizienz in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a verbessert werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die Kältemittelentladungskapazitäten der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a jeweils unabhängig durch den ersten und den zweiten elektrischen Motor 11b, 21b geändert werden. Die Komprimierungseffizienz bei der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a kann somit effektiv verbessert werden.
Selbst wenn als ein Resultat eine Variation der Flussmenge des Treibflusses verursacht wird, wodurch die Druckbeaufschlagungskapazität des Diffusor-Abschnitts 13d reduziert wird, kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs mit einem hohen COP stabil betrieben werden.
Bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der der Druckunterschied zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel groß ist, wird daher beispielsweise bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers 16 auf eine sehr niedrige Temperatur, wie zum Beispiel –30°C bis –10°C reduziert ist, der Effekt der vorliegenden Erfindung extrem groß.

(C) Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird die Kältemittelflussmenge G1, die von dem Zweigabschnitt 18 in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, größer als die Kältemittelflussmenge G2, die von dem Zweigabschnitt 18 in die feste Drossel 19 fließt. Eine Strahlungsmenge des Kältemittels in dem Strahlkörper 12 kann daher erhöht werden. Eine Menge eines Wärmeabsorbierens des Kältemittels in dem ganzen Zyklus, das heißt eine Kühlkapazität des Zyklus, kann vergrößert werden.
(D) Verglichen mit der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 1 kann ein Sammler als ein Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator von der Kältemittelsaugseite des ersten Kompressors 11 entfernt sein. Der Erzeugnisaufwand in dem Ganzen der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs kann somit reduziert sein.
(E) Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann zusätzlich, da das thermische Ausdehnungsventil 17, das eine variable Drosseleinrichtung ist, als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet ist, die Kältemittelflussmenge, die in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, gemäß einer Lastvariation in dem Kältemittelzyklus variiert werden. Selbst wenn als ein Resultat eine Lastschwankung entsteht, kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs betrieben werden, während dieselbe einen hohen COP hat.
(F) Da das Kältemittel, das durch das thermische Ausdehnungsventil 17 dekomprimiert wird, in dem Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand ist (Punkt c2 in 70), kann das Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Kältemittel in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließen.

Verglichen mit einem Fall, bei dem das Flüssigkältemittel in den Düsenabschnitt 13a fließt, kann somit ein Kochen des Kältemittels in dem Düsenabschnitt 13a erleichtert werden, wodurch die Düseneffizienz verbessert ist. Die Rückgewinnungsenergiemenge in dem Düsenabschnitt 13a ist somit erhöht, und eine Menge eines Druckerhöhens ist in dem Diffusor-Abschnitt 13d erhöht, wodurch der COP verbessert ist.
Verglichen mit einem Fall, bei dem das Flüssigkältemittel in den Düsenabschnitt 13a fließt, kann ferner die Kältemittelkanalfläche des Düsenabschnitts 13a vergrößert sein, und dadurch kann das Verarbeiten des Düsenabschnitts 13a erleichtert werden. Als ein Resultat kann der Erzeugnisaufwand des Ejektors 13 verringert werden, wodurch der Erzeugnisaufwand in der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs reduziert wird.
(Neununddreißigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 71, ein innerer Wärmeaustauscher 30, in dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus eine Wärme austauschen, hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. In 71 sind Teile ähnlich zu oder entsprechend denselben des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels durch die gleichen Bezugsziffern angegeben. Dies ist in den folgenden Zeichnungen das Gleiche.
Der innere Wärmeaustauscher 30 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittel, das von dem Strahlkörper 12 durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30a fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b fließt. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist genauer gesagt das Kältemittel, das in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist.
Als eine spezielle Struktur des inneren Wärmeaustauschers 30 kann eine Doppelrohrleitungs-Wärmeaustauschstruktur verwendet sein, bei der eine innere Rohrleitung, die einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b bildet, innerhalb einer äußeren Rohrleitung, die einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30a bildet, vorgesehen ist. Der Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30a kann als die innere Rohrleitung vorgesehen sein, und der Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b kann als die äußere Rohrleitung vorgesehen sein.
Kältemittelrohrleitungen zum Definieren des Hochdruckseiten-Kältemittelkanals 30a und des Niederdruckseiten-Kältemittelkanals 30b können ferner durch Hartlöten gebunden sein, um eine Wärmeaustauschstruktur zu haben. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
Als Nächstes ist ein Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 72 beschrieben. Betreffend die Zeichen, die die Kältemittelzustände in 72 angeben, sind die gleichen Kältemittelzustände wie in 70 durch Verwenden der gleichen alphabetischen Zeichen angegeben, die zusätzlichen Zeichen hinter den alphabetischen Zeichen sind jedoch lediglich geändert. Das Gleiche ist für das Mollier-Diagramm bei den folgenden Ausführungsbeispielen übernommen.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 30 die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a erhöht (Punkt i4 → Punkt i☐4 in 72), und die Enthalpie des Kältemittels, das in das thermische Ausdehnungsventil 17 fließt, wird hinsichtlich des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels verringert (Punkt b4 → Punkt b☐4 in 72). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (F) des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 30 kann daher die Enthalpie des Kältemittels, das in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, hinsichtlich des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels verringert werden.
Der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann als ein Resultat in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert sein, wodurch der COP verbessert ist.
(Vierzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 73, ein innerer Wärmeaustauscher 31, bei dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus Wärme austauschen, hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der innere Wärmeaustauscher 31 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel, das durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 31a von dem Strahlkörper 12 fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 31b fließt. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist genauer gesagt das Kältemittel, das in die erste Komprimierungseinrichtung 11 zu ziehen ist. Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 31 ist ähnlich zu dem inneren Wärmeaustauscher 30 des neununddreißigsten Ausführungsbeispiels.
Ein Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 74 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 31 die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht (Punkt g6 → Punkt g☐6 in 74), und die Enthalpie des Kältemittels, das in das thermische Ausdehnungsventil 17 fließt, wird hinsichtlich des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels verringert (Punkt b6 → Punkt b☐6 in 74). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (F) des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Ähnlich zu dem neununddreißigsten Ausführungsbeispiel kann ferner der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert sein, wodurch der COP verbessert ist.
(Einundvierzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 75, eine Struktur des Strahlkörpers 12 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels geändert.
Der Strahlkörper 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist genauer gesagt als ein Kondensator eines unterkühlenden Typs konfiguriert, der einen Kondensationsabschnitt 12b, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c (Empfängerabschnitt) und einen Unterkühlungsabschnitt 12d aufweist. Der Kondensationsabschnitt 12b kondensiert das Kältemittel, der Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c separiert das Kältemittel, das aus dem Kondensationsabschnitt 12b fließt in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel, und der Unterkühlungsabschnitt 12d unterkühlt das Flüssigkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c fließt. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das in dem Kondensationsabschnitt 12b des Strahlkörpers 12 kondensiert, in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c wie bei dem Mollier-Diagramm von 76 in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert. Das gesättigte Flüssigkältemittel, das in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c separiert wird, wird ferner in dem Unterkühlungsabschnitt 12d unterkühlt (Punkt b8 → Punkt b☐8 in 76).
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann die Enthalpie des Kältemittels, das in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, verringert werden. Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (F) des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann ferner in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert sein, wodurch die Kühlkapazität erhöht ist.
Zu dieser Zeit kann verhindert werden, dass die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels (das heißt des Niederdruckseiten-Kältemittels in dem Zyklus) der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a im Gegensatz zu einem Fall unnötig erhöht wird (Punkt i8 in 76), bei dem der innere Wärmeaustauscher 30 des neununddreißigsten Ausführungsbeispiels verwendet ist. Dies kann somit verhindern, dass die Dichte des Saugkältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a abgesenkt wird, und dadurch ist es möglich, den Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) in dem Saugseiten-Verdampfer 16 hinsichtlich des neununddreißigsten Ausführungsbeispiels zu reduzieren.
(Zweiundvierzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist ein Flon-basiertes Kältemittel als das Kältemittel verwendet, um einen unterkritischen Kältemittelzyklus zu bilden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedoch Kohlenstoffdioxid als das Kältemittel verwendet, um einen überkritischen Kältemittelzyklus zu bilden, bei dem ein Kältemitteldruck, der von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, den kritischen Druck des Kältemittels überschreitet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 77, das thermische Ausdehnungsventil 17 von der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels entfernt. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
Ein Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 78 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, in dem Strahlkörper 12 gekühlt. Zu dieser Zeit wird das Kältemittel, das durch den Strahlkörper 12 geht, in einem unterkritischen Zustand gekühlt, ohne zu kondensieren (Punkt a10 → Punkt b10 von 78).
Das überkritische Hochdruck-Kältemittel, das in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 von dem Strahlkörper 12 fließt, wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt b10 → Punkt d10 in 78). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels. Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (D) des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
Bei dem überkritischen Kältemittelzyklus wird ferner der Hochdruckseiten-Kältemitteldruck höher als der bei dem unterkritischen Kältemittelzyklus. Der Druckunterschied zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite in dem Zyklus kann daher vergrößert werden (Punkt b10 → Punkt d10 von 78), wodurch die Dekomprimierungsmenge in dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 erhöht wird. Der Enthalpieunterschied (die Rückgewinnungsenergiemenge) zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts 13a und des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Düsenabschnitts 13a kann ferner vergrößert sein, wodurch der COP verbessert ist.
(Dreiundvierzigstes Ausführungsbeispiel)
Eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung, die für eine Gefrier-/Kälteerzeugungsvorrichtung verwendet ist, ist unter Bezugnahme auf 79 und 80 beschrieben. Die Gefrier-/Kälteerzeugungsvorrichtung dient zum Kühlen eines Kälte erzeugenden Raums, der ein Platz ist, der auf eine niedrige Temperatur, wie zum Beispiel in einem Bereich zwischen 0°C und 10°C, zu kühlen ist, und dient zum Kühlen eines Gefrierraums, der ein weiterer auf eine extrem niedrige Temperatur, wie zum Beispiel in einem Bereich zwischen –30°C und –10°C, zu kühlender Platz ist. 79 ist ein gänzlich schematisches Diagramm der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs ist der erste Kompressor 11 konfiguriert, um ein Kältemittel zu ziehen, das gezogene Kältemittel zu komprimieren, und das komprimierte Kältemittel zu entladen. Der erste Kompressor 11 ist beispielsweise ein elektrischer Kompressor, bei dem die erste Komprimierungseinrichtung 11a, die eine feste Verdrängung hat, durch den ersten elektrischen Motor 11b angetrieben ist. Als die erste Komprimierungseinrichtung 11 können beispielsweise verschiedene Komprimierungseinrichtungen, wie zum Beispiel eine Komprimierungseinrichtung eines Schraubentyps, eine Komprimierungseinrichtung eines Schaufeltyps und dergleichen, verwendet sein.
Der Betrieb (zum Beispiel eine Drehgeschwindigkeit) des ersten elektrischen Motors 11b ist durch Verwenden von Steuersignalen, die aus einer später beschriebenen Steuervorrichtung ausgegeben werden, gesteuert. Als der erste elektrische Motor 11b kann ein Wechselstrommotor oder ein Gleichstrommotor verwendet sein. Durch Steuern der Drehgeschwindigkeit des ersten elektrischen Motors 11b kann die Kältemittelentladungskapazität der ersten Komprimierungseinrichtung 11a geändert werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit der erste elektrische Motor 11b als eine erste Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung zum Ändern der Entladungskapazität des Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a verwendet sein.
Der Kältemittelstrahlkörper 12 ist auf der Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 angeordnet. Der Strahlkörper 12 tauscht zwischen dem Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, und einer Außenluft (das heißt einer Luft außerhalb des Raum), die durch den Kühllüfter 12a geblasen wird, um das Hochdruck-Kältemittel zu kühlen, Wärme aus. Die Drehungsgeschwindigkeit des Kühllüfters 12a ist durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, um eine Luftblasemenge von dem Kühllüfter 12a zu steuern, gesteuert.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Flon-basiertes Kältemittel als das Kältemittel für einen Kältemittelzyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs verwendet, um einen unterkritischen Dampfkomprimierungs-Kältemittelzyklus zu bilden, bei dem ein Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet. Der Strahlkörper 12 dient somit als ein Kondensator zum Kühlen und Kondensieren des Kältemittels. Ein Kälteerzeugeröl ist ferner mit dem Kältemittel gemischt, um die erste Komprimierungseinrichtung 11a und die zweite Komprimierungseinrichtung 21a zu schmieren, sodass das Kälteerzeugeröl in dem Kältemittelzyklus zusammen mit dem Kältemittel zirkuliert.
Ein Empfänger (das heißt Flüssigkeitsempfänger) kann auf einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 vorgesehen sein, um als ein Hochdruckseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator verwendet zu sein, bei dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert wird, und das Flüssigkältemittel als ein überschüssiges Kältemittel gespeichert wird. Das gesättigte Flüssigkältemittel, das von dem Empfänger separiert wird, wird in eine Stromabwärtsseite eingeleitet.
Ein erster Zweigabschnitt 18 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 verbunden, um den Fluss des Hochdruck-Kältemittels, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, abzuzweigen. Der erste Zweigabschnitt 18 ist ein Drei-Wege-Verbindungsstückglied, das drei Tore hat, die als ein Kältemitteleinlass und zwei Kältemittelauslässe verwendet sind. Das Drei-Wege-Verbindungsstückglied, das als der erste Zweigabschnitt 18 verwendet ist, kann durch Binden von Rohrleitungen, die unterschiedliche Rohrleitungsdurchmesser haben, konfiguriert sein, oder kann durch Vorsehen von mehreren Kältemittelkanälen in einem Metallblockglied oder einem Harzblockglied konfiguriert sein.
Einer der zwei Kältemittelauslässe des ersten Zweigabschnitts 18 ist mit einem thermischen Ausdehnungsventil 17, das als ein Hochdruckseiten-Dekomprimierungsabschnitt verwendet ist, verbunden, und der andere der zwei Kältemittelauslässe des ersten Zweigabschnitts 18 ist mit einem ersten elektrischen Ausdehnungsventil 19 als eine erste Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung, die später beschrieben ist, verbunden.
Das thermische Ausdehnungsventil 17 hat einen Temperatur fühlenden Abschnitt (nicht gezeigt), der in einem Kältemittelkanal auf einer Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 angeordnet ist. Das thermische Ausdehnungsventil 17 ist eine variable Drosseleinrichtung, bei der basierend auf einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 erfasst wird, und der Ventil-offen-Grad (die Kältemittelflussmenge) des thermischen Ausdehnungsventils 17 durch Verwenden einer mechanischen Einrichtung angepasst wird, sodass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 an einen vorbestimmten Wert angenähert wird.
Die Kältemittelauslassseite des thermischen Ausdehnungsventils 17 ist mit einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 verbunden. Der Ejektor 13 ist als eine Kältemitteldekomprimierungseinrichtung zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels und als eine Kältemittelzirkulationseinrichtung zum Zirkulieren Lassen des Kältemittels durch die Saugwirkung eines Hochgeschwindigkeits-Kältemittelflusses, der von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, verwendet.
Der Ejektor 13 ist konfiguriert, um den Düsenabschnitt 13a und das Kältemittelsaugtor 13b und dergleichen zu haben. Der Kältemittelkanalschnittbereich des Düsenabschnitts 13a ist in der Kältemittelflussrichtung gedrosselt, sodass ein Mitteldruck-Kältemittel von einem Strom, der bei dem ersten Zweigabschnitt abgezweigt wird, durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt wird. Das Kältemittelsaugtor 13b ist vorgesehen, um mit einem Platz in dem Ejektor 13 zu kommunizieren, bei dem das Strahltor des Düsenabschnitts 13a vorgesehen ist, um das Kältemittel, das von dem später beschriebenen zweiten Kompressor 21 entladen wird, zu ziehen.
Der Mischabschnitt 13c ist auf einer Stromabwärtsseite des Düsenabschnitts 13a und des Kältemittelsaugtors 13b in dem Kältemittelfluss in dem Ejektor 13 vorgesehen, um den Hochbewegungsgeschwindigkeits-Kältemittelfluss, der von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, mit dem Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen wird, zu mischen. Der Diffusor-Abschnitt 13d ist stromabwärts des Mischabschnitts 13c in einem Kältemittelfluss in dem Ejektor 13 vorgesehen, um den Kältemitteldruck in dem Diffusor-Abschnitt 13d zu erhöhen.
Der Diffusor-Abschnitt 13d ist in einer solchen Form gebildet, um die Kanalschnittfläche des Kältemittels allmählich zu erhöhen, und hat einen Effekt eines Reduzierens der Bewegungsgeschwindigkeit des Kältemittelflusses, um den Kältemitteldruck zu erhöhen. Das heißt, der Diffusor-Abschnitt 13d hat einen Effekt eines Wandelns der Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in die Druckenergie des Kältemittels. Ein Kältemitteleinlass 28a des zweiten Zweigabschnitts 28 ist mit der Auslassseite des Diffusor-Abschnitts 13d verbunden.
Die Grundstruktur des zweiten Zweigabschnitts 28 ist ähnlich zu dem ersten Zweigabschnitt 18. Ein Kältemittelauslass 28b des zweiten Zweigabschnitts 28 ist mit dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 verbunden, und ein Kältemittelauslass 28c des zweiten Zweigabschnitts 28 ist mit einem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 19 als eine später beschriebene zweite Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung verbunden.
Der zweite Zweigabschnitt 28 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist annähernd in eine Y-Form derart gebildet, dass eine Flussrichtung des Kältemittels, das von einem Kältemittelauslass 28b hin zu dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, und eine Flussrichtung des Kältemittels, das von dem anderen Kältemittelauslass 28c hin zu dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 29 fließt, hinsichtlich der Flussrichtung des Kältemittels, das von der Auslassseite des Diffusor-Abschnitts 13d zu dem Kältemitteleinlass 28a fließt, symmetrisch sind und miteinander in einem spitzen Winkel vereinigt werden.
Wenn somit das Kältemittel, das in dem zweiten Zweigabschnitt 28 fließt, darin abgezweigt wird, fließt das Kältemittel aus dem zweiten Zweigabschnitt 28, ohne die Flussgeschwindigkeit des Kältemittels ungewiss zu reduzieren. Die Flussbewegungsgeschwindigkeit (der dynamische Druck) des Kältemittels, das aus dem Ejektor 13 fließt, kann daher bei dem zweiten Zweigabschnitt 28 aufrechterhalten werden. Der zweite Zweigabschnitt 28 ist nicht auf die vorhergehende Form begrenzt und kann annähernd in eine T-Form oder dergleichen gebildet sein.
Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 ist ein Wärme absorbierender Wärmeaustauscher, bei dem ein Kältemittel, das aus dem Kältemittelauslass 28b des zweiten Zweigabschnitts 28 fließt, durch ein Wärmeaustauschen mit einer Luft innerhalb des Kälte erzeugenden Raums, die durch den Gebläselüfter 14a geblasen wird, um eine Wärme absorbierende Wirkung zu liefern, verdampft. Ein Fluid, das mit dem Kältemittel in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 Wärme austauschen soll, ist somit die Luft in dem Kalte erzeugenden Raum der Gefrier-/Kälte erzeugenden Vorrichtung.
Der Gebläselüfter 14a ist ein elektrisches Gebläse, bei dem eine Drehungsgeschwindigkeit (Luftblasemenge) des Gebläselüfters 14a durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist. Ein Kältemittelsaugtor des ersten Kompressors 11 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 verbunden.
Das zweite elektrische Ausdehnungsventil 29 dient zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das aus dem Kältemittelauslass 28c des zweiten Zweigabschnitts 28 fließt. Das zweite elektrische Ausdehnungsventil 29 ist genauer gesagt eine variable Drosseleinrichtung, die konfiguriert ist, um einen Ventilkörper mit einem variablen Drossel-offen-Grad zu haben, und ein Schrittmotor zum Ändern des Drossel-offen-Grads des Ventilkörpers.
Das zweite elektrische Ausdehnungsventil 29 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ferner hergestellt, um den Drosselkanal vollständig zu schließen. Wenn somit der Drosselkanal des zweiten elektrischen Ausdehnungsventils 29 vollständig geschlossen ist, fließt das gesamte Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, in den Entladungsseiten-Verdampfer 14, ohne in dem zweiten Zweigabschnitt 28 abgezweigt zu werden. Der Betrieb des zweiten elektrischen Ausdehnungsventils 29 ist durch ein Steuersignal, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert.
Das erste elektrische Ausdehnungsventil 29 ist mit dem anderen Kältemittelauslass des ersten Zweigabschnitts 18, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, verbunden. Die Grundstruktur des ersten elektrischen Ausdehnungsventils 19 ist ähnlich zu derselben des zweiten elektrischen Ausdehnungsventils 29. Wenn somit der Drosselkanal des ersten elektrischen Ausdehnungsventils 19 vollständig geschlossen ist, fließt das gesamte Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, in das thermische Ausdehnungsventil 17, ohne in den ersten Zweigabschnitt 18 abgezweigt zu werden.
Ein Vereinigungsabschnitt 120 ist mit den Kältemittelauslassseiten des ersten und des zweiten elektrischen Ausdehnungsventils 19, 20 verbunden, um die Kältemittel, die jeweils aus dem ersten und dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 19, 29 fließen, zu vereinigen. Die Grundstruktur des Vereinigungsabschnitts 120 ist ähnlich zu derselben des zweiten Zweigabschnitts 28. Der Vereinigungsabschnitt 120 ist mit zwei Kältemitteleinlässen 120b, 120c und einem Kältemittelauslass 120a in den drei Toren 120a–120c bzw. Anschlüssen des Drei-Wege-Verbindungsstückglieds versehen.
Der Vereinigungsabschnitt 120 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist annähernd in einer Y-Form derart gebildet, dass eine Flussrichtung des Kältemittels, das von dem ersten elektrischen Ausdehnungsventil 19 in den Kältemitteleinlass 120b fließt, und eine Flussrichtung des Kältemittels, das von dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 29 zu dem anderen Kältemitteleinlass 120c fließt, hinsichtlich der Flussrichtung des Kältemittels, das aus dem Kältemittelauslass 120a des Vereinigungsabschnitts 120 fließt, symmetrisch sind und in einem spitzen Winkel vereinigt sind.
Wenn somit die Kältemittel in dem Vereinigungsabschnitt 120 vereinigt werden, fließt das Kältemittel aus dem Vereinigungsabschnitt 120, ohne die Flussgeschwindigkeit des Kältemittels ungewiss zu reduzieren. Die Flussbewegungsgeschwindigkeit (der dynamische Druck) des Kältemittels, das aus dem ersten und dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 19, 29 fließt, kann daher bei dem Vereinigungsabschnitt 120 beibehalten werden.
Der Saugseiten-Verdampfer 16 ist ferner mit dem Kältemittelauslass 120a des Vereinigungsabschnitts 120 verbunden. Der Saugseiten-Verdampfer 16 ist ein Wärme absorbierender Wärmeaustauscher, der konfiguriert ist, um zwischen dem Kältemittel, das aus dem Vereinigungsabschnitt 120 fließt, und einer Luft des Gefrierraums, die durch den Gebläselüfter 16a geblasen und zirkuliert wird, einen Wärmeaustausch durchzuführen, wodurch ein Niederdruck-Kältemittel verdampft wird, um eine Wärme absorbierende Wirkung auszuüben.
Ein Fluid, mit dem das Kältemittel in dem Saugseiten-Verdampfer 16 Wärme austauschen soll, ist somit die Luft in dem Gefrierraum. Der Gebläselüfter 16a ist ein elektrisches Gebläse, bei dem eine Drehungsgeschwindigkeit (eine Luftblasemenge) des Gebläselüfters 16a durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist.
Das Kältemittelsaugtor des zweiten Kompressors 21 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 verbunden. Die Grundstruktur des zweiten Kompressors 21 ist ähnlich zu derselben des ersten Kompressors 11. Der zweite Kompressor 21 ist somit ein elektrischer Kompressor, bei dem eine zweite Komprimierungseinrichtung 21a eines Typs einer festen Verdrängung durch den zweiten elektrischen Motor 21b angetrieben ist. Der zweite elektrische Motor 21b des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als eine zweite Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung zum Ändern einer Kältemittelentladungskapazität der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a verwendet.
Das Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 ist mit einem Kältemittelentladungstor des zweiten Kompressors 21 verbunden.
Die Steuervorrichtung (nicht gezeigt) ist aus einem allgemein bekannten Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM und einen RAM und dergleichen aufweist, und ihren peripheren Schaltungen aufgebaut. Die Steuervorrichtung führt basierend auf einem Steuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, verschiedene Berechnungen und Verfahren durch und steuert einen Betrieb von verschiedenen elektrischen Betätigungsvorrichtungen 11b, 12b, 14a, 16a, 19, 21a, 29 oder dergleichen.
Die Steuervorrichtung weist einen Funktionsabschnitt als die erste Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung, die den Betrieb des ersten elektrischen Motors 11b, der eine erste Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung ist, steuert, und einen Funktionsabschnitt als die zweite Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung, die den Betrieb des zweiten elektrischen Motors 21b, der eine zweite Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung ist, steuert, auf. Die erste Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung und die zweite Entladungskapazitäts-Steuereinrichtung können jeweils durch unterschiedliche Steuervorrichtungen konfiguriert sein.
In die Steuervorrichtung werden von einer Sensorgruppe (nicht gezeigt), die einen Außenluftsensor zum Erfassen einer Außenlufttemperatur und einen Innentemperatursensor zum Erfassen einer Innentemperatur des Kalte erzeugenden Raums und einer Innentemperatur des Gefrierraums aufweist, Erfassungswerte und von einer Betriebstafel (nicht gezeigt), in der ein Betriebsschalter zum Betreiben des Kälteerzeugers und dergleichen vorgesehen ist, verschiedene Betriebssignale eingegeben.
Ein Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit der vorhergehenden Struktur ist als Nächstes basierend auf dem in 80 gezeigten Mollier-Diagramm beschrieben. Wenn der Betriebsschalter der Betriebstafel eingeschaltet wird, verursacht die Steuervorrichtung, dass der erste und der zweite elektrische Motor 11b, 21b, der Kühllüfter 12a, die Gebläselüfter 14a, 16a und die elektrischen Ausdehnungsventile 19, 29 betrieben werden. Die Steuervorrichtung steuert das erste und das zweite elektrische Ausdehnungsventil 19, 29, um in einem Drosselzustand oder einem Vollständig-offen-Zustand zu sein, wodurch Zykluskonfigurationen von drei Arten eingestellt werden.
Wenn die Steuervorrichtung verursacht, dass das elektrische Ausdehnungsventil 19 in einem vollständig geschlossenen Zustand ist, und verursacht, dass das zweite elektrische Ausdehnungsventil 29 in einem Drosselzustand ist, kann eine Zykluskonfiguration gebildet sein, bei der ein Kältemittelfluss lediglich bei dem Zweigabschnitt 28 abgezweigt wird (im Folgenden wird der Betriebsmodus bei der Zykluskonfiguration „Niederdruckzweig-Betriebsmodus” genannt).
Wenn die Steuervorrichtung verursacht, dass das erste elektrische Ausdehnungsventil 19 in einem Drosselzustand ist, und verursacht, dass das zweite elektrische Ausdehnungsventil 29 in einem vollständig geschlossenen Zustand ist, kann eine Zykluskonfiguration gebildet sein, bei der ein Kältemittelfluss lediglich bei dem ersten Zweigabschnitt abgezweigt wird (im Folgenden ist der Betriebsmodus bei der Zykluskonfiguration „Hochdruckzweig-Betriebsmodus” genannt).
Wenn die Steuervorrichtung verursacht, dass das erste und das zweite elektrische Ausdehnungsventil 19, 29 in einem Drosselzustand sind, kann eine Zykluskonfiguration gebildet sein, bei der ein Kältemittelfluss gleichzeitig sowohl bei dem ersten Zweigabschnitt 18 als auch dem zweiten Zweigabschnitt 28 abgezweigt wird (im Folgenden ist der Betriebsmodus bei der Zykluskonfiguration „Simultanzweig-Betriebsmodus” genannt).
Der Niederdruckzweig-Betriebsmodus, der Hochdruckzweig-Betriebsmodus oder der Simultanzweig-Betriebsmodus kann basierend auf der Kühlkapazität, die in dem Zyklus erforderlich ist, und der Außenlufttemperatur selektiv geschaltet werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird während eines allgemeinen Betriebs, bei dem eine allgemeine Kühlkapazität erforderlich ist, der Niederdruckzweig-Betriebsmodus geschaltet. Bei einem Hochlastbetrieb, bei dem eine höhere Kühlkapazität als bei dem allgemeinen Betriebsmodus erforderlich ist, und die Kältemittelflussmenge, die in dem Zyklus zirkuliert, gegenüber dem allgemeinen Betrieb erhöht ist, wird der Hochdruckzweig-Betriebsmodus geschaltet.
Der Simultanzweig-Betriebsmodus wird in einem Niederlastbetrieb, bei dem eine Kühlkapazität, die niedriger als bei dem allgemeinen Betrieb ist, erforderlich ist, und die Kältemittelflussmenge, die in dem Zyklus zirkuliert, niedriger als dieselbe bei dem allgemeinen Betrieb ist, oder bei einem Fall, bei dem die Außenlufttemperatur niedriger als eine vorbestimmte Standardtemperatur ist, sodass ein Druckunterschied zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite kleiner als ein vorbestimmter Druckunterschied ist, geschaltet.
Bei dem Niederdruckzweig-Betriebsmodus fließt ein Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemittel (a2 in 80), das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, in den Strahlkörper 12 und tauscht mit der geblasenen Luft (Außenluft), die durch den Kühllüfter 12a geblasen wird, Wärme aus, um abzustrahlen und zu kondensieren (Punkt a2 → Punkt b2 in 80). Das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, fließt in den ersten Zweigabschnitt 18.
Zu dieser Zeit fließt das gesamte Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, über den ersten Zweigabschnitt 18 in das thermische Ausdehnungsventil 17, ohne in den ersten Zweigabschnitt abgezweigt zu werden, da das erste elektrische Ausdehnungsventil 19 vollständig geschlossen ist. Das Kältemittel, das in das thermische Ausdehnungsventil 17 fließt, wird in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt und gerät in einen Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand (Punkt b2 → Punkt c2 in 80). Zu dieser Zeit ist der Ventil-offen-Grad des thermischen Ausdehnungsventils 17 derart angepasst, dass ein Überhitzungsgrad (Punkt g2 in 80) des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 einen vorbestimmten Wert annimmt.
Das Mittelkältemittel, das aus dem thermischen Ausdehnungsventil 17 fließt, fließt in den Düsenabschnitt 13a des Injektors 13 und wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt c2 → Punkt d2 in 80). Bei der Dekomprimierung und der Ausdehnung des Düsenabschnitts 13a wird die Druckenergie des Kältemittels in die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels gewandelt, und das Kältemittel wird mit einer hohen Geschwindigkeit von dem Kältemittelaustoßtor des Düsenabschnitts 13a ausgestoßen. Das Kältemittel, das von dem zweiten Kompressor 21 entladen wird, wird somit durch die Kältemittelsaugwirkung des Austoßkältemittels von dem Kältemittelsaugtor 13b des Sektors 13 in den Ejektor 13 gezogen (Punkt j2 → Punkt e2 in 80).
Das Ausstoßkältemittel, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, und das Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gesaugt wird, werden ferner in dem Mischabschnitt 13c des Injektors 13 gemischt und fließen in den Diffusor-Abschnitt 13d des Injektors 13 (Punkt d2 → Punkt e2 in 80). Das heißt, eine Kanalschnittfläche ist in dem Diffusor-Abschnitt 13d stromabwärts vergrößert, sodass die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in die Druckenergie desselben gewandelt wird, wodurch der Druck des Kältemittels erhöht wird (Punkt e2 → Punkt 12 in 80).
Das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, fließt in den zweiten Zweigabschnitt 28 und wird durch den zweiten Zweigabschnitt 28 in einen Fluss des Kältemittels, der hin zu dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, und einen Fluss des Kältemittels, der hin zu dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 29 fließt, abgezweigt. Die Steuervorrichtung passt den Drossel-offen-Grad des zweiten elektrischen Ausdehnungsventils 29 derart an, dass die Kältemittelflussmenge G1, die in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, größer als die Kältemittelflussmenge G2, die in das zweite elektrische Ausdehnungsventil 19 fließt, gemacht ist, und die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Saugseiten-Verdampfer 16 eine vorbestimmte Temperatur annimmt.
Das Kältemittel, das von dem zweiten Zweigabschnitt 28 in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, wird durch Absorbieren von Wärme von einer Luft innerhalb des Kälte erzeugenden Raums, die durch den Gebläselüfter 14a geblasen wird, verdampft (Punkt f2 → Punkt g2 in 80). Die Luft, die in das Innere des Kälte erzeugenden Raums geblasen wird, wird somit gekühlt. Das Gaskältemittel, das aus dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, wird in den ersten Kompressor 11 gezogen und wird wieder komprimiert (Punkt g2 → Punkt a2 in 80).
Das Kältemittel, das von dem zweiten Zweigabschnitt 28 in das zweite elektrische Ausdehnungsventil 29 fließt, wird andererseits in einer Iso-Enthalpie bei dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 29 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt f2 → Punkt hα2 in 80). Das Kältemittel, das bei dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 29 dekomprimiert und ausgedehnt wird, fließt in den Saugseiten-Verdampfer 16 und wird durch Absorbieren von Wärme von Luft innerhalb des Kälte erzeugenden Raums, die durch den Gebläselüfter 16a geblasen wird, verdampft (Punkt hα2 → Punkt i2 in 80). Die Luft, die in das Innere des Gefrierraums geblasen wird, wird somit gekühlt.
Das Gaskältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, wird in den zweiten Kompressor 21 gezogen und komprimiert (Punkt i2 → Punkt j2 in 80). Zu dieser Zeit steuert die Steuervorrichtung einen Betrieb des ersten und des zweiten Motors 11b, 21b, derart, dass der COP in dem ganzen Zyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs an annähernd den maximalen Wert angenähert wird. Mengen eines Druckerhöhens in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a sind genauer gesagt gesteuert, um annähernd gleich zu sein, und um die Komprimierungseffizienz in der ersten und zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a zu verbessern.
Wenn eine Erhöhungsmenge der Enthalpie des Kältemittels bei einem Fall ΔH1 ist, bei dem das Kältemittel in einer Iso-Entropie in dem ersten und dem zweiten Kompressor 11, 21 komprimiert wird, und wenn eine Erhöhungsmenge der Enthalpie des Kältemittels, das tatsächlich in dem ersten und dem zweiten Kompressor 11, 21 mit einem Druck beaufschlagt wird, ΔH2 ist, ist die Komprimierungseffizienz ein Verhältnis von ΔH1 zu ΔH2.
Wenn beispielsweise die Drehungsgeschwindigkeit oder die Menge eines Druckerhöhens des ersten und des zweiten Kompressors 11, 21 erhöht ist, ist die Temperatur des Kältemittels durch eine Bruchteilswärme des Kältemittels erhöht, wodurch die tatsächliche Erhöhungsmenge ΔH2 der Enthalpie erhöht ist. Die Komprimierungseffizienz ist in diesem Fall in dem ersten und dem zweiten Kompressor 11, 21 verringert.
Das Kältemittel, das von dem zweiten Kompressor 21 entladen wird, wird von dem Kältemittelsaugtor 13b in den Ejektor 13 gezogen (Punkt j2 → Punkt e2 in 80).
Bei dem Hochdruckzweig-Betriebsmodus wird als Nächstes das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, in dem Strahlkörper 12 ähnlich zu dem Niederdruckzweig-Betriebsmodus gekühlt und kondensiert (Punkt a2 → Punkt b2 in 80). Das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, wird bei dem ersten Zweigabschnitt 18 abgezweigt.
Das Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Zweigabschnitt 18 in das thermische Ausdehnungsventil 17 fließt, wird durch das thermische Ausdehnungsventil 17 in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt, um in einen Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand zu geraten (Punkt d2 → Punkt c2 in 80). Das Mittelkältemittel, das aus dem thermischen Ausdehnungsventil 17 fließt, fließt in der Reihenfolge des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 → des Diffusor-Abschnitts 13d → des zweiten Zweigabschnitts 28 → des Entladungsseiten-Verdampfers 14 (Punkt c2 → Punkt d2 → Punkt e2 → Punkt f2 in 80).
Da zu dieser Zeit das zweite elektrische Ausdehnungsventil 29 vollständig geschlossen ist, fließt das gesamte Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, über den zweiten Zweigabschnitt 28 in den zweiten Entladungsseiten-Verdampfer 14, ohne in dem zweiten Zweigabschnitt 28 abgezweigt zu werden. Das Kältemittel, das von dem zweiten Zweigabschnitt 28 in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, wird durch Absorbieren von Wärme von einer Luft innerhalb des Kalte erzeugenden Raums verdampft (Punkt f2 → Punkt g2 in 80) und in den ersten Kompressor 11 gezogen, um wieder komprimiert zu werden (Punkt g2 → Punkt a2 in 80).
Das Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Zweigabschnitt 18 in das erste elektrische Ausdehnungsventil 19 fließt, wird andererseits in einer Iso-Enthalpie bei dem ersten elektrischen Ausdehnungsventil 19 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt b2 → Punkt hβ2, was durch eine Strichlinie in 80 gezeigt ist).
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Ventil-offen-Grad (Drossel-offen-Grad) des ersten elektrischen Ausdehnungsventils 19 derart angepasst, dass ein Flussverhältnis Gnoz/Ge auf ein optimales Verhältnis eingestellt sein kann, bei dem ein hoher COP in dem ganzen Zyklus erhalten werden kann. Das Flussverhältnis Gnoz/Ge ist hier ein Verhältnis einer Kältemittelflussmenge Gnoz, die zu dem Düsenabschnitt 13a fließt, zu einer Kältemittelflussmenge Ge, die hin zu dem Kältemittelsaugtor 13b fließt. Das Kältemittel, das bei dem ersten elektrischen Ausdehnungsventil 19 dekomprimiert und ausgedehnt wird, fließt in den Vereinigungsabschnitt 120.
Das Kältemittel, das von dem Vereinigungsabschnitt 120 in den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, wird durch Absorbieren von Wärme von einer Luft innerhalb des Gefrierraums, die durch den Gebläselüfter 16a geblasen wird, verdampft (Punkt hβ2 → Punkt i2 in 80). Die Luft, die in das Innere des Gefrierraums geblasen wird, wird somit gekühlt. Das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, wird in den zweiten Kompressor 21 gezogen, um wieder komprimiert zu werden (Punkt i2 → Punkt j2 in 80) und wird dann ähnlich zu dem Niederdruckzweig-Betriebsmodus in das Kältemittelsaugtor 13b des Injektors 13 gezogen (Punkt j2 → Punkt e2 in 80).
Bei dem Simultanzweig-Betriebsmodus wird das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, ähnlich zu dem Hochdruckzweig-Betriebsmodus bei dem ersten Zweigabschnitt 18 abgezweigt. Das Kältemittel, das von dem ersten Zweigabschnitt 18 zu dem thermischen Ausdehnungsventil 17 fließt, fließt in der Reihenfolge des thermischen Ausdehnungsventils 17 → des Düsenabschnitts 13a des Injektors 13 → des Diffusor-Abschnitts 13d → des zweiten Zweigabschnitts 28 (Punkt b2 → Punkt c2 → Punkt d2 → Punkt e2 → Punkt f2 in 80).
Bei dem Simultanzweig-Betriebsmodus wird das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, ähnlich zu dem Niederdruckzweig-Betriebsmodus bei dem zweiten Zweigabschnitt 28 abgezweigt. Das Kältemittel, das von dem zweiten Zweigabschnitt 28 hin zu dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, fließt in der Reihenfolge des Entladungsseiten-Verdampfers 14 → des ersten Kompressors 11, um eine Luft innerhalb des Kälte erzeugenden Raums zu kühlen (Punkt f2 → Punkt g2 in 80).
Das Kältemittel, das von dem zweiten Zweigabschnitt 28 hin zu dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 29 fließt, fließt andererseits in der Reihenfolge des zweiten elektrischen Ausdehnungsventils 29 → des Vereinigungsabschnitts 120 (Punkt c2 → Punkt hβ2, was durch eine Strichlinie in 80 gezeigt ist). Das Kältemittel, das von dem ersten Zweigabschnitt 18 hin zu dem ersten elektrischen Ausdehnungsventil 19 fließt, fließt ferner in der Reihenfolge des ersten elektrischen Ausdehnungsventils 19 → des Vereinigungsabschnitts 120 (Punkt f2 → Punkt hα2 in 80).
Der Fluss des Kältemittels, das aus dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 29 fließt, und der Fluss des Kältemittels, das aus dem ersten elektrischen Ausdehnungsventil 19 fließt, werden dann bei dem Vereinigungsabschnitt 120 vereinigt (Punkt hβ2 → Punkt hγ2, Punkt hα2 → Punkt hγ2 in 80). Das Kältemittel, das aus dem Vereinigungsabschnitt 120 fließt, fließt in den Saugseiten-Verdampfer 16 und wird verdampft, um die Luft innerhalb des Gefrierraums ähnlich zu dem Niederdruckzweig-Betriebsmodus und dem Hochdruckzweig-Betriebsmodus zu kühlen.
Das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, wird in den zweiten Kompressor 21 gezogen, um komprimiert zu werden, und wird dann in das Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 gezogen (Punkt hγ2 → Punkt i2 → Punkt j2 → Punkt e2 in 80).
Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird im Vorhergehenden betrieben, und dadurch können die folgenden ausgezeichneten Effekte erhalten werden.

(A) Bei einem Betriebsmodus können, da der Fluss des Kältemittels bei mindestens entweder dem ersten Zweigabschnitt 18 oder dem zweiten Zweigabschnitt 28 abgezweigt wird, sowohl der Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch der Saugseiten-Verdampfer 16 geeignet mit dem Kältemittel versorgt werden. Eine Kühlwirkung kann somit zu der gleichen Zeit in sowohl dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch dem Saugseiten-Verdampfer 16 ausgeübt werden.

Zu dieser Zeit wird der Kältemittelverdampfungsdruck des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ein Druck, der durch den zweiten Kompressor 21 und den Diffusor-Abschnitt 13d beaufschlagt wird. Der Kältemittelverdampfungsdruck des Saugseiten-Verdampfers 16 ist andererseits ein Druck, der durch das zweite elektrische Ausdehnungsventil 29 dekomprimiert wird, nachdem derselbe in dem Diffusor-Abschnitt 13d beaufschlagt wurde.
Der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Saugseiten-Verdampfers 16 kann somit niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Entladungsseiten-Verdampfers 14 gemacht werden. Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 kann als ein Resultat zum Kühlen des Kalte erzeugenden Raums, der eine niedrige Temperatur hat, angepasst sein, und der Saugseiten-Verdampfer 16 kann zum Kühlen des Gefrierraums, der eine extrem niedrige Temperatur hat, angepasst sein.

(B) Da der zweite Kompressor 21 (die zweite Komprimierungseinrichtung 21a) vorgesehen ist, kann die Saugkapazität des Ejektors 13 durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a in einem Betriebsmodus ergänzt werden. Selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der beispielsweise ein Druckunterschied zwischen einem Hochdruck-Kältemittel und einem Niederdruck-Kältemittel verringert ist, wodurch die Flussmenge des Treibflusses des Ejektors 13 verringert wird, wie beispielsweise in einem Fall einer niedrigen Außenlufttemperatur, das heißt, selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors 13 verringert ist, kann daher der Saugseiten-Verdampfer 165 mit einem Kältemittel versorgt werden.

Der Kältemitteldruck wird ferner durch die Druckbeaufschlagungswirkung in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a und in dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 erhöht. Verglichen mit einem Fall, bei dem somit das Kältemittel durch eine einzelne Komprimierungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt wird, wird die treibende Leistung der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a reduziert, wodurch der COP verbessert wird.
Durch die Druckbeaufschlagungswirkung des Diffusor-Abschnitts 13d kann ferner der Saugdruck der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht werden, wodurch die treibende Leistung in der ersten Komprimierungseinrichtung 11a reduziert wird. Da zusätzlich der Druckunterschied zwischen dem Saugdruck und dem Entladungsdruck in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a reduziert werden kann, kann die Komprimierungseffizienz in der ersten bzw. zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a verbessert werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die Kältemittelentladungskapazitäten der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a jeweils unabhängig durch den ersten und den zweiten elektrischen Motor 11b, 21b geändert werden. Die Komprimierungseffizienz in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a kann somit effektiv verbessert werden.
Selbst wenn als ein Resultat eine Variation der Flussmenge des Treibflusses verursacht wird, wodurch die Druckbeaufschlagungskapazität des Diffusor-Abschnitts 13d reduziert wird, kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs mit einem hohen COP stabil betrieben werden.
Bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der der Druckunterschied zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel beispielsweise bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung, bei der die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers 16 auf eine sehr niedrige Temperatur, wie zum Beispiel –30°C bis –10°C reduziert ist, groß ist, ist daher der Effekt der vorliegenden Erfindung extrem groß.

(C) Bei dem Niederdruckzweig-Betriebsmodus wird die Kältemittelflussmenge G1, die von dem zweiten Zweigabschnitt 28 in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, größer als die Kältemittelflussmenge G2, die von dem zweiten Zweigabschnitt 18 in das zweite thermische Ausdehnungsventil 29 fließt, gemacht. Eine Strahlungsmenge des Kältemittels in dem Strahlkörper 12 kann daher erhöht werden. Eine Menge eines Wärmeabsorbierens des Kältemittels in dem ganzen Zyklus, das heißt eine Kühlkapazität des Zyklus, kann somit vergrößert werden.
(D) bei dem Hochdruckzweig-Betriebsmodus und dem Simultanzweig-Betriebsmodus fließt somit das Kältemittel in der Reihenfolge des ersten Kompressors 11 → des Strahlkörpers 12 → des ersten Zweigabschnitts 18 → des Ejektors 13 → des zweiten Zweigabschnitts 28 → des Entladungsseiten-Verdampfers 14 → des ersten Kompressors 11. Zu der gleichen Zeit fließt ein Kältemittel in der Reihenfolge des ersten Kompressors 11 → des Strahlkörpers 12 → des ersten Zweigabschnitts 18 → des ersten elektrischen Ausdehnungsventils 19 → des Vereinigungsabschnitts 120 → des Saugseiten-Verdampfers 16 → des zweiten Kompressors 21 → des Ejektors 13 → des zweiten Zweigabschnitts 28 → des Entladungsseiten-Verdampfers 24 → des ersten Kompressors 11.

Das heißt, da der Fluss des Kältemittels, das durch den Verdampfer, wie zum Beispiel den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16, geht, kreisförmig wird, kann, selbst wenn ein Schmierungsöl (Kälteerzeugeröl) für den ersten und den zweiten Kompressor 11, 21 in das Kältemittel gemischt wird, dies verhindern, dass das Öl in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 bleibt.

(E) Bei dem Simultanzweig-Betriebsmodus ist ein Zyklus derart konfiguriert, dass der Saugseiten-Verdampfer 16 mit dem Kältemittel, das sowohl aus dem ersten elektrischen Ausdehnungsventil 19 als auch dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 29 fließt, versorgt wird. Bei dem Simultanzweig-Betriebsmodus kann somit die Kältemittelflussmenge, mit der der Saugseiten-Verdampfer 16 versorgt wird, verglichen mit einer Zyklusstruktur, bei der der Saugseiten-Verdampfer 16 mit dem Kältemittel, das aus entweder dem ersten elektrischen Ausdehnungsventil 19 oder dem zweiten elektrischen Ausdehnungsventil 29 fließt, versorgt wird, ohne Weiteres erhöht werden.
(F) Verglichen mit der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs des Patentdokuments 1 kann ein Sammler als ein Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator von der Saugseite des ersten Kompressors 11 entfernt sein. Der Erzeugnisaufwand der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann somit reduziert werden.
(G) Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann zusätzlich, da das thermische Ausdehnungsventil 17, das eine variable Drosseleinrichtung ist, als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet ist, die Kältemittelflussmenge, die in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, gemäß einer Lastvariation in dem Kältemittelzyklus variiert werden. Selbst wenn als ein Resultat eine Lastschwankung entsteht, kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs betrieben werden, während dieselbe einen hohen COP hat.
(H) Da das Kältemittel, das durch das thermische Ausdehnungsventil 17 dekomprimiert wird, in dem Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand ist (Punkt c2 in 80), kann ein Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Kältemittel in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließen.

Verglichen mit einem Fall, bei dem somit das Flüssigkältemittel in den Düsenabschnitt 13a fließt, kann ein Kochen des Kältemittels in dem Düsenabschnitt 13a erleichtert werden, wodurch die Düseneffizienz verbessert wird. Die Rückgewinnungsenergiemenge des Düsenabschnitts 13 wird somit erhöht, und eine Menge eines Druckerhöhens wird in dem Diffusor-Abschnitt 13d erhöht, wodurch der COP verbessert wird.
Verglichen mit dem Fall, bei dem das Flüssigkältemittel in den Düsenabschnitt 13a fließt, kann ferner die Kältemittelkanalfläche des Düsenabschnitts 13a vergrößert werden, und dadurch kann das Verarbeiten des Düsenabschnitts 13a leicht gemacht werden. Als ein Resultat kann der Erzeugnisaufwand des Ejektors 13 verringert werden, wodurch der Erzeugnisaufwand der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs reduziert ist.
(Vierundvierzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in dem ganzen schematischen Diagramm von 81, die Anordnung des thermischen Ausdehnungsventils 17 hinsichtlich des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels geändert. Das heißt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das thermische Ausdehnungsventil 17 in einem Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 zu der Einlassseite des ersten Zweigabschnitts 18 angeordnet. In 81 sind Teile, die ähnlich zu denselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels sind oder denselben entsprechen, durch die gleichen Bezugsziffern angegeben. Dies ist in den folgenden Zeichnungen das Gleiche. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Ein Betrieb der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist als Nächstes unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 82 beschrieben. Betreffend die Zeichen, die die Kältemittelzustände in 82 angeben, sind die gleichen Kältemittelzustände wie in 80 durch Verwenden der gleichen alphabetischen Zeichen angegeben, die zusätzlichen Zeichen hinter den alphabetischen Zeichen sind jedoch lediglich geändert. Das Gleiche ist für die Mollier-Diagramme in den folgenden Ausführungsbeispielen übernommen.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, fließt das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, in das thermische Ausdehnungsventil 17 und wird in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt, um bei einem Betriebsmodus in einen Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand zu geraten (Punkt b4 → Punkt c4 in 82).
Bei dem Hochdruckzweig-Betriebsmodus und dem Simultanbetriebsmodus wird andererseits das Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Zweigabschnitt 18 in das erste elektrische Ausdehnungsventil 19 fließt, in einer Iso-Enthalpie bei dem ersten elektrischen Ausdehnungsventil 19 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt c4 → Punk hβ4, was durch eine Strichlinie in 82 gezeigt ist). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (H) des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
(Fünfundvierzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 83, ein innerer Wärmeaustauscher 30, in dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus Wärme austauschen, hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der innere Wärmeaustauscher 30 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittel, das durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30a von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b fließt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist genauer gesagt das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, das Kältemittel, das durch einen Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 hin zu der Einlassseite des ersten Zweigabschnitts 18 fließt. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Gegensatz dazu das Kältemittel, das in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist.
Als eine spezielle Struktur des inneren Wärmeaustauschers 30 kann eine Doppelrohrleitungs-Wärmeaustauschstruktur verwendet sein, bei der eine innere Rohrleitung, die einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b bildet, innerhalb einer äußeren Rohrleitung, die einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30 bildet, vorgesehen ist. Der Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 30a kann als die innere Rohrleitung vorgesehen sein, und der Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 30b kann als die äußere Rohrleitung vorgesehen sein.
Kältemittelrohrleitungen zum Definieren des Hochdruckseiten-Kältemittelkanals 30a und des Niederdruckseiten-Kältemittelkanals 30b können ferner durch Hartlöten gebunden sein, um eine Wärmeaustauschstruktur zu haben. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a erhöht (Punkt i6 → i☐6 in 84), und die Enthalpie des Kältemittels, das in den ersten Zweigabschnitt 18 fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 30 in einem Betriebsmodus wie in dem Mollier-Diagramm von 84 verringert (Punkt b6 → Punkt b☐6 in 84). Ein weiterer Betrieb in einem Betriebsmodus ist ähnlich zu demselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (H) des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 30 kann daher die Enthalpie des Kältemittels, das in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, in einem Betriebsmodus hinsichtlich des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels verringert werden.
Der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann als ein Resultat in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert sein, wodurch weiter der COP verbessert ist.
(Sechsundvierzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 85, ein innerer Wärmeaustauscher 31, bei dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus Wärme austauschen, hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der innere Wärmeaustauscher 31 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittel, das von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 durch einen Hochdruckseiten-Kältemitelkanal 31a fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 31b fließt. Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 31 ist ähnlich zu dem inneren Wärmeaustauscher 30 des fünfundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist genauer gesagt das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, das Kältemittel, das von der Kältemittelauslassseite des ersten Zweigabschnitts 18 durch einen Kältemittelkanal zu der Kältemitteleinlassseite des ersten elektrischen Ausdehnungsventils 19 geht. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Gegensatz dazu das Kältemittel, das in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, werden die Enthalpien des Saugseiten-Kältemittels und des Entladungsseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a erhöht (Punkt i8 → Punkt i☐8 → j8 in 86), und die Enthalpie des Kältemittels, das in das erste elektrische Ausdehnungsventil 19 fließt, wird bei dem Hochdruckzweig-Betriebsmodus und dem Simultanzweig-Betriebsmodus durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 31, wie bei dem Mollier-Diagramm von 86, verringert (b8 → b☐8 in 86). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (H) des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Ähnlich zu dem vierundvierzigsten Ausführungsbeispiel kann ferner der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert werden, wodurch der COP verbessert wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel tauscht das Hochdruck-Kältemittel, das in einem Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des ersten Zweigabschnitts 18 zu der Einlassseite des ersten elektrischen Ausdehnungsventils 19 fließt, mit einem Niederdruck-Kältemittel, das zu der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist, Wärme aus. Dies kann daher verhindern, dass die Enthalpie des Kältemittels, das von dem ersten Zweigabschnitt 18 zu dem Düsenabschnitt 13a fließt, unnötig reduziert wird.
Eine weitere Verbesserung des COP kann daher erhalten werden. Da die Enthalpie des Kältemittels, die zu dem Düsenabschnitt 13a fließt, nicht unnötig reduziert wird, kann die Rückgewinnungsenergiemenge in dem Düsenabschnitt 13a erhöht werden.
Details sind beschrieben. Die Neigung der Iso-Enthalpie-Linie in dem Düsenabschnitt 13a wird gemäß einer Erhöhung der Enthalpie des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, gleichmäßiger. Bei einem Fall, bei dem das Kältemittel in einer Iso-Entropie durch einen gleichen Druck in dem Düsenabschnitt 13a ausgedehnt wird, wird der Unterschied (die Rückgewinnungsenergiemenge) zwischen der Enthalpie des Einlassseiten-Kältemittels des Düsenabschnitts 13a und der Enthalpie des Auslassseiten-Kältemittels des Düsenabschnitts 13a größer, sowie die Enthalpie des Einlassseiten-Kältemittels des Düsenabschnitts 13a höher wird.
Die Rückgewinnungsenergiemenge in dem Düsenabschnitt 13a kann somit gemäß einer Erhöhung der Enthalpie des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, erhöht werden. Gemäß einer Erhöhung der Rückgewinnungsenergiemenge kann somit eine Menge einer Druckerhöhung in dem Diffusor-Abschnitt 13d erhöht werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
(Siebenundvierzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 87, ein innerer Wärmeaustauscher 32, in dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus Wärme austauschen, hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der innere Wärmeaustauscher 32 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel, das von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 32a fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 32b fließt. Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 32 ist ähnlich zu derselben des inneren Wärmeaustauschers 30 des fünfundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist genauer gesagt das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, das Kältemittel, das durch einen Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 hin zu dem Einlasstor des ersten Zweigabschnitts 18 geht. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Gegensatz dazu das Kältemittel, das in die erste Komprimierungseinrichtung 11a zu ziehen ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht (Punkt g10 → Punkt g☐10 in 88), und die Enthalpie des Kältemittels, das in den ersten Zweigabschnitt 18 fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 32 in einem Betriebsmodus wie bei dem Mollier-Diagramm von 88 verringert (Punkt b10 → Punkt b☐10 in 88). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (H) des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Ähnlich zu dem vierundvierzigsten Ausführungsbeispiel kann ferner der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
(Achtundvierzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 89, ein innerer Wärmeaustauscher 33, in dem das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus Wärme austauschen, hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der innere Wärmeaustauscher 33 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel, das von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 33a fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 33b fließt. Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 33 ist ähnlich zu dem inneren Wärmeaustauscher 30 des fünfundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist genauer gesagt das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, das Kältemittel, das von der Kältemittelauslassseite des ersten Zweigabschnitts 18 zu der Kältemitteleinlassseite des ersten elektrischen Ausdehnungsventils 19 durch einen Kältemittelkanal geht. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Gegensatz dazu das Kältemittel, das in die erste Komprimierungseinrichtung 11a zu ziehen ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht (Punkt g☐12 → Punkt g12 in 90), und die Enthalpie des Kältemittels, das in das erste elektrische Ausdehnungsventil 19 fließt, wird bei dem Hochdruckzweig-Betriebsmodus und dem Simultanzweig-Betriebsmodus durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 33 wie bei dem Mollier-Diagramm von 90 verringert (Punkt b12 → b☐12 in 90). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (H) des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Eine Verbesserung des COP kann ferner ähnlich zu dem sechsundvierzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Neunundvierzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 91, eine Struktur des Strahlkörpers 12 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels geändert.
Der Strahlkörper 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist genauer gesagt als ein Kondensator eines unterkühlenden Typs konfiguriert, der einen Kondensationsabschnitt 12b, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c (Empfängerabschnitt) und einen Unterkühlungsabschnitt 12d aufweist. Der Kondensationsabschnitt 12b kondensiert das Kältemittel, der Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c separiert das Kältemittel, das aus dem Kondensationsabschnitt 12b fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel, und der Unterkühlungsabschnitt 12d unterkühlt das Flüssigkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c fließt. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das in dem Kondensationsabschnitt 12b des Strahlkörpers 12 kondensiert, in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c bei einem Betriebsmodus wie bei dem Mollier-Diagramm von 92 in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert. Das gesättigte Flüssigkältemittel, das in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 12c separiert wird, wird ferner in dem Unterkühlungsabschnitt 12d unterkühlt (Punkt b14 → Punkt b☐14 in 92). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (H) des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Bei einem Betriebsmodus kann daher die Enthalpie des Kältemittels, das in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, hinsichtlich des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels verringert werden.
Der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann als ein Resultat in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
Dies kann zu dieser Zeit verhindern, dass die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels (das heißt des Niederdruckseiten-Kältemittels in dem Zyklus) der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a im Gegensatz zu einem Fall, bei dem der innere Wärmeaustauscher 30 des fünfundvierzigsten Ausführungsbeispiels verwendet ist, unnötig erhöht wird (Punkt i14 in 92). Dies kann somit verhindern, dass die Dichte des Saugkältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a abgesenkt wird, und dadurch ist es möglich, in dem Saugseiten-Verdampfer 16 den Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) hinsichtlich des fünfundvierzigsten Ausführungsbeispiels zu reduzieren.
(Fünfzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei den vorhergehenden jeweiligen dreiundvierzigsten bis neunundvierzigsten Ausführungsbeispielen ist ein Flon-basiertes Kältemittel als das Kältemittel für einen Kältemittelzyklus der Kältemittelerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs verwendet, um einen unterkritischen Kältemittelzyklus zu bilden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedoch Kohlenstoffdioxid als das Kältemittel verwendet, um einen überkritischen Kältemittelzyklus zu bilden, bei dem ein Kältemitteldruck, mit dem von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, den kritischen Druck des Kältemittels überschreitet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 93, das thermische Ausdehnungsventil 17 von der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels entfernt. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Ein Betrieb einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 94 beschrieben. Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, in dem Strahlkörper 12 gekühlt. Zu dieser Zeit wird das Kältemittel, das durch den Strahlkörper 12 geht, in einem überkritischen Zustand gekühlt, ohne zu kondensieren (Punkt a16 → Punkt b16 von 94).
Das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, fließt in den ersten Zweigabschnitt 18 und wird durch den Zweigabschnitt 18 bei dem Hochdruckzweig-Betriebsmodus und dem Simultanzweig-Betriebsmodus in einen Fluss des Kältemittels, das hin zu dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, und einen Fluss des Kältemittels, das hin zu dem ersten thermischen Ausdehnungsventil 19 fließt, abgezweigt (Punkt b16 von 94). Das überkritische Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Zweigabschnitt 18 in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt b16 → Punkt d16 in 94).
Bei dem Hochdruckzweig-Betriebsmodus und dem Simultanbetriebsmodus wird andererseits das Hochdruck-Kältemittel, das von dem ersten Zweigabschnitt 18 in das erste thermische Ausdehnungsventil 19 fließt, in einer Iso-Enthalpie bei dem ersten thermischen Ausdehnungsventil 19 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt b16 → Punkt hβ16, was durch eine Strichlinie in 94 gezeigt ist).
Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels. Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A) bis (F) des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
Bei dem überkritischen Kältemittelzyklus wird ferner der Hochdruckseiten-Kältemitteldruck höher als derselbe bei dem unterkritischen Kältemittelzyklus. Der Druckunterschied zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite in dem Zyklus kann daher vergrößert werden (Punkt b16 → Punkt d16 von 94), wodurch die Dekomprimierungsmenge in dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 erhöht wird. Der Enthalpieunterschied (die Rückgewinnungsenergiemenge) zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts 13a und des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Düsenabschnitts 13a kann ferner vergrößert werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
(Einundfünfzigstes Ausführungsbeispiel)
Wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 95 ist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit einem dritten Zweigabschnitt 38 versehen, der eine zu dem ersten Zweigabschnitt 18 des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels ähnliche Struktur hat und auf einer Kältemittelentladungsseite des ersten Kompressors 11 angeordnet ist. Ein Kältemittelauslass des dritten Zweigabschnitts 38 ist mit einem ersten Strahlkörper 121 verbunden, und der andere Kältemittelauslass des dritten Zweigabschnitts 38 ist mit einem zweiten Strahlkörper 122 verbunden.
Der erste Strahlkörper 121 ist ein Wärmestrahlungs-Wärmeaustauscher, der zwischen dem Hochdruck-Kältemittel, das aus dem einen Kältemittelauslass des dritten Zweigabschnitts 38 fließt, und einer Außenluft (das heißt einer Luft außerhalb des Raums), die durch einen Kühllüfter 121a geblasen wird, Wärme austauscht, um das Hochdruck-Kältemittel zu kühlen. Der zweite Strahlkörper 122 ist ein Wärmestrahlungs-Wärmeaustauscher, der zwischen einem Hochdruck-Kältemittel, das aus dem anderen Kältemittelauslass des dritten Zweigabschnitts 38 fließt, und einer Außenluft (das heißt einer Luft außerhalb des Raums), die durch einen Kühllüfter 122a geblasen wird, Wärme austauscht, um das Hochdruck-Kältemittel zu kühlen.
Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Wärmeaustauschfläche bzw. der Wärmeaustauschbereich des ersten Strahlkörpers 21 hinsichtlich des zweiten Strahlkörpers 122 reduziert, sodass die Kapazität eines Wärmeaustauschens (eine Wärmestrahlleistung) des ersten Strahlkörpers 121 niedriger als die Kapazität eines Wärmeaustauschens des zweiten Strahlkörpers 122 gemacht ist. Die Kühllüfter 121a, 122a sind elektrische Gebläse, bei denen ihre Drehgeschwindigkeit (Luftblasemenge) durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist.
Ein Empfänger (das heißt Flüssigkeitsempfänger) kann auf einer Kältemittelauslassseite des ersten oder zweiten Strahlkörpers 121, 122 vorgesehen sein, um als ein Hochdruckseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator verwendet zu sein, bei dem das Kältemittel, das aus dem ersten oder zweiten Strahlkörper 121, 122 fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert wird, und das Flüssigkältemittel als ein überschüssiges Kältemittel gespeichert wird. Das gesättigte Flüssigkältemittel, das von dem Empfänger separiert wird, wird ferner in eine Stromabwärtsseite eingeleitet.
Das thermische Ausdehnungsventil 17 ist mit einer Kältemittelauslassseite des ersten Strahlkörpers 121 als eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung ähnlich zu dem dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiel verbunden. Die Kältemittelauslassseite des thermischen Ausdehnungsventils 17 ist mit einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 ähnlich zu dem dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiel verbunden. Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 ist mit der Auslassseite des Diffusor-Abschnitts 13d des Ejektors 13 verbunden.
Eine feste Drossel 39 als eine Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung ist mit einer Kältemittelauslassseite des zweiten Strahlkörpers 122 verbunden. Als die feste Drossel 39 kann ein Kapillarrohr, eine Mündung oder dergleichen verwendet sein. Der Saugseiten-Verdampfer 16 ist ähnlich zu dem dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiel mit einer Kältemittelauslassseite der festen Drossel 39 verbunden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die weiteren Konfigurationen ähnlich zu der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Ein Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit der vorhergehenden Struktur ist als Nächstes basierend auf dem in 96 gezeigten Mollier-Diagramm beschrieben. Wenn der Betriebsschalter der Betriebstafel eingeschaltet ist, verursacht die Steuervorrichtung, dass der erste und der zweite elektrische Motor 11b, 21b, die Kühllüfter 121a, 122a, die Gebläselüfter 14a, 16a betrieben werden. Der erste Kompressor 11 zieht somit ein Kältemittel, komprimiert das gezogene Kältemittel und entlädt das komprimierte Kältemittel. Der Zustand des Kältemittels zu dieser Zeit ist ein Punkt a18 von 96.
Ein Hochtemperatur- und Hochdruckgaskältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, fließt in den dritten Zweigabschnitt 38 und wird durch den Zweigabschnitt 38 in einen Fluss des Kältemittels, das hin zu dem ersten Strahlkörper 121 fließt, und einen Fluss des Kältemittels, das hin zu dem zweiten Strahlkörper 122 fließt, abgezweigt (Punkt a18 von 96).
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Kanalbereiche bzw. Kanalflächen (Druckverlustcharakteristiken) der jeweiligen Kanäle in dem dritten Zweigabschnitt 38 derart bestimmt, dass ein Flussverhältnis Gr1/Gr2 auf ein optimales Verhältnis eingestellt sein kann, bei dem in dem ganzen Zyklus ein hoher COP erhalten werden kann. Das Flussverhältnis Gr1/Gr2 ist hier ein Verhältnis einer Kältemittelflussmenge Gr1, die zu dem ersten Strahlkörper 121 fließt, zu einer Kältemittelflussmenge Gr2, die hin zu dem zweiten Strahlkörper 122 fließt.
Das Kältemittel, das in den ersten Strahlkörper 121 fließt, tauscht mit der geblasenen Luft (Außenluft), die durch den Kühllüfter 121a geblasen wird, Wärme aus, um zu strahlen und zu kondensieren (Punkt a18 → Punkt b118 in 96). Das Kältemittel, das in den zweiten Strahlkörper 122 fließt, tauscht andererseits mit der geblasenen Luft (Außenluft), die durch den Kühllüfter 122a geblasen wird, Wärme aus, um zu strahlen und zu kondensieren (Punkt a18 → Punkt b218 in 96).
Da die Kapazität eines Wärmeaustauschens des ersten Strahlkörpers 121 niedriger als die Kapazität eines Wärmeaustauschens des zweiten Strahlkörpers 122 eingestellt ist, kann die Enthalpie des Kältemittels, das aus dem ersten Strahlkörper 121 fließt, höher werden als die Enthalpie des Kältemittels, das aus dem zweiten Strahlkörper 122 fließt.
Das Kältemittel, das aus dem ersten Strahlkörper 121 fließt, fließt ferner in das thermische Ausdehnungsventil 17 und wird in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt, um in einen Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand zu geraten (Punkt b118 → Punkt c18 in 96). Zu dieser Zeit wird der Ventil-offen-Grad des thermischen Ausdehnungsventils 17 so angepasst, dass ein Überhitzungsgrad (Punkt g18 in 96) des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ein vorbestimmter Wert wird.
Das Mitteldruck-Kältemittel, das aus dem thermischen Ausdehnungsventil 17 fließt, wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt c18 → Punkt d18 in 96). Das Ausstoßkältemittel, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, und das Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen wird, werden ferner in dem Mischabschnitt 13c des Ejektors 13 gemischt (Punkt d18 → Punkt e18 in 96) und in dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors mit einem Druck beaufschlagt (Punkt e18 → Punkt f18 in 96).
Das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, fließt in den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und wird durch Absorbieren von Wärme von Luft innerhalb des Kälte erzeugenden Raums, die durch den Gebläselüfter 14a geblasen wird, verdampft (Punkt f18 → Punkt g18 in 96). Die Luft, die in das Innere des Kälte erzeugenden Raums geblasen wird, wird somit gekühlt. Das Gaskältemittel, das aus dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 fließt, wird in den ersten Kompressor 11 gezogen und wird wieder komprimiert (Punkt g18 → Punkt a18 in 96).
Ein Flüssigkältemittel, das aus dem zweiten Strahlkörper 122 fließt, wird andererseits in einer Iso-Enthalpie bei der festen Drossel 39 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt b218 → Punkt h18 in 96). Das Kältemittel, das bei der festen Drossel 39 dekomprimiert und ausgedehnt wird, fließt in den Saugseiten-Verdampfer 16 und wird durch Absorbieren von Wärme von einer Luft innerhalb des Gefrierraums, die durch den Gebläselüfter 16a geblasen wird, verdampft (Punkt h18 → Punkt i18 in 96). Die Luft, die in das Innere des Raums geblasen wird, wird somit gekühlt.
Das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, wird in den zweiten Kompressor 21 gezogen, um wieder komprimiert zu werden (Punkt i18 → Punkt j18 in 96), und wird dann in das Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 gezogen (Punkt j18 → Punkt e18 in 96). Der weitere Betrieb, wie zum Beispiel die Steuerung der Menge eines unter Druck Setzens in der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a, ist ähnlich zu demselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird im Vorhergehenden betrieben, und dadurch können die Effekte (A), (B), (D), (F)–(H) des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
Die Wärmestrahlungskapazität des ersten Strahlkörpers 121 und die Wärmestrahlungskapazität des zweiten Strahlkörpers 122 können ferner unabhängig geändert sein. Die Wärmestrahlungskapazität des zweiten Strahlkörpers 122 kann daher ohne Weiteres an die Kapazität eines Wärmeabsorbierens des Saugseiten-Verdampfers 16 angepasst sein, und die Wärmestrahlungskapazität des ersten und des zweiten Strahlkörpers 121, 122 kann ohne Weiteres an die Kapazität eines Wärmeabsorbierens des Entladungsseiten-Verdampfers 14 angepasst sein. Es ist daher leicht, den Betrieb eines Zyklus zu stabilisieren.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ferner, da die Kapazität eines Wärmeaustauschens des ersten Strahlkörpers 121 reduzierter ist als die des zweiten Strahlkörpers 122, dies verhindern, dass die Enthalpie des Kältemittels, das zu dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 fließt, unnötig reduziert wird. Die Rückgewinnungsenergie in dem Düsenabschnitt 13a kann daher erhöht werden, und eine Verbesserung des COP kann ähnlich zu dem sechsundvierzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Zweiundfünfzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 97, ein innerer Wärmeaustauscher 34, in dem das Kältemittel, das aus dem zweiten Strahlkörper 122 fließt, und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus Wärme austauschen, hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der innere Wärmeaustauscher 34 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittel, das von einer Kältemittelauslassseite des zweiten Strahlkörpers 122 durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 34a fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 34b fließt. Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 34 ist ähnlich zu derselben des inneren Wärmeaustauschers 30 des fünfundvierzigsten Ausführungsbeispiels. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist genauer gesagt das Kältemittel, das in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, ist wie bei dem Mollier-Diagramm von 98 die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a erhöht (Punkt i20 → Punkt i☐20 in 98), und die Enthalpie des Kältemittels, das in die feste Drossel 39 fließt, ist durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 34 verringert (Punkt b220 → Punkt b2☐20 in 98). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei dem einundfünfzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Die Enthalpie des Kältemittels, das in den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, kann daher durch die Wirkung des inneren Wärmeaustauschers 34 verringert werden. Der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann somit in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert sein, wodurch der COP weiter verbessert ist.
(Dreiundfünfzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 99, ein innerer Wärmeaustauscher 35, bei dem das Kältemittel, das aus dem zweiten Strahlkörper 122 fließt, und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus Wärme austauschen, hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der innere Wärmeaustauscher 35 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel, das von einer Kältemittelauslassseite des zweiten Strahlkörpers 122 durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 35a fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 35b fließt. Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 35 ist ähnlich zu dem inneren Wärmeaustauscher 30 des fünfundvierzigsten Ausführungsbeispiels. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist genauer gesagt das Kältemittel, das in die erste Komprimierungseinrichtung 11a zu ziehen ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird wie bei dem Mollier-Diagramm von 100 die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht (Punkt g22 → Punkt g☐22 in 100), und die Enthalpie des Kältemittels, das in die feste Drossel 39 fließt, wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 35 verringert (Punkt b222 → Punkt b2☐22 in 100). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei dem einundfünfzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 35 kann ferner der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert werden, wodurch die Kühlkapazität erhöht und ferner der COP verbessert wird.
(Vierundfünfzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 101, eine Struktur des zweiten Strahlkörpers 122 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels geändert.
Die Grundstruktur des zweiten Strahlkörpers 122 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ähnlich zu derselben des Strahlkörpers 12 des neunundvierzigsten Ausführungsbeispiels. Der zweite Strahlkörper 122 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist daher ein Kondensator eines unterkühlenden Typs, der einen Kondensationsabschnitt 122b, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 122c (Empfängerabschnitt) und einen Unterkühlungsabschnitt 122d aufweist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das in dem Kondensationsabschnitt 122b des zweiten Strahlkörpers 122 kondensiert, in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 122c wie bei dem Mollier-Diagramm von 102 in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert. Das gesättigten Flüssigkältemittel, das in dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt 122c separiert wird, wird ferner in dem Unterkühlungsabschnitt 122d unterkühlt (Punkt b224 → Punkt b2☐24 in 102). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei dem einundfünfzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Da ferner die Enthalpie des Kältemittels, das in den Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, reduziert werden kann, kann der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite in dem Saugseiten-Verdampfer 16 vergrößert werden, wodurch die Kühlkapazität erhöht wird und der COP weiter verbessert wird.
Ähnlich zu dem neunundvierzigsten Ausführungsbeispiel ist es somit möglich, den Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) in dem Saugseiten-Verdampfer 16 hinsichtlich des zweiundvierzigsten Ausführungsbeispiels zu reduzieren.
(Fünfundfünfzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 103, das thermische Ausdehnungsventil 17 hinsichtlich des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels entfernt, und Kohlenstoffdioxid ist als das Kältemittel ähnlich zu dem fünfzigsten Ausführungsbeispiel verwendet, wodurch ein überkritischer Kältemittelzyklus konfiguriert ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 21 entladen wird, bei dem dritten Zweigabschnitt 38 abgezweigt und in dem ersten und dem zweiten Strahlkörper 121, 122 wie in dem Mollier-Diagramm von 104 jeweils gekühlt. Das Kältemittel, das durch den ersten und den zweiten Strahlkörper 121, 122 geht, wird zu dieser Zeit in einem überkritischen Zustand gekühlt, ohne zu kondensieren (Punkt a26 → Punkt b126, Punkt a26 → Punkt b226 von 104).
Das überkritische Hochdruck-Kältemittel, das in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 von dem ersten Strahlkörper 121 fließt, wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt b126 → Punkt d26 in 104). Das überkritische Hochdruck-Kältemittel, das aus dem zweiten Strahlkörper 122 fließt, wird andererseits in einer Iso-Enthalpie bei der festen Drossel 39 dekomprimiert und ausgedehnt, wodurch der Kältemitteldruck reduziert wird (Punkt b226 → Punkt h26 in 104). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei (A), (B), (D), (F) des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Eine Verbesserung des COP aufgrund der Rückgewinnungsenergiemenge in dem Düsenabschnitt 13a kann ferner ähnlich zu dem fünfzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Sechsundfünfzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung als eine Kälteerzeugungsvorrichtung verwendet. 105 ist ein gänzlich schematisches Diagramm der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs ist mit einem ersten und einem zweiten Wärmeaustauscher 51, 52 versehen. Der erste und der zweite Wärmeaustauscher 51, 52 sind konfiguriert, um fähig zu sein, zwischen einem ersten Betriebsmodus zum Kühlen von Luft (Fluid, mit dem Wärme auszutauschen ist), die in einen Raum zu blasen ist, durch Verwenden des ersten Wärmeaustauschers 51, und einem zweiten Betriebsmodus zum Wärmen von Luft, die in den Raum zu blasen ist, durch Verwenden des zweiten Wärmeaustauschers 52 zu schalten. Die Pfeile einer durchgezogenen Linie in 105 zeigen den Fluss des Kältemittels bei dem ersten Betriebsmodus, und die Strichlinienpfeile in 105 zeigen den Fluss des Kältemittels bei dem zweiten Betriebsmodus.
Kältemittelkanäle der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs werden durch das erste und das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 53, 54, die Kältemittelkanal-Schalteinrichtungen sind, geschaltet, wodurch zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus geschaltet wird. Der Betrieb des ersten und des zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventils 53, 54 ist jeweils durch Steuersignale, die von der Steuervorrichtung ausgegeben werden, gesteuert.
Das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 53 ist mit einer Kältemittelauslassseite eines Strahlkörpers 12 ähnlich zu dem dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiel verbunden. Das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 53 ist angepasst, um zwischen einem Kältemittelkanal (das heißt der durch die Pfeile einer durchgezogenen Linie in 105 gezeigten Schaltung), bei dem eine Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 und eine Kältemitteleinlassseite des ersten Wärmetauschers 51 verbunden sind, und zu der gleichen Zeit eine Flüssigkältemittelauslassseite eines Sammlers 55 und eine Kältemitteleinlassseite des zweiten Wärmeaustauschers 52 verbunden sind, und einem Kältemittelkanal (das heißt einer durch die Strichlinienpfeile in 105 gezeigten Schaltung), bei dem die Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 und die Kältemitteleinlassseite des zweiten Wärmeaustauschers 52 verbunden sind, und zu der gleichen Zeit die Flüssigkältemittelauslassseite des Sammlers 55 und die Kältemitteleinlassseite des ersten Wärmeaustauschers 51 verbunden sind, zu schalten.
Der Sammler 55 ist ein Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator, bei dem das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert wird, und ein überschüssiges Flüssigkältemittel in dem Zyklus darin gespeichert wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zwischen der Flüssigkältemittelauslassseite des Sammlers 55 und dem ersten elektrischen Vier-Wege-Ventil 53 eine feste Drossel 59 angeordnet, um das Kältemittel, das hin zu dem ersten elektrischen Vier-Wege-Ventil 53 fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen. Die Grundstruktur der festen Drossel 59 ist ähnlich zu der festen Drossel 59 des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 54 ist mit Kältemittelauslassseiten des ersten und des zweiten Wärmeaustauschers 51, 52 verbunden. Das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 54 ist genauer gesagt konfiguriert, um zwischen einem Kältemittelkanal (das heißt der durch die Pfeile einer durchgezogenen Linie in 105 gezeigten Schaltung), bei dem die Kältemittelauslassseite des ersten Wärmeaustauschers 51 und die Einlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 verbunden sind, und zu der gleichen Zeit die Kältemittelauslassseite des zweiten Wärmeaustauschers 52 und die Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 verbunden sind, und einem Kältemittelkanal (das heißt einer durch die Strichlinienpfeile in 105 gezeigten Schaltung), bei dem die Kältemittelauslassseite des zweiten Wärmeaustauschers 52 und die Einlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 verbunden sind, und zu der gleichen Zeit die Kältemittelauslassseite des ersten Wärmeaustauschers 51 und die Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 verbunden sind, zu schalten.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner zwischen dem zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventil 54 und dem Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 ein thermisches Ausdehnungsventil 57 als eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, angeordnet.
Das thermische Ausdehnungsventil 57 hat einen Temperatur fühlenden Abschnitt (nicht gezeigt), der auf der Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 in einem Kältemittelkanal vorgesehen ist. Das thermische Ausdehnungsventil 57 ist eine variable Drosseleinrichtung, bei der basierend auf einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels auf der Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 erfasst wird, und der Ventil-offen-Grad (die Kältemittelflussmenge) des thermischen Ausdehnungsventils 57 durch Verwenden einer mechanischen Einrichtung angepasst wird, sodass der Überhitzungsgrad auf der Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 an einen vorbestimmten Wert genähert wird.
Der erste Wärmeaustauscher 51 ist ein Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher, bei dem das Kältemittel, das darin durchgeht, mit einer Innenluft, die durch einen Gebläselüfter 51a geblasen und zirkuliert wird, Wärme austauscht. Der zweite Wärmeaustauscher 52 ist ein Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher, bei dem das Kältemittel, das darin durchgeht, mit einer Innenluft, die durch einen Gebläselüfter 52a geblasen und zirkuliert wird, Wärme austauscht. Der erste und der zweite Gebläselüfter 51a, 52a sind elektrische Gebläse, bei denen ihre Drehgeschwindigkeit (Luftblasemenge) durch eine Steuerspannung, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, gesteuert ist.
Der Sammler 55 ist ein Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator, bei dem das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert wird, und ein überschüssiges Flüssigkältemittel in dem Zyklus darin gespeichert wird. Ein Kältemittelsaugtor des ersten Kompressors 11 ist ferner mit einem Gaskältemittelauslass des Sammlers 55 verbunden. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
Als Nächstes ist der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit den vorhergehenden Konfigurationen unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm von 106 beschrieben. Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden der erste Betriebsmodus und der zweite Betriebsmodus zu jeder vorbestimmten Zeit geschaltet, wodurch das Innere des Raums kontinuierlich gekühlt wird.
(a) Erster Betriebsmodus
Bei dem ersten Betriebsmodus verursacht die Steuervorrichtung, dass der erste und der zweite elektrische Motor 11b, 21b, der Kühllüfter 12a und die Gebläselüfter 51a, 52a betrieben werden.
Die Steuervorrichtung verursacht zusätzlich, dass das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 53 derart geschaltet wird, dass die Kältemittelentladungsseite des Strahlkörpers 12 und die Kältemitteleinlassseite des ersten Wärmeaustauschers 51 verbunden werden, und zu der gleichen Zeit die Flüssigkältemittelauslassseite des Sammlers 55 und die Kältemitteleinlassseite des zweiten Wärmeaustauschers 52 verbunden werden, und verursacht, dass das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 54 derart geschaltet wird, dass die Kältemittelauslassseite des ersten Wärmeaustauschers 51 und die Einlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 verbunden werden, und zu der gleichen Zeit die Kältemittelauslassseite des zweiten Wärmeaustauschers 52 und die Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 verbunden werden.
Wie mit den Pfeilen einer durchgezogenen Linie von 105 gezeigt ist, zirkuliert somit ein Kältemittel in der Reihenfolge des ersten Kompressors 11 → des Strahlkörpers 12 (→ des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 53) → des ersten Wärmeaustauschers 51 (→ des zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventils 54) → des thermischen Ausdehnungsventils 57 → des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 → des Gaskältemittelauslasses des Sammlers 55 → des ersten Kompressors 11. Zu der gleichen Zeit zirkuliert ein Kältemittel in der Reihenfolge des Flüssigkältemittelauslasses des Sammlers 55 → der festen Drossel 59 (→ des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 53) → des zweiten Wärmeaustauschers 52 (→ des zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventils 54) → des zweiten Kompressors 21 → des Kältemittelsaugtors 13b des Ejektors 13 → des Sammlers 55.
Das Kältemittel (Punkt a28 in 106), das durch die erste Komprimierungseinrichtung 11a komprimiert wird, wird somit durch einen Wärmeaustausch mit einer Außenluft, die durch den Gebläselüfter 12a geblasen wird, in dem Strahlkörper 12 gekühlt (Punkt a28 → b28 in 106). Das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper 12 fließt, fließt dann über das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 53 in den ersten Wärmeaustauscher 51.
Das Kältemittel, das in den ersten Wärmeaustauscher 51 fließt, tauscht mit einer Luft innerhalb des Raums, die durch den ersten Gebläselüfter 51a geblasen und zirkuliert wird, Wärme aus und wird gekühlt (Punkt b28 → Punkt b☐28 in 106). Eine Enteisung des ersten Wärmeaustauschers 51 kann somit durchgeführt werden.
Das Kältemittel, das aus dem ersten Wärmeaustauscher 51 fließt, fließt über das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 54 in das thermische Ausdehnungsventil 57. Das Kältemittel, das in das thermische Ausdehnungsventil 57 fließt, wird in einer Iso-Enthalpie dekomprimiert und ausgedehnt und gerät in einen Gas-Flüssigkeits-zwei-Phasen-Zustand (Punkt b☐28 → Punkt c28 in 106). Zu dieser Zeit wird der Ventil-offen-Grad des thermischen Ausdehnungsventils 57 so angepasst, dass auf der Kältemittelsaugseite des ersten Kompressors 11 ein Überhitzungsgrad (Punkt g28 in 6) des Kältemittels ein vorbestimmter Wert wird.
Ein Mittelkältemittel, das aus dem thermischen Ausdehnungsventil 57 fließt, fließt in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13 und wird durch den Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt, um davon ausgestoßen zu werden (Punkt c28 → Punkt d28 in 106). Das Kältemittel, das von der zweiten Komprimierungseinrichtung 21 entladen wird, wird somit durch die Kältemittelsaugwirkung des Austoßkältemittels von dem Kältemittelsaugtor 13b des Ejektors 13 in den Ejektor 13 gezogen (Punkt j28 → Punkt e28 in 106).
Das Ausstoßkältemittel, das von dem Düsenabschnitt 13a ausgestoßen wird, und das Saugkältemittel, das von dem Kältemittelsaugtor 13b gezogen wird, werden ferner in dem Mischabschnitt 13c des Ejektors 13 gemischt und in dem Diffusor-Abschnitt 13d des Ejektors 13 mit einem Druck beaufschlagt (Punkt e28 → Punkt f28 in 106).
Das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt 13d fließt, wird in dem Sammler 55 in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert (Punkt f28 → Punkt g28, Punkt f28 → Punkt g☐28 in 106), und das Gaskältemittel, das aus dem Gaskältemittelauslass des Sammlers 55 fließt, wird in die erste Komprimierungseinrichtung 11a gezogen, um wieder komprimiert zu werden (Punkt g28 → Punkt a28 in 106).
Ein Flüssigkältemittel, das aus dem Flüssigkältemittelauslass des Sammlers 55 fließt, wird andererseits in einer Iso-Enthalpie bei der festen Drossel 59 dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt g☐28 → Punkt h28 in 106). Das Kältemittel von der festen Drossel 59 fließt über das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 53 in den zweiten Wärmeaustauscher 52. Das Kältemittel, das in den zweiten Wärmeaustauscher 52 fließt, wird durch Absorbieren von Wärme von einer Luft innerhalb des Raums, die durch den zweiten Gebläselüfter 52a geblasen und zirkuliert wird, verdampft (Punkt h28 → Punkt i28 in 106). Die Luft, die in das Innere des Raums geblasen wird, wird somit gekühlt.
Das Kältemittel, das aus dem zweiten Wärmeaustauscher 52 fließt, wird über das elektrische Vier-Wege-Ventil 54 in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a gezogen und in der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a komprimiert. Zu dieser Zeit steuert die Steuervorrichtung einen Betrieb des ersten und des zweiten elektrischen Motors 11b, 21b, derart, dass ein COP in dem ganzen Zyklus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs ähnlich zu dem dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiel annähernd an den maximalen Wert genähert wird.
Bei dem ersten Betriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird somit der Kältemittelkanal derart geschaltet, dass das Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung 11a entladen wird, in sowohl dem Strahlkörper 12 als auch dem ersten Wärmeaustauscher 51 abstrahlt, und dass das Kältemittel in dem zweiten Wärmeaustauscher 52 verdampft wird. Bei dem ersten Betriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann somit Luft, die in den Raum zu blasen ist, durch den zweiten Wärmeaustauscher 52 gekühlt werden, während der Wärmeaustauscher 51 enteist wird.
(b) Zweiter Betriebsmodus
Bei dem zweiten Betriebsmodus verursacht die Steuervorrichtung, dass das erste elektrische Vier-Wege-Ventil 53 derart geschaltet wird, dass die Kältemittelentladungsseite des Strahlkörpers 12 und die Kältemitteleinlassseite des zweiten Wärmeaustauschers 52 verbunden werden, und zu der gleichen Zeit die Flüssigkältemittelauslassseite des Sammlers 55 und die Kältemitteleinlassseite des ersten Wärmeaustauschers 51 verbunden werden, und verursacht, dass das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 54 derart geschaltet wird, dass die Kältemittelauslassseite des zweiten Wärmeaustauschers 52 und die Einlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 verbunden werden, und zu der gleichen Zeit die Kältemittelauslassseite des ersten Wärmeaustauschers 15 und die Kältemittelsaugseite des zweiten Kompressors 21 verbunden werden.
Wie mit den Strichlinienpfeilen von 105 gezeigt ist, zirkuliert ein Kältemittel in der Reihenfolge des ersten Kompressors 11 → des Strahlkörpers 12 (→ des ersten Vier-Wege-Ventils 53) → des zweiten Wärmeaustauschers 52 (→ des zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventils 54) → des thermischen Ausdehnungsventils 57 → des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 → des Gaskältemittelauslasses des Sammlers 55 → des ersten Kompressors 11. Zu der gleichen Zeit zirkuliert ein Kältemittel in der Reihenfolge des Flüssigkältemittelauslasses des Sammlers 55 → der festen Drossel 59 (→ des ersten elektrischen Vier-Wege-Ventils 53) → des ersten Wärmeaustauschers 51 (→ des zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventils 54) → des zweiten Kompressors 21 → des Kältemittelsaugtors 13b des Ejektors 13 → des Sammlers 55.
Bei dem zweiten Betriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird somit der Kältemittelkanal von dem ersten Betriebsmodus derart umgekehrt geschaltet, dass das Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung 11a entladen wird, in dem Strahlkörper 12 und dem zweiten Wärmeaustauscher 52 abstrahlt, und das Kältemittel in dem ersten Wärmeaustauscher 51 verdampft wird. Die Zustände des Kältemittels bei dem zweiten Betriebsmodus sind ähnlich zu dem Mollier-Diagramm von 106. Bei dem zweiten Betriebsmodus des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann somit Luft, die in den Raum zu blasen ist, durch den ersten Wärmeaustauscher 51 gekühlt werden, während der zweite Wärmeaustauscher 52 enteist wird.
Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird im Vorhergehenden betrieben, und dadurch können die Effekte (B), (G), (H) des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Da der erste Betriebsmodus und der zweite Betriebsmodus abwechselnd geschaltet werden können, kann, selbst wenn einer der ersten und zweiten Wärmeaustauscher 51, 52 enteist wird, der andere der ersten und zweiten Wärmeaustauscher 51, 52 verwendet werden, um den Raum zu kühlen. Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann daher eine kontinuierlich stabile Kühlkapazität erhalten werden.
(Siebenundfünfzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 107, ein innerer Wärmeaustauscher 36, bei dem ein Hochdruck-Kältemittel auf einer Stromaufwärtsseite des Düsenabschnitts 13a und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus Wärme austauschen, hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Der innere Wärmeaustauscher 36 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittel, das auf einer Stromaufwärtsseite des Düsenabschnitts 13a durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 36a fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 36b fließt.
Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 36 ist ähnlich zu derselben des inneren Wärmeaustauschers 30 des fünfundvierzigsten Ausführungsbeispiels. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist genauer gesagt das Hochdruck-Kältemittel auf der Stromaufwärtsseite des Düsenabschnitts 13a das Kältemittel, das von dem zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventil 54 durch einen Kältemittelkanal zu dem thermischen Ausdehnungsventil 57 fließt. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im Gegensatz dazu das Kältemittel, das in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiel betrieben wird, wird wie bei dem Mollier-Diagramm von 108 durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 36 die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a erhöht (Punkt i30 → Punkt i☐30 in 108), und die Enthalpie des Kältemittels, das in das thermische Ausdehnungsventil 57 fließt, wird hinsichtlich des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels verringert (Punkt b☐30 → Punkt b☐☐30 in 108). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei dem sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 36 kann ferner die Enthalpie des Kältemittels, das in einen Wärmeaustauscher, der als der Verdampfer unter den ersten und zweiten Wärmeaustauschern 51, 52 verwendet ist, fließt, in einem Betriebsmodus verringert werden.
Der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite kann somit in dem Wärmeaustauscher, der als der Verdampfer verwendet ist, vergrößert werden, wodurch der COP verbessert wird.
(Achtundfünfzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 109, ein innerer Wärmeaustauscher 37, in dem ein Hochdruck-Kältemittel auf einer Stromaufwärtsseite des Düsenabschnitts 13a und ein Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus Wärme austauschen, hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt. Der innere Wärmeaustauscher 37 dient zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittel, das durch einen Hochdruckseiten-Kältemittelkanal 37a auf einer Stromaufwärtsseite des Düsenabschnitts 13a fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel, das durch einen Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 37b fließt.
Die Grundstruktur des inneren Wärmeaustauschers 37 ist ähnlich zu derselben des inneren Wärmeaustauschers 30 des fünfundvierzigsten Ausführungsbeispiels. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist genauer gesagt das Hochdruck-Kältemittel auf der Stromaufwärtsseite des Düsenabschnitts 13a das Kältemittel, das von dem zweiten elektrischen Vier-Wege-Ventil 54 durch einen Kältemittelkanal zu dem thermischen Ausdehnungsventil 57 fließt. Das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Kältemittel, das in die erste Komprimierungseinrichtung 11a zu ziehen ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird wie bei dem Mollier-Diagramm von 110 durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 37 die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a erhöht (Punkt g32 → Punkt g☐32 in 100), und die Enthalpie des Kältemittels, das in das thermische Ausdehnungsventil 57 fließt, wird hinsichtlich des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels verringert (Punkt b☐32 → Punkt b☐☐32 in 110). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei dem sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 37 kann somit ferner der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite und der Kältemittelauslassseite in dem Wärmeaustauscher, der als ein Verdampfer in einem Betriebsmodus verwendet ist, vergrößert werden, wodurch der COP weiter verbessert wird.
(Neunundfünfzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 111, das thermische Ausdehnungsventil 57 hinsichtlich des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels entfernt, und Kohlenstoffdioxid ist als das Kältemittel ähnlich zu dem fünfzigsten Ausführungsbeispiel verwendet, wodurch ein überkritischer Kältemittelzyklus konfiguriert ist. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das von dem ersten Kompressor 11 entladen wird, in dem Strahlkörper 12 und einem Wärmeaustauscher, der als ein Strahlkörper bei dem ersten und dem zweiten Wärmeaustauscher 51, 52 verwendet ist, wie bei dem Mollier-Diagramm von 112 gekühlt. Zu dieser Zeit wird das Kältemittel, das durch den Strahlkörper 12 und den Wärmeaustauscher als ein Strahlkörper geht, in einem überkritischen Zustand gekühlt, ohne zu kondensieren (Punkt a34 → Punkt b34 → Punkt b☐34 von 112).
Das Kältemittel, das aus dem Wärmeaustauscher, der als der Strahlkörper bei dem ersten und dem zweiten Wärmeaustauscher 51, 52 verwendet ist, fließt, fließt über das zweite elektrische Vier-Wege-Ventil 54 in den Düsenabschnitt 13a des Ejektors 13. Das Kältemittel, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, wird bei dem Düsenabschnitt 13a in einer Iso-Entropie dekomprimiert und ausgedehnt (Punkt b☐34 → Punkt d34 in 112). Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Selbst bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels können somit die gleichen Effekte wie bei dem sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Eine Verbesserung des COP aufgrund der Rückgewinnungsenergiemenge in dem Düsenabschnitt 13a kann ferner ähnlich zu dem fünfzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Sechzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 113 und dem Mollier-Diagramm von 114, ein Entladungsseiten-Verdampfer 14 auf einer Stromabwärtsseite des Diffusor-Abschnitts 13d des Ejektors 13 und einer Stromaufwärtsseite des Sammlers 55 hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels angeordnet. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird die Zyklusvorrichtung 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ähnlich zu dem sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiel betrieben. Wie bei dem Mollier-Diagramm von 114 wird ferner das Flüssigkältemittel bei dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 in dem Kältemittelzustand von einem Punkt f36 zu einem Punkt f☐36 verdampft, wodurch eine Wärme absorbierende Wirkung erhalten wird. Luft, die durch den Gebläselüfter 14a geblasen wird, kann daher ebenfalls durch den Entladungsseiten-Verdampfer 14 gekühlt werden.
Das Kältemittel wird bei einer Temperatur, die höher als die Kältemittelverdampfungstemperatur ist, in dem Wärmeaustauscher, der bei dem ersten und dem zweiten Wärmeaustauscher 51, 52 als der Verdampfer verwendet ist, in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 verdampft. Das heißt, bei dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 und dem Wärmeaustauscher, der als der Verdampfer innerhalb des ersten und des zweiten Wärmeaustauschers 51, 52 verwendet ist, verdampft Kältemittel in einer unterschiedlichen Temperaturzone.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit Luft in dem Raum des Kälteerzeugers, in dem Nahrungsmittel, ein Getränk etc. bei einer niedrigen Temperatur (0°C–10°C) aufbewahrt sind, ebenfalls bei dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 gekühlt werden, während beispielsweise die gleichen Effekte wie bei dem dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden können. Bei der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs eines der sechsundfünfzigsten bis neunundfünfzigsten Ausführungsbeispiele kann der Entladungsseiten-Verdampfer 14 hinzugefügt sein.
(Einundsechzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 115, ein innerer Wärmeaustauscher 35 ähnlich zu dem dreiundfünfzigsten Ausführungsbeispiel hinzugefügt, und der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Gebläselüfter 14a sind hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels entfernt.
Der innere Wärmeaustauscher 35 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist angepasst, um zwischen einem Hochdruck-Kältemittel, das in einem Kältemittelkanal von der Kältemittelauslassseite des zweiten Strahlkörpers 122 zu der Einlassseite der festen Drossel 39 fließt, und dem Kältemittel, das zu der ersten Komprimierungseinrichtung 11a zu ziehen ist, einen Wärmeaustausch durchzuführen. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird das Kältemittel, das aus dem Diffuser-Abschnitt 13d fließt, in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal 35b des inneren Wärmeaustauschers 35 verdampft, und die Enthalpie des Saugseiten-Kältemittels der ersten Komprimierungseinrichtung 11a wird durch den Betrieb des inneren Wärmeaustauschers 35 wie bei dem Mollier-Diagramm von 116 erhöht (Punkt f38 → Punkt g38 in 116). Die Enthalpie des Kältemittels, das aus dem zweiten Strahlkörper 122 fließt, verringert sich ferner (Punkt b238 → Punkt b2☐38 in 116).
Ein weiterer Betrieb ist ähnlich zu demselben des einundfünfzigsten Ausführungsbeispiels. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit eine Kühlwirkung in dem Saugseiten-Verdampfer 16 existieren, und die gleichen Effekte wie bei (B), (D), (F)–(H) bei dem dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiel können erhalten werden.
Ähnlich zu dem einundfünfzigsten Ausführungsbeispiel wird somit die Enthalpie des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt 13a fließt, nicht unnötig reduziert, und dadurch kann die COP-Verbesserung erhalten werden. Eine Verbesserung des COP aufgrund des inneren Wärmeaustauschers 32 kann ferner ähnlich zu dem dreiundfünfzigsten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Zweiundsechzigstes Ausführungsbeispiel)
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie bei dem gänzlich schematischen Diagramm von 117, ein Sammler 55 und ein Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 55a ähnlich zu dem sechsundfünfzigsten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 50 eines Ejektor-Typs des einundsechzigsten Ausführungsbeispiels hinzugefügt.
Der Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 55a ist ein Gas-Flüssigkeits-Separator, bei dem das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer 16 fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel separiert wird, und ein überschüssiges Flüssigkältemittel in dem Zyklus darin gespeichert wird. Ein Kältemittelsaugtor des zweiten Kompressors 21 ist mit einem Gaskältemittelauslass des Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separators 55a verbunden. Weitere Konfigurationen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denselben des einundsechzigsten Ausführungsbeispiels.
Wenn somit die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 40 eines Ejektor-Typs des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrieben wird, wird dieselbe ähnlich zu dem einundsechzigsten Ausführungsbeispiel betrieben, sodass eine Kühlwirkung in dem Saugseiten-Verdampfer 16 erhalten werden kann, und dadurch die gleichen Effekte wie bei (B), (F)–(H) des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels erhalten werden können, und der COP ähnlich zu dem sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiel verbessert werden kann.
Dies kann ferner das Problem der Flüssigkeitskomprimierung in sowohl dem ersten Kompressor 11 als auch dem zweiten Kompressor 21 durch die Wirkung des Sammlers 55 und des Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separators 55 verhindern. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sowohl der Sammler 55 als auch der Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 55a vorgesehen; es kann jedoch entweder der Sammler 55 oder der Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 55a vorgesehen sein.
(Die anderen Ausführungsbeispiele)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, und die folgenden verschiedenen Verformungen sind möglich.

(1) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen jeweiligen Ausführungsbeispielen sind der erste und der zweite Kompressor 11, 21 als Kompressoren verwendet, die jeweils separat konfiguriert sind. Die erste und die zweite Komprimierungseinrichtung 11a, 21a und der erste und der zweite elektrische Motor 11b und 21b können einstückig gebildet sein.

Die erste und die zweite Komprimierungseinrichtung 11a, 21a und der erste und der zweite elektrische Motor 11b und 21b können beispielsweise in dem gleichen Gehäuse untergebracht sein oder können einstückig gebildet sein. In diesem Fall können die erste und die zweite Komprimierungseinrichtung 11a, 21a konfiguriert sein, um eine gemeinsame Drehungswelle zu haben, um sowohl die erste als auch die zweite Komprimierungseinrichtung 11a, 21a durch Verwenden einer treibenden Kraft, mit der von einer gemeinsamen Antriebsquelle versorgt wird, anzutreiben.
Als ein Resultat kann die Größe der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a klein gemacht werden, wodurch die Größe der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs reduziert wird.

(2) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ein elektrischer Kompressor jeweils als der erste und der zweite Kompressor 11, 21 angepasst. Die Bildung des ersten und des zweiten Kompressors 11, 21 ist jedoch nicht darauf begrenzt.

Ein Kompressor mit einer variablen Verdrängung kann beispielsweise angepasst sein, um die Kältemittelentladungskapazität durch eine Variation seiner Entladungskapazität unter Verwendung einer Maschine oder dergleichen als eine treibende Quelle anzupassen. In diesem Fall ist die Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung durch den Kompressor einer variablen Verdrängung konfiguriert. Ein Kompressor einer festen Verdrängung kann alternativ verwendet sein, um die Kältemittelentladungskapazität durch unterbrechendes Ändern der Verbindung mit einer treibenden Quelle unter Verwendung einer Unterbrechung einer elektromagnetischen Kupplung anzupassen. In diesem Fall dient die elektromagnetische Kupplung als eine Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung.
Die Komprimierungseinrichtung eines gleichen Typs oder Komprimierungseinrichtungen eines unterschiedlichen Typs können als der erste und der zweite Kompressor 11, 21 verwendet sein.

(3) Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung als eine Kälteerzeugungsvorrichtung oder eine Gefrier-/Kälte erzeugende Vorrichtung verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise für einen Luftkonditionierer für ein Innenraumluftkonditionieren oder einen Luftkonditionierer bzw. eine Klimaanlage für ein Fahrzeug verwendet sein. Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs kann für eine Wasserwärmevorrichtung zum Wärmen von Wasser, das ein Fluid ist, mit dem bei einem Wärmebetriebsmodus Wärme auszutauschen ist, verwendet sein.
(4) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ein fester Ejektor, bei dem ein Drosselkanalbereich bzw. Drosseldurchgangsbereich des Düsenabschnitts 13a fest ist, als der Ejektor 13 verwendet. Als der Ejektor kann jedoch ein variabler Ejektor, bei dem der Drosseldurchgangsbereich der Düse 13a variabel ist, angepasst sein. Als die feste Drossel 15 oder die zweite feste Drossel 53 kann ähnlicherweise eine variable Drosseleinrichtung verwendet sein.
(5) Bei den vorhergehenden einigen Ausführungsbeispielen ist ein Flon-basiertes Kältemittel als das Kältemittel für einen Kältemittelzyklus verwendet. Die Art des Kältemittels ist jedoch nicht darauf begrenzt. Ein Kohlenwasserstoff basiertes Kältemittel, Kohlendioxid, etc. können beispielsweise verwendet sein. Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung kann ferner konfiguriert sein, um einen überkritischen Dampfkomprimierungs-Kältemittelzyklus zu bilden, bei dem ein Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite den kritischen Druck des Kältemittels überschreitet.

Wenn beispielsweise die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, ohne eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel zu haben, als ein überkritischer Kältemittelzyklus gebildet ist, wird der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite höher, wodurch der Druckunterschied zwischen dem Druck des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 und dem Druck des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Düsenabschnitts 13a des Ejektors 13 vergrößert wird. Der Enthalpieunterschied zwischen den Enthalpien des Kältemittels auf der Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts 13a und des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Düsenabschnitts 13a kann somit vergrößert werden, wodurch die Rückgewinnungsenergiemenge erhöht wird.
Wenn ferner der überkritische Kältemittelzyklus in der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs konfiguriert ist, kann ein Drucksteuerventil als eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet sein. In diesem Fall passt das Drucksteuerventil basierend auf einer Hochdruckseiten-Kältemitteltemperatur auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 einen Hochdruckseiten-Kältemitteldruck an einen Zielhochdruck an. Der Zielhochdruck ist ein Wert, der hier derart bestimmt ist, dass der COP annähernd maximal ist.
Das Drucksteuerventil kann konfiguriert sein, um einen Temperatur fühlenden Abschnitt zu haben, der sich bei einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 befindet, und kann konfiguriert sein, um einen Druck zu erzeugen, der der Temperatur des Hochdruck-Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 innerhalb des Temperatur fühlenden Abschnitts entspricht, um den Ventil-offen-Grad durch das Gleichgewicht zwischen dem inneren Druck des Temperatur fühlenden Abschnitts und dem Kältemitteldruck auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 anzupassen.

(6) Die im Vorhergehenden beschriebenen ersten bis zehnten Ausführungsbeispiele beschreiben ferner eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, bei der der Sammler 24 auf der Stromabwärtsseite des Diffusor-Abschnitts 13d des Ejektors 13 angeordnet ist. Die Konfiguration einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs ist nicht darauf begrenzt. Die zweite Komprimierungseinrichtung 21a kann zwischen der Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers und dem Kältemittelsaugtor des Ejektors angeordnet sein, wodurch eine anderer Zyklus gebildet ist. Selbst in diesem Fall kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs stabil betrieben werden.

Bei den im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10, 40 eines Ejektor-Typs beschrieben, die lediglich mit der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a versehen ist. Eine zusätzliche Komprimierungseinrichtung kann jedoch vorgesehen sein. Ein zusätzlicher Verdampfer kann beispielsweise parallel zu dem Saugseiten-Verdampfer 16 des ersten Ausführungsbeispiels angeordnet sein, und eine zusätzliche Komprimierungseinrichtung kann vorgesehen sein, um lediglich das Kältemittel, das aus dem zusätzlichen Verdampfer fließt, zu ziehen.

(7) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen ersten bis siebten Ausführungsbeispielen ist der Saugseiten-Verdampfer 16 als der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher verwendet, und der Strahlkörper 12 ist als der äußere Wärmeaustauscher zum Strahlen von Wärme in die Atmosphäre verwendet. Ein Wärmepumpenzyklus kann im Gegensatz dazu derart konfiguriert sein, dass der Saugseitenwärmeaustauscher 16 als der äußere Wärmeaustauscher konfiguriert ist, und der Strahlkörper 12 kann als der innere Wärmeaustauscher zum Wärmen des Kältemittels, das verwendet ist, um Luft oder Wasser, die zu wärmen sind, zu wärmen, konfiguriert sein.
(8) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen siebten bis neunten Ausführungsbeispielen ist das thermische Ausdehnungsventil 17 als eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet. Ein elektrisches Ausdehnungsventil kann jedoch zum Anpassen eines Drosselöffnungsgrads (Ventilöffungsgrads) mit einem elektrischen Steuersignal von außen übernommen sein. Eine feste Drosseleinrichtung, die die gleiche Struktur wie die feste Drossel 15 hat, kann alternativ übernommen sein, ohne eine variable Drosseleinrichtung als die Dekomprimierungseinrichtung zu verwenden.

Eine Ausdehnungseinheit kann alternativ als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung oder die Niederdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (feste Drossel 15) verwendet sein. Bei der Ausdehnungseinheit wird das Volumen ausgedehnt, um das Kältemittel zu dekomprimieren, und die Druckenergie des Kältemittels wird in die mechanische Energie desselben gewandelt. Als die Ausdehnungseinheit können verschiedene Komprimierungseinrichtungen mit einer variablen Verdrängung, wie zum Beispiel eine Komprimierungseinrichtung eines Schraubentyps, eine Komprimierungseinrichtung eines Schaufeltyps, eine Komprimierungseinrichtung eines Drehkolben-Beziehungs- bzw. Rotationskolbentyps oder dergleichen, beispielsweise verwendet sein.
Bei der Ausdehnungseinheit kann, wenn das Kältemittel hinsichtlich des Kältemittelflusses in einem Fall, bei dem die Komprimierungseinrichtung einer variablen Verdrängung als die Komprimierungseinrichtung verwendet ist, umgekehrt fließt, die mechanische Energie ausgegeben werden, während das Kältemittel durch Ausdehnen des Volumens dekomprimiert wird. Eine Komprimierungseinrichtung mit einer variablen Verdrängung eines Drehungstyps kann beispielsweise als die Ausdehnungseinheit verwendet sein. In diesem Fall kann die Drehungsenergie, die in der Ausdehnungseinheit zurückgewonnen wird, als die mechanische Energie ausgegeben werden.
Die mechanische Energie, die aus der Ausdehnungseinheit ausgegeben wird, kann beispielsweise als eine ergänzende Leistungsquelle der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung verwendet sein. In diesem Fall kann die Energieeffizienz der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs verbessert sein. Die mechanische Energie, die aus der Ausdehnungseinheit ausgegeben wird, kann als eine treibende Quelle einer äußeren Maschine verwendet sein.
Eine elektrische Energie kann beispielsweise erhalten werden, wenn ein Generator als die äußere Maschine verwendet ist. Ein Schwungrad kann beispielsweise als die äußere Maschine verwendet sein. In diesem Fall kann die mechanische Energie, die aus der Ausdehnungseinheit ausgegeben wird, als eine kinetische Energie gespeichert werden. Eine Federvorrichtung (Spiralfeder) kann außerdem als die äußere Maschine verwendet sein. In diesem Fall kann die mechanische Energie, die in der Ausdehnungseinheit wiedergewonnen wird, als eine elastische Energie bzw. Federenergie gespeichert werden.

(9) Hinsichtlich der ersten bis siebten Ausführungsbeispiele kann ein Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 24a ähnlich zu dem achten Ausführungsbeispiel hinzugefügt sein. In diesem Fall kann die zweite Komprimierungseinrichtung 21a lediglich mit einem Gaskältemittel, das bei dem Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 24a separiert wird, versorgt werden, wodurch eine Flüssigkältemittelkomprimierung in der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a verhindert wird.
(10) Bei den inneren Wärmeaustauschern 30–32 einiger Ausführungsbeispiele, die im Vorhergehenden beschrieben sind, wird betreffend die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal beschrieben. Die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal können in der gleichen Richtung angeordnet sein. Die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal können alternativ in unterschiedlichen Richtungen angeordnet sein.
(11) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen elften bis siebenunddreißigsten Ausführungsbeispielen ist das thermische Ausdehnungsventil 17 als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet, sodass ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ein vorbestimmter Wert wird. Ein thermisches Ausdehnungsventil kann jedoch so übernommen sein, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 ein vorbestimmter Wert wird.

Als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung kann ferner ein elektrisches Ausdehnungsventil zum Anpassen eines Drosselöffnungsgrads (Ventilöffnungsgrads) mit einem elektrischen Steuersignal von außen übernommen sein. Eine feste Drosseleinrichtung, die die gleiche Struktur wie die feste Drossel 19 hat, kann alternativ übernommen sein, ohne eine variable Drosseleinrichtung als die Dekomprimierungseinrichtung zu verwenden.
Eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung kann außerdem aus der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung wie bei dem sechzehnten, zweiundzwanzigsten, achtundzwanzigsten, fünfunddreißigsten, sechsunddreißigsten und siebenunddreißigsten Ausführungsbeispiel entfernt sein. Das Drucksteuerventil 27, das bei dem vierunddreißigsten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, kann ferner bei anderen Ausführungsbeispielen (beispielsweise dem sechzehnten, zweiundzwanzigsten und achtundzwanzigsten Ausführungsbeispiel) hinzugefügt sein.

(12) Bei dem im Vorhergehenden beschriebenen dreizehnten Ausführungsbeispiel ist die Ausdehnungseinheit 20 als ein Beispiel einer Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch ferner eine Ausdehnungseinheit als eine Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet sein. Die Ausdehnungseinheit kann ähnlicherweise als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet sein.
(13) Bei dem im Vorhergehenden beschriebenen siebzehnten, achtzehnten, einundzwanzigsten und zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel ist der Sammler 24 als der Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator in der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs angeordnet. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der Sammler 24 auf einer Kältemittelsaugseite der ersten Komprimierungseinrichtung 11a angeordnet sein. In diesem Fall kann die erste Komprimierungseinrichtung 11a mit dem Gaskältemittel, das bei dem Sammler 24 separiert wird, versorgt werden, wodurch eine Flüssigkältemittelkomprimierung in der ersten Komprimierungseinrichtung 11a verhindert wird.

Bei dem im Vorhergehenden beschriebenen siebenunddreißigsten Ausführungsbeispiel ist ähnlicherweise die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs beschrieben, bei der der Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 15a angeordnet ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch ein Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator auf einer Kältemittelsaugseite der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a angeordnet sein. Die zweite Komprimierungseinrichtung 21a kann somit lediglich mit dem Gaskältemittel, das bei dem Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator separiert wird, versorgt werden, wodurch eine Flüssigkältemittelkomprimierung in der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a verhindert wird.
Ein Sammler 24 kann außerdem bei dem siebzehnten, achtzehnten, einundzwanzigsten, zweiundzwanzigsten und siebenunddreißigsten Ausführungsbeispiel von dem Zyklus entfernt sein.

(14) Bei den im Vorhergehenden erwähnten elften bis sechzehnten, dreiundzwanzigsten bis fünfunddreißigsten Ausführungsbeispielen, die im Vorhergehenden beschrieben sind, sind der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseiten-Verdampfer 16 vorgesehen, um unterschiedliche zu kühlende Plätze (zum Beispiel den Platz des Kälte erzeugenden Raums, den Platz des Gefrierraums) zu kühlen. Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseiten-Verdampfer 16 können jedoch vorgesehen sein, um den gleichen zu kühlenden Platz zu kühlen. In diesem Fall ist es wünschenswert, den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 einstückig zusammenzubauen, und es ist wünschenswert, dass Luft, die durch einen Gebläselüfter geblasen wird, durch den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseitenverdampfer 16 in dieser Reihenfolge geht.

Der Grund besteht darin, dass der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Saugseiten-Verdampfers 16 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Entladungsseiten-Verdampfers 14, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, wird. Das heißt, da die Luft, die durch den Gebläselüfter geblasen wird, durch den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, geht, kann ein Temperaturunterschied zwischen der geblasenen Luft und der Kältemittelverdampfungstemperatur in sowohl dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch dem Saugseiten-Verdampfer 16 sichergestellt werden, wodurch die geblasene Luft effektiv gekühlt wird.
Wenn der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseiten-Verdampfer 16 einstückig gebildet sind, können die Komponenten von beiden Verdampfern 14, 16 aus Aluminium hergestellt sein und können durch Verwenden einer bindenden Einrichtung, wie zum Beispiel einem Hartlöten, einstückig gebunden sein. Die Komponenten von beiden Verdampfern können alternativ durch Verwenden einer mechanischen Eingriffseinrichtung, wie zum Beispiel einer Bolzenbefestigung, einstückig verbunden sein.
Ein Wärmeaustauscher eines Rippen- und Rohrtyps kann als der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseitendampfer 16 verwendet sein. In diesem Fall können in sowohl dem Entladungsseiten-Wärmeaustauscher 14 als auch dem Saugseiten-Wärmeaustauscher 16 Rippen gemeinsam verwendet sein, und eine Rohrdurchgangsstruktur (Rohrkanalstruktur), in der Kältemittel durchgeht, kann konfiguriert sein, um in zwei Verdampfer separiert zu sein.
Wenn sowohl der Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch der Saugseiten-Verdampfer 16 konfiguriert sind, um den gleichen Raum in einem Kälteerzeuger zu kühlen, wird die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers 16, der auf einer Stromabwärtsluftseite angeordnet ist, eine Temperatur (0°C oder weniger), bei der Eis verursacht wird. Durch Anpassen der Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 kann somit die Feuchtigkeit der Luft, die in den Saugseitenverdampfer 16 geblasen wird, verringert werden.
Ein Erzeugen des Eises in dem Saugseiten-Verdampfer 16 kann dadurch gesteuert werden. Da ferner der Luftfluss durch das Eis nicht blockiert ist, ist es möglich, den Rippenfuß bzw. den Rippenabstand des Saugseiten-Verdampfers 16 zu reduzieren, wodurch die Größe des Saugseiten-Verdampfers 16 reduziert wird.

(15) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10 eines Ejektor-Typs beschrieben, die mit lediglich der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a versehen ist. Eine zusätzliche Komprimierungseinrichtung kann jedoch vorgesehen sein. Ein zusätzlicher Verdampfer kann beispielsweise parallel zu dem Saugseiten-Verdampfer 16 des elften Ausführungsbeispiel angeordnet sein, und eine zusätzliche Komprimierungseinrichtung kann vorgesehen sein, um lediglich das Kältemittel zu ziehen, das aus dem zusätzlichen Verdampfer fließt.

Bei den im Vorhergehenden beschriebenen elften bis siebenunddreißigsten Ausführungsbeispielen ist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung für eine Gefrier-/Kälte erzeugende Vorrichtung verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise für eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung für ein Innenraumluftkonditionieren oder einen Luftkonditionierer für ein Fahrzeug verwendet sein.

(17) Bei einigen der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Saugseiten-Verdampfer 16 als der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher verwendet, und der Strahlkörper 12 ist als der äußere Wärmeaustauscher zum Strahlen von Wärmen zu der Atmosphäre verwendet. Ein Wärmepumpenzyklus kann im Gegensatz dazu derart konfiguriert sein, dass der Saugseitenwärmeaustauscher 16 als der äußere Wärmeaustauscher konfiguriert sein kann, und der Strahlkörper 12 kann als der Innenwärmeaustauscher zum Wärmen eines zu wärmenden Fluids, wie zum Beispiel Luft oder Wasser, konfiguriert sein.
(18) Bei den inneren Wärmeaustauschern 30–35 der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sind die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal nicht beschrieben. Die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal können in der gleichen Richtung angeordnet sein. Die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal können in unterschiedlichen Richtungen angeordnet sein. Bei den im Vorhergehenden beschriebenen sechsunddreißigsten, siebenunddreißigsten Ausführungsbeispiel kann das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus das Kältemittel sein, das in die zweite Komprimierungseinrichtung 21a zu ziehen ist.
(19) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen achtunddreißigsten bis zweiundvierzigsten Ausführungsbeispielen ist das thermische Ausdehnungsventil 17 als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet, sodass ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ein vorbestimmter Wert wird. Ein thermisches Ausdehnungsventil kann jedoch so übernommen sein, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 ein vorbestimmter Wert wird.

Als eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung kann ferner ein elektrisches Ausdehnungsventil zum Anpassen eines Drosselöffnungsgrads (Ventilöffnungsgrads) mit einem elektrischen Steuersignal von außen übernommen sein. Eine feste Drosseleinrichtung, die die gleiche Struktur wie die feste Drossel 19 hat, kann alternativ übernommen sein, ohne eine variable Drosseleinrichtung als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung zu verwenden. Eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung kann außerdem von der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung bei den achtunddreißigsten bis einundvierzigsten Ausführungsbeispielen entfernt sein.
Wenn ferner der überkritische Kältemittelzyklus in der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs wie bei dem zweiundvierzigsten Ausführungsbeispiel konfiguriert ist, kann ein Drucksteuerventil als eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet sein. In diesem Fall passt das Drucksteuerventil basierend auf einer Hochdruckseiten-Kältemitteltemperatur auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 einen Hochdruckseiten-Kältemitteldruck an einen Zielhochdruck an. Der Zielhochdruck ist hier ein Wert, der derart bestimmt ist, dass der COP annähernd ein Maximum ist.
Das Drucksteuerventil kann konfiguriert sein, um einen Temperatur fühlenden Abschnitt zu haben, der sich auf einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 befindet, und kann konfiguriert sein, um einen Druck zu erzeugen, der der Temperatur des Hochdruck-Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 innerhalb des Temperatur fühlenden Abschnitts entspricht, um den Ventil-offen-Grad durch das Gleichgewicht zwischen dem inneren Druck des Temperatur fühlenden Abschnitts und dem Kältemitteldruck auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 12 anzupassen.

(20) Eine Ausdehnungseinheit kann bei den im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung oder die Niederdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet sein. Bei der Ausdehnungseinheit wird das Volumen ausgedehnt, um das Kältemittel zu dekomprimieren, und die Druckenergie des Kältemittels wird in die mechanische Energie desselben gewandelt. Als die Ausdehnungseinheit können verschiedene Komprimierungseinrichtungen einer variablen Verdrängung, wie zum Beispiel eine Komprimierungseinrichtung eines Schraubentyps, eine Komprimierungseinrichtung eines Schaufeltyps, eine Komprimierungseinrichtung eines Drehkolbentyps oder dergleichen, beispielsweise verwendet sein.

Bei der Ausdehnungseinheit kann, wenn das Kältemittel hinsichtlich des Kältemittelflusses in einem Fall, bei dem die Komprimierungseinrichtung einer variablen Verdrängung als die Komprimierungseinrichtung verwendet ist, umgekehrt fließt, die mechanische Energie ausgegeben werden, während das Kältemittel durch Ausdehnen des Volumens dekomprimiert wird. Eine Komprimierungseinrichtung einer variablen Verdrängung eines Drehungstyps kann als die Ausdehnungseinheit verwendet sein. In diesem Fall kann die Drehungsenergie, die in der Ausdehnungseinheit zurückgewonnen wird, als die mechanische Energie ausgegeben werden.
Die mechanische Energie, die beispielsweise aus der Ausdehnungseinheit ausgegeben wird, kann als eine ergänzende Leistungsquelle der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung verwendet sein. In diesem Fall kann die Energieeffizienz der gesamten Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs verbessert werden. Die mechanische Energie, die von der Ausdehnungseinheit ausgegeben wird, kann als eine treibende Quelle einer äußeren Maschine verwendet sein.
Eine elektrische Energie kann beispielsweise erhalten werden, wenn ein Generator als die äußere Maschine verwendet ist. Ein Schwungrad kann beispielsweise als die äußere Maschine verwendet sein. In diesem Fall kann die mechanische Energie, die von der Ausdehnungseinheit ausgegeben wird, als eine kinetische Energie gespeichert werden. Eine Federvorrichtung (Spiralfeder) kann außerdem als eine äußere Maschine verwendet sein. In diesem Fall kann die mechanische Energie, die in der Ausdehnungseinheit zurückgewonnen wird, als eine elastische Energie gespeichert werden.

(21) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen einigen Ausführungsbeispielen kann ein Sammler als ein Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator auf der Kältemittelsaugseite des ersten Kompressors 11 vorgesehen sein, um das Kältemittel, das in den ersten Kompressor 11 zu ziehen ist, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren und das Flüssigkältemittel als ein überschüssiges Kältemittel des Zyklus zu speichern. In diesem Fall kann die erste Komprimierungseinrichtung 11 mit dem Gaskältemittel, das bei dem Sammler separiert wird, versorgt werden, wodurch in der ersten Komprimierungseinrichtung 11a eine Flüssigkältemittelkomprimierung verhindert wird.

Ein Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator, der die gleiche Struktur wie der Sammler hat, kann ähnlicherweise auf der Kältemittelsaugseite der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a angeordnet sein. In diesem Fall kann die zweite Komprimierungseinrichtung 21a mit lediglich einem Gaskältemittel, das bei dem Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator separiert wird, versorgt werden, wodurch eine Flüssigkältemittelkomprimierung in der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a verhindert wird.

(22) Bei den im Vorhergehenden erwähnten achtunddreißigsten bis zweiundvierzigsten Ausführungsbeispielen sind der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseiten-Verdampfer 16 vorgesehen, um unterschiedliche zu kühlende Plätze (zum Beispiel den Platz des Kalte erzeugenden Raums, den Platz des Gefrierraums) zu kühlen. Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseiten-Verdampfer 16 können jedoch vorgesehen sein, um den gleichen zu kühlenden Platz zu kühlen. In diesem Fall ist es wünschenswert, den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 einstückig zusammenzubauen, und wünschenswert, dass eine Luft, die durch einen Gebläselüfter geblasen wird, durch den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 in dieser Reihenfolge geht.

Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, kann somit der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Saugseiten-Verdampfers 16 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Entladungsseiten-Verdampfers 14 gemacht werden. Das heißt, da die Luft, die durch den Gebläselüfter geblasen wird, durch den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, geht, kann ein Temperaturunterschied zwischen der geblasenen Luft und der Kältemittelverdampfungstemperatur in sowohl dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch dem Saugseiten-Verdampfer 16 sichergestellt werden, wodurch die geblasene Luft effektiv gekühlt wird.
Wenn der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseiten-Verdampfer 16 einstückig gebildet sind, können die Komponenten von beiden Verdampfern 14, 16 aus Aluminium hergestellt sein und durch Verwenden einer bindenden Einrichtung, wie zum Beispiel eines Hartlötens, einstückig gebunden sein. Die Komponenten von beiden Verdampfern 14, 16 können alternativ durch Verwenden einer mechanischen Eingriffseinrichtung, wie zum Beispiel einer Bolzenbefestigung, einstückig verbunden sein.
Ein Wärmeaustauscher eines Rippen- und Rohrtyps kann als der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseiten-Verdampfer 16 verwendet sein. In diesem Fall können Rippen in sowohl dem Entladungsseitenwärmeaustauscher 14 als auch dem Saugseitenwärmeaustauscher 16 gemeinsam verwendet sein, und eine Rohrdurchgangsstruktur (Rohrkanalstruktur), durch die das Kältemittel geht, kann konfiguriert sein, um in zwei Verdampfer separiert zu sein.
Wenn sowohl der Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch der Saugseiten-Verdampfer 16 konfiguriert sind, um in einem Kälteerzeuger den gleichen Raum zu kühlen, wird die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers 16, der auf der Stromabwärtsluftseite angeordnet ist, eine Temperatur (0°C oder weniger), bei der Eis verursacht wird. Durch Anpassen der Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 kann somit die Feuchtigkeit einer Luft, die in den Saugseiten-Verdampfer 16 geblasen wird, verringert werden.
Ein Erzeugen des Eises in dem Saugseiten-Verdampfer 16 kann dadurch gesteuert werden. Da ferner der Luftfluss durch das Eis nicht blockiert ist, ist es möglich, den Rippenfuß des Saugseiten-Verdampfers 16 zu reduzieren, wodurch die Größe des Saugseiten-Verdampfers 16 reduziert wird.

(23) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen achtunddreißigsten – zweiundvierzigsten Ausführungsbeispielen ist die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs beschrieben, die mit lediglich der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a versehen ist. Eine zusätzliche Komprimierungseinrichtung kann jedoch vorgesehen sein. Ein zusätzlicher Verdampfer kann beispielsweise parallel zu dem Saugseiten-Verdampfer 16 des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels angeordnet sein, und eine zusätzliche Komprimierungseinrichtung kann vorgesehen sein, um lediglich das Kältemittel, das aus dem zusätzlichen Verdampfer fließt, zu ziehen.
(24) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen achtunddreißigsten bis zweiundvierzigsten Ausführungsbeispielen ist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung für eine Gefrier-/Kälte erzeugende Vorrichtung verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese begrenzt. Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise für eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung für ein Innenraumluftkonditionieren oder einen Luftkonditionierer für ein Fahrzeug verwendet sein.
(25) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen einigen Ausführungsbeispielen ist der Saugseiten-Verdampfer 16 als der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher verwendet, und der Strahlkörper 12 ist als der äußere Wärmeaustauscher zum Abstrahlen von Wärme zu der Atmosphäre verwendet. Im Gegensatz dazu kann ein Wärmepumpenzyklus derart konfiguriert sein, dass der Saugseiten-Wärmeaustauscher 16 als der äußere Wärmeaustauscher konfiguriert sein kann, und der Strahlkörper 12 kann als der Innenwärmeaustauscher zum Wärmen des Kältemittels, das verwendet ist, um zu wärmende Luft oder zu wärmendes Wasser zu wärmen, konfiguriert sein.
(26) Bei den inneren Wärmeaustauschern 30 und 31 jedes der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sind die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal nicht beschrieben. Die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal können in der gleichen Richtung angeordnet sein. Die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal können in unterschiedlichen Richtungen angeordnet sein.
(27) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen dreiundvierzigsten bis neunundvierzigsten, einundfünfzigsten bis vierundfünfzigsten Ausführungsbeispielen ist das thermische Ausdehnungsventil 17 als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet, sodass ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Entladungsseiten-Verdampfers 14 ein vorbestimmter Wert wird. Ein thermisches Ausdehnungsventil kann jedoch so übernommen sein, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Saugseiten-Verdampfers 16 ein vorbestimmter Wert wird.

Als eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung kann ferner ein elektrisches Ausdehnungsventil zum Anpassen eines Drosselöffnungsgrads (Ventilöffnungsgrads) mit einem elektrischen Steuersignal von außen übernommen sein. Eine feste Drosseleinrichtung, die die gleiche Struktur wie die feste Drossel 39, 59 hat, kann alternativ übernommen sein, ohne eine variable Drosseleinrichtung als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung zu verwenden. Eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung kann außerdem von der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung bei den dreiundvierzigsten–neunundvierzigsten, einundfünfzigsten–vierundfünfzigsten, sechsundfünfzigsten–achtundfünfzigsten, sechzigsten–zweiundsechzigsten Ausführungsbeispielen entfernt sein.
Wenn ferner der überkritische Kältemittelzyklus in der Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs wie bei den fünfzigsten, fünfundfünfzigsten und neunundfünfzigsten Ausführungsbeispielen konfiguriert ist, kann ein Drucksteuerventil als eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet sein. In diesem Fall passt das Drucksteuerventil basierend auf einer Hochdruckseiten-Kältemitteltemperatur auf der Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers 121 und des Wärmeaustauschers, der als der Strahlkörper bei dem ersten und dem zweiten Wärmeaustauscher verwendet ist, einen Hochdruckseiten-Kältemitteldruck an einen Zielhochdruck an. Der Zielhochdruck ist hier ein Wert, der derart bestimmt ist, dass der COP annähernd ein Maximum ist.
Das Drucksteuerventil kann konfiguriert sein, um einen Temperatur fühlenden Abschnitt zu haben, der sich auf einer Kältemittelauslassseite des Wärmeaustauschers befindet, der als der Strahlkörper verwendet ist, und kann konfiguriert sein, um einen Druck zu erzeugen, der der Temperatur des Hochdruck-Kältemittels auf der Kältemittelauslassseite des Wärmeaustauschers, der als der Strahlkörper verwendet ist, innerhalb des Temperatur fühlenden Abschnitts entspricht, um den Ventil-offen-Grad durch das Gleichgewicht zwischen dem inneren Druck des Temperatur fühlenden Abschnitts und dem Kältemitteldruck auf der Kältemittelauslassseite des Wärmeaustauschers, der als der Strahlkörper verwendet ist, anzupassen.

(28) Eine Ausdehnungseinheit kann als die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung oder die Niederdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung bei den im Vorhergehenden beschriebenen dreiundvierzigsten–zweiundsechzigsten Ausführungsbeispielen verwendet sein. Bei der Ausdehnungseinheit wird das Volumen ausgedehnt, um das Kältemittel zu dekomprimieren, und die Druckenergie des Kältemittels wird in die mechanische Energie desselben gewandelt. Als die Ausdehnungseinheit können beispielsweise verschiedene Komprimierungseinrichtungen einer variablen Verdrängung, wie zum Beispiel eine Komprimierungseinrichtung eines Schraubentyps, eine Komprimierungseinrichtung eines Schaufeltyps, eine Komprimierungseinrichtung eines Drehkolbentyps oder dergleichen, verwendet sein.

Bei der Ausdehnungseinheit kann, wenn das Kältemittel hinsichtlich des Kältemittelflusses in einem Fall, bei dem die Komprimierungseinrichtung einer variablen Verdrängung als die Komprimierungseinrichtung verwendet ist, umgekehrt fließt, die mechanische Energie ausgegeben werden, während das Kältemittel durch Ausdehnen des Volumens dekomprimiert wird. Eine Komprimierungseinrichtung einer variablen Verdrängung eines Drehungstyps kann beispielsweise als die Ausdehnungseinheit verwendet sein. In diesem Fall kann die Drehungsenergie, die in der Ausdehnungseinheit zurückgewonnen wird, als die mechanische Energie ausgegeben werden.
Die mechanische Energie, die von der Ausdehnungseinheit ausgegeben wird, kann beispielsweise als eine ergänzende Leistungsquelle der ersten und der zweiten Komprimierungseinrichtung verwendet sein. In diesem Fall kann die Energieeffizienz in der ganzen Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs verbessert werden. Die mechanische Energie, die von der Ausdehnungseinheit ausgegeben wird, kann als eine treibende Quelle einer äußeren Maschine verwendet werden.
Eine elektrische Energie kann beispielsweise erhalten werden, wenn ein Generator als die äußere Maschine verwendet ist. Ein Schwungrad kann beispielsweise als die äußere Maschine verwendet sein. In diesem Fall kann die mechanische Energie, die von der Ausdehnungseinheit ausgegeben wird, als eine kinetische Energie gespeichert werden. Eine Federvorrichtung (Spiralfeder) kann außerdem als eine äußere Maschine verwendet sein. In diesem Fall kann die mechanische Energie, die in der Ausdehnungseinheit zurückgewonnen wird, als eine elastische Energie gespeichert werden.

(29) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen dreiundvierzigsten bis fünfundfünfzigsten Ausführungsbeispielen kann der Sammler 55 als ein Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator auf der Kältemittelsaugseite des ersten Kompressors 11 ähnlich zu den sechsundfünfzigsten bis sechzigsten Ausführungsbeispielen vorgesehen sein. In diesem Fall kann die erste Komprimierungseinrichtung 11a mit dem Gaskältemittel, das bei dem Sammler separiert wird, versorgt werden, wodurch eine Flüssigkältemittelkomprimierung in der ersten Komprimierungseinrichtung 11a verhindert wird.

Hinsichtlich der ersten bis sechzigsten Ausführungsbeispiele kann ein Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator 55a ähnlich zu dem zweiundsechzigsten Ausführungsbeispiel angeordnet sein. In diesem Fall kann die zweite Komprimierungseinrichtung 21a lediglich mit einem Gaskältemittel, das bei dem Saugseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator separiert wird, versorgt werden, wodurch eine Flüssigkältemittelkomprimierung in der zweiten Komprimierungseinrichtung 21a verhindert wird.

(30) Bei den im Vorhergehenden erwähnten dreiundvierzigsten bis fünfundfünfzigsten Ausführungsbeispielen sind der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseiten-Verdampfer 16 vorgesehen, um unterschiedliche zu kühlende Plätze (zum Beispiel den Platz des Kälte erzeugenden Raums, den Platz des Gefrierraums) zu kühlen. Der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseiten-Verdampfer 16 können jedoch vorgesehen sein, um den gleichen zu kühlenden Raum zu kühlen. In diesem Fall ist es wünschenswert, den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 einstückig zusammenzubauen, und es ist wünschenswert, dass eine Luft, die durch einen Gebläselüfter geblasen wird, durch den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 in dieser Reihenfolge geht.

Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, kann somit der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Saugseiten-Verdampfers 16 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur) des Entladungsseiten-Verdampfers 14 gemacht sein. Das heißt, da die Luft, die durch den Gebläselüfter geblasen wird, durch den Entladungsseiten-Verdampfer 14 und den Saugseiten-Verdampfer 16 geht, wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, kann ein Temperaturunterschied zwischen der geblasenen Luft und der Kältemittelverdampfungstemperatur in sowohl dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch dem Saugseiten-Verdampfer 16 sichergestellt werden, wodurch die geblasene Luft effektiv gekühlt wird.
Wen der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseiten-Verdampfer 16 einstückig gebildet sind, können die Komponenten von beiden Verdampfern 14, 16 aus Aluminium hergestellt sein und können durch Verwenden einer bindenden Einrichtung, wie zum Beispiel einem Hartlöten, einstückig gebunden sein. Die Komponenten von beiden Verdampfern 14, 16 können alternativ durch Verwenden einer mechanischen Eingriffseinrichtung, wie zum Beispiel einer Bolzenbefestigung, einstückig verbunden sein.
Ein Wärmeaustauscher eines Rippen- und Rohrtyps kann als der Entladungsseiten-Verdampfer 14 und der Saugseiten-Verdampfer 16 verwendet sein. In diesem Fall können Rippen in sowohl dem Entladungsseiten-Wärmeaustauscher 14 als auch dem Saugseiten-Wärmeaustauscher 16 verwendet sein, und eine Rohrdurchgangsstruktur (Rohrkanalstruktur), durch die das Kältemittel geht, kann konfiguriert sein, um in zwei Verdampfer separiert zu sein.
Wenn sowohl der Entladungsseiten-Verdampfer 14 als auch der Saugseitenverdampfer 16 konfiguriert sind, um den gleichen Raum in einem Kälteerzeuger zu kühlen, wird die Kältemittelverdampfungstemperatur des Saugseiten-Verdampfers 16, der auf einer Stromabwärtsluftseite angeordnet ist, eine Temperatur (0°C oder weniger), bei der Eis verursacht wird. Durch Anpassen der Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Entladungsseiten-Verdampfer 14 kann somit die Feuchtigkeit einer Luft, die in den Saugseiten-Verdampfer 16 geblasen wird, verringert werden.
Ein Erzeugen des Eises in dem Saugseiten-Verdampfer 16 kann dadurch gesteuert werden. Da der Luftfluss ferner nicht durch das Eis blockiert ist, ist es möglich, den Rippenfuß des Saugseiten-Verdampfers 16 zu reduzieren, wodurch die Größe des Saugseiten-Verdampfers 16 reduziert wird. Dies ist bei dem sechzigsten Ausführungsbeispiel ebenfalls das Gleiche.

(31) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen dreiundvierzigsten bis fünfzigsten Ausführungsbeispielen wird der Hochdruckzweig-Betriebsmodus in einen Hochlastbetrieb geschaltet, der Niederdruckzweig-Betriebsmodus wird in einen allgemeinen Betrieb geschaltet, und der Simultanzweig-Betriebsmodus wird in einen Niederlastbetrieb geschaltet. Das Schalten der jeweiligen Betriebsmodi ist jedoch nicht darauf begrenzt.

Der Hochdruckzweig-Betriebsmodus kann beispielsweise in einen Hochlastbetrieb geschaltet werden, der Simultanzweig-Betriebsmodus kann in einen allgemeinen Betrieb geschaltet werden, und der Niederdruckzweig-Betriebsmodus kann in einen Niederlastbetrieb in dem Zyklus geschaltet werden. Das heißt, die Betriebsmodi können derart geschaltet werden, dass bei jedem Betriebsmodus die höchste Zykluseffizienz erhalten werden kann, wenn die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs betrieben wird.
Der Zyklus kann außerdem derart konfiguriert sein, dass ein Hochdruckzweig-Betriebsmodus und der Niederdruckzweig-Betriebsmodus selektiv geschaltet werden können, ohne den Simultanzweig-Betriebsmodus einzustellen. In diesem Fall können der erste und der zweite Zweigabschnitt 18 und 28 aus einem Drei-Wege-Ventil gebildet sein, wodurch ein Kältemittelkanal geschaltet wird.
Eine feste Drosseleinrichtung ähnlich zu der festen Drossel 39, 59 kann ferner als eine erste und eine zweite Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung verwendet sein. In diesem Fall kann ein elektromagnetisches Ventil (Öffnungs-/Schließventil) zwischen dem ersten, zweiten Zweigabschnitt 18, 28 und der ersten, zweiten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung oder in einem Kältemittelkanal stromabwärts von der ersten, zweiten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung vorgesehen sein.

(32) Bei dem inneren Wärmeaustauscher 30–37 der jeweiligen im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sind die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal nicht beschrieben. Die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal können in der gleichen Richtung angeordnet sein. Die Kältemittelflussrichtung in dem Hochdruckseiten-Kältemittelkanal und die Kältemittelflussrichtung in dem Niederdruckseiten-Kältemittelkanal können alternativ in unterschiedlichen Richtungen angeordnet sein. Bei dem im Vorhergehenden beschriebenen achtundfünfzigsten, neunundfünfzigsten Ausführungsbeispiel kann das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus das Kältemittel sein, das in den zweiten Kompressor 21 zu ziehen ist.
(33) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung 10, 40, 50 eines Ejektor-Typs beschrieben, die lediglich mit der ersten und zweiten Komprimierungseinrichtung 11a, 21a versehen ist. Eine zusätzliche Komprimierungseinrichtung kann jedoch vorgesehen sein. Ein zusätzlicher Verdampfer kann beispielsweise parallel zu dem Saugseiten-Verdampfer 16 des dreiundvierzigsten Ausführungsbeispiels angeordnet sein, und eine zusätzliche Komprimierungseinrichtung kann vorgesehen sein, um lediglich das Kältemittel, das aus dem zusätzlich Verdampfer fließt, zu ziehen.
(34) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen dreiundvierzigsten bis zweiundsechzigsten Ausführungsbeispielen ist eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung für eine Gefrier-/Kälte erzeugende Vorrichtung oder einen Kälteerzeuger verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise für eine Kälteerzeugungszyklusvorrichtung für ein Innenraumluftkonditionieren oder einen Luftkonditionierer für ein Fahrzeug verwendet sein.
(35) Bei den im Vorhergehenden beschriebenen dreiundvierzigsten bis zweiundsechzigsten Ausführungsbeispielen ist der Saugseiten-Verdampfer 16 als der Verwendungsseiten-Wärmeaustauscher verwendet, und der Strahlkörper 12 ist als der äußere Wärmeaustauscher zum Abstrahlen von Wärme in die Atmosphäre verwendet. Ein Wärmepumpenzyklus kann im Gegensatz dazu derart konfiguriert sein, dass der Saugseiten-Wärmeaustauscher 16 als der äußere Wärmeaustauscher konfiguriert ist, und der Strahlkörper 12 als der Innenwärmeaustauscher zum Wärmen des Kältemittels, das verwendet ist, um eine zu wärmende Luft oder ein zu wärmendes Wasser zu wärmen, konfiguriert ist.

Zusammenfassung
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs
Bei einer Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, die mit einer ersten Komprimierungseinrichtung (11a) und einer zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) versehen ist, ist ein Kältemittelauslass eines Saugseiten-Verdampfers (16) mit einem Kältemittelsaugtor (13b) des Ejektors (13) gekoppelt, und eine zweite Komprimierungseinrichtung (41a) ist zwischen dem Saugseiten-Verdampfer (16) und dem Kältemittelsaugtor (13d) des Ejektors (13) vorgesehen. Selbst bei einer Betriebsbedingung, bei der die Saugkapazität des Ejektors (13) gemäß einer Verringerung der Flussmenge eines Treibflusses des Ejektors (13) verringert ist, kann somit die Saugkapazität des Ejektors (13) durch den Betrieb der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) ergänzt werden. Selbst wenn dementsprechend eine Variation der Flussmenge des Treibflusses verursacht wird, kann die Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs stabil betrieben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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Claims

Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, mit: einer ersten Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen; einem Strahlkörper (12), der konfiguriert ist, um ein Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, zu kühlen; einem Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d) aufweist, der angepasst ist, um ein Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen; einem Saugseiten-Verdampfer (16), der konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu verdampfen und zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) des Ejektors (13) fließt; und einer zweiten Komprimierungseinrichtung (21a), die konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel zu entladen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 1, mit ferner: einem Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (24), der vorgesehen ist, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren, wobei der Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (24) mit einer Kältemitteleinlassseite des Saugseitenverdampfers (16) verbunden ist, und der Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (24) einen Gaskältemittelauslass hat, der mit einer Kältemittelsaugseite der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) verbunden ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 2, mit ferner: einem inneren Wärmeaustauscher (30, 31, 32), der angepasst ist, um zwischen dem Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel in einem Zyklus einen Wärmeaustausch durchzuführen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 3, bei der das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus das Kältemittel ist, das zu der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) zu ziehen ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 3, bei der das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus das Kältemittel ist, das zu der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) zu ziehen ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 3, bei der das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus das Kältemittel in dem Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (24) ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit ferner einer Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17), die in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) zu einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts (13a) angeordnet ist, zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper (12) fließt.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Strahlkörper (12) einen Kondensationsabschnitt (12b), der vorgesehen ist, um das Kältemittel zu kondensieren, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c), der vorgesehen ist, um das Kältemittel, das aus dem Kondensationsabschnitt (12b) fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren, und einen Unterkühlungsabschnitt (12d) aufweist, der vorgesehen ist, um das Flüssigkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c) fließt, zu unterkühlen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit ferner einem Entladungsseiten-Verdampfer (14), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) fließt, zu verdampfen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, mit: einer ersten Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen; einem Strahlkörper (12), der konfiguriert ist, um ein Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, zu kühlen; einem Zweigabschnitt (18), der vorgesehen ist, um einen Fluss des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, abzuzweigen; einem Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel eines Stroms, der bei dem Zweigabschnitt (18) abgezweigt wird, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d) aufweist, der angepasst ist, um das Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen; einer Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19, 20) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels des anderen Stroms, der bei dem Zweigabschnitt (18) abgezweigt wird; einem Saugseiten-Verdampfer (16), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das durch die Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19, 20) dekomprimiert wird, zu verdampfen, und um zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) des Ejektors (13) fließt; und einer zweiten Komprimierungseinrichtung (21a), die konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel zu entladen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 10, mit ferner einem Entladungsseiten-Verdampfer (14), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) fließt, zu verdampfen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 10 oder 11, mit ferner einer Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17, 27), die in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) zu einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts (13a) angeordnet ist, zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper (12) fließt.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 12, bei der die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17, 27) in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) und einer Kältemitteleinlassseite des Zweigabschnitt (18) angeordnet ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 12, bei der die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17, 27) in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Zweigabschnitts (18) zu einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts (13a) angeordnet ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 10 bis 14, mit ferner einem inneren Wärmeaustauscher (30, 31, 32, 33), der angepasst ist, um zwischen dem Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel in einem Zyklus einen Wärmeaustausch durchzuführen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 15, bei der das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, das Kältemittel in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) zu einer Kältemitteleinlassseite des Zweigabschnitts (18) ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 15, bei der dass Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, das Kältemittel in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Zweigabschnitts (18) zu einer Kältemitteleinlassseite der Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19, 20) ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 10 bis 14, mit ferner einem inneren Wärmeaustauscher (34, 35), der angepasst ist, um zwischen dem Kältemittel in einer Dekomprimierungs- und Ausdehnungsstufe bei der Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) und einem Niederdruckseiten-Kältemittel in einem Zyklus einen Wärmeaustausch durchzuführen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei der das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus das Kältemittel ist, das zu der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) zu ziehen ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei der das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus das Kältemittel ist, das zu der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) zu ziehen ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 10 bis 20, bei der der Strahlkörper (12) einen Kondensationsabschnitt (12b), der vorgesehen ist, um das Kältemittel kondensieren zu lassen, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c), der vorgesehen ist, um das Kältemittel, das aus dem Kondensationsabschnitt (12b) fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren, und einen Unterkühlungsabschnitt (12d) aufweist, der vorgesehen ist, um das Flüssigkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c) fließt, zu unterkühlen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 10 bis 20, mit ferner einem Hilfsstrahlkörper (12e), der auf einer Kältemittelstromabwärtsseite des Zweigabschnitts (18) angeordnet ist, um das Kältemittel, das in die Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19, 20) fließt, zu kühlen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, mit: einer ersten Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen; einem Strahlkörper (12), der konfiguriert ist, um ein Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, zu kühlen; einem Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13), der angepasst ist, um das Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen, aufweist; einem Zweigabschnitt (18), der vorgesehen ist, um einen Fluss des Kältemittels, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) fließt, abzuzweigen; einem Entladungsseiten-Verdampfer (14), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das bei dem Zweigabschnitt (18) abgezweigt wird, zu verdampfen, und um zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu einer Kältemittelsaugseite der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) fließt; einer Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels des anderen Stroms, der bei dem Zweigabschnitt (18) abgezweigt wird; einem Saugseiten-Verdampfer (16), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das durch die Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) dekomprimiert wird, zu verdampfen, und um zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13d) des Ejektors (13) fließt; und einer zweiten Komprimierungseinrichtung (21a), die konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel zu entladen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 23, bei der eine Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17) in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) zu einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts (13a) angeordnet ist, zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper (12) fließt.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 23 oder 24, mit ferner einem inneren Wärmeaustauscher (30, 31), der angepasst ist, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel in einem Zyklus durchzuführen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 25, bei dem das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus das Kältemittel ist, das zu der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) zu ziehen ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 25, bei der das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus das Kältemittel ist, das zu der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) zu ziehen ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 23 bis 27, bei der der Strahlkörper (12) einen Kondensationsabschnitt (12b), der vorgesehen ist, um das Kältemittel kondensieren zu lassen, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c), der vorgesehen ist, um das Kältemittel, das aus dem Kondensationsabschnitt (12b) fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren, und einen Unterkühlungsabschnitt (12d) aufweist, der vorgesehen ist, um das Flüssigkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c) fließt, zu unterkühlen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, mit: einer ersten Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um das Kältemittel zu komprimieren und zu entladen; einem Strahlkörper (12), der konfiguriert ist, um das Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, zu kühlen; einem Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d), der angepasst ist, um das Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen, aufweist; einem Entladungsseiten-Verdampfer (14), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13) fließt, zu verdampfen, und um zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu einer Kältemittelsaugseite der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) fließt; einem ersten Zweigabschnitt (18), der konfiguriert ist, um fähig zu sein, einen Fluss des Kältemittels, der aus dem Strahlkörper (12) fließt, abzuzweigen; einer ersten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das bei dem ersten Zweigabschnitt (18) abgezweigt wird; einem zweiten Zweigabschnitt (18), der konfiguriert ist, um fähig zu sein, einen Fluss des Kältemittels, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) fließt, abzuzweigen; einer zweiten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (29) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das bei dem zweiten Zweigabschnitt (28) abgezweigt wird; einem Saugseiten-Verdampfer (16) der konfiguriert ist, um mindestens entweder ein Kältemittel des Kältemittels, das aus der ersten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) fließt, und des Kältemittels, das aus der zweiten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (29) fließt, zu verdampfen, und um zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) des Ejektors (13) fließt; und einer zweiten Komprimierungseinrichtung (21a), die konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel zu entladen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 29, mit ferner einem Vereinigungsabschnitt (120), der konfiguriert ist, um einen Fluss des Kältemittels, das aus der ersten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) fließt, und einen Fluss des Kältemittels, das aus der zweiten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (29) fließt, zu vereinigen, und um zu verursachen, dass das vereinigte Kältemittel zu einer Kältemitteleinlassseite des Saugseiten-Verdampfers (16) fließt.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 29 oder 30, mit ferner einer Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17), die in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) zu einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts (13a) angeordnet ist, zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das aus dem Strahlkörper (12) fließt.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 31, bei der die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17) in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) und einer Kältemitteleinlassseite des ersten Zweigabschnitts (18) angeordnet ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 31, bei der die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17) in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des ersten Zweigabschnitts (18) zu einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts (13a) angeordnet ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 29 bis 33, mit ferner einem inneren Wärmeaustauscher (30, 31, 32, 33), der angepasst ist, um zwischen dem Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel in einem Zyklus einen Wärmeaustausch durchzuführen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 34, bei der das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, das Kältemittel in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des Strahlkörpers (12) zu einer Kältemitteleinlassseite des ersten Zweigabschnitts (18) ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 34, bei der das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, das Kältemittel in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des ersten Zweigabschnitts (18) zu einer Kältemitteleinlassseite der ersten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (19) ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 29 bis 36, bei der der Strahlkörper (12) einen Kondensationsabschnitt (12b), der vorgesehen ist, um das Kältemittel kondensieren zu lassen, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c), der vorgesehen ist, um das Kältemittel, das aus dem Kondensationsabschnitt (12b) fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren, und einen Unterkühlungsabschnitt (12d), der vorgesehen ist, um das Flüssigkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (12c) fließt, zu unterkühlen, aufweist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 29 bis 37, bei der eine der ersten und zweiten Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtungen (19, 29) eine Ausdehnungseinheit ist, bei der das Kältemittel durch Ausdehnen eines Volumens dekomprimiert wird, und eine Druckenergie des Kältemittels in eine mechanische Energie gewandelt wird, um ausgegeben zu werden.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, mit: einer ersten Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen; einem Zweigabschnitt (38), der konfiguriert ist, um einen Fluss eines Hochdruck-Kältemittels, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, abzuzweigen; einem ersten Strahlkörper (121), der vorgesehen ist, um das Kältemittel eines Stroms, der bei dem Zweigabschnitt (38) abgezweigt wird, zu kühlen; einem Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um das Kältemittel durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d), der angepasst ist, um ein Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen, aufweist; einem zweiten Strahlkörper (122), der angepasst ist, um das Kältemittel des anderen Stroms, der bei dem Zweigabschnitt (38) abgezweigt wird, zu kühlen; einer Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (39) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das aus dem zweiten Strahlkörper (122) fließt; einem Saugseiten-Verdampfer (16), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das durch die Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (39) dekomprimiert wird, zu verdampfen und zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) des Ejektors (13) fließt; und einer zweiten Komprimierungseinrichtung (21a), die konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Saugseiten-Verdampfer (16) fließt, zu ziehen, um das gezogene Kältemittel zu komprimieren und das komprimierte Kältemittel zu entladen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 39, mit ferner einem Entladungsseiten-Verdampfer (14), der konfiguriert ist, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) fließt, zu verdampfen, und um zu verursachen, dass das verdampfte Kältemittel hin zu einer Kältemittelsaugseite der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) fließt.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 39 oder 40, mit ferner einer Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17), die in einem Kältemittelkanal von einer Kältemittelauslassseite des ersten Strahlkörpers (121) zu einer Kältemitteleinlassseite des Düsenabschnitts (13a) angeordnet ist, zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das aus dem ersten Strahlkörper (121) fließt.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 39 bis 41, mit ferner einem inneren Wärmeaustauscher (34, 35), der angepasst ist, um zwischen dem Kältemittel, das aus dem zweiten Strahlkörper (122) fließt, und einem Niederdruckseiten-Kältemittel in einem Zyklus einen Wärmeaustausch durchzuführen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 39 bis 42, bei der der zweite Strahlkörper (122) einen Kondensationsabschnitt (122b), der vorgesehen ist, um das Kältemittel kondensieren zu lassen, einen Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (122c), der vorgesehen ist, um das Kältemittel, das aus dem Kondensationsabschnitt (122b) fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren, und einen Unterkühlungsabschnitt (122d), der vorgesehen ist, um das Flüssigkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeits-Separationsabschnitt (122c) fließt, zu unterkühlen, aufweist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 39 bis 43, bei der die Saugseiten-Dekomprimierungseinrichtung (39) eine Ausdehnungseinheit ist, bei der das Kältemittel durch Ausdehnen eines Volumens dekomprimiert wird, und eine Druckenergie des Kältemittels in eine mechanische Energie, die auszugeben ist, gewandelt wird.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs, mit: einer ersten Komprimierungseinrichtung (11a), die konfiguriert ist, um ein Kältemittel zu komprimieren und zu entladen; einem Strahlkörper (12), der konfiguriert ist, um ein Hochdruck-Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, zu kühlen; einem ersten und einem zweiten Wärmeaustauscher (51, 52), die konfiguriert sind, um zwischen dem Kältemittel und einem Fluid, mit dem Wärme auszutauschen ist, einen Wärmeaustausch durchzuführen; einem Ejektor (13), der einen Düsenabschnitt (13a), der angepasst ist, um das Kältemittel, das aus dem Strahlkörper (12) fließt, zu dekomprimieren und auszudehnen, ein Kältemittelsaugtor (13b), das angepasst ist, um durch einen Hochgeschwindigkeitsfluss des Kältemittels, das von dem Düsenabschnitt (13a) ausgestoßen wird, das Kältemittel zu ziehen, und einen Diffusor-Abschnitt (13d), der angepasst ist, um das Mischungskältemittel des Austoßkältemittels und des Kältemittels, das von dem Kältemittelsaugtor (13b) gezogen wird, mit einem Druck zu beaufschlagen, aufweist; einem Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (55), der vorgesehen ist, um das Kältemittel, das aus dem Diffusor-Abschnitt (13d) des Ejektors (13) fließt, in ein Gaskältemittel und ein Flüssigkältemittel zu separieren, wobei eine zweite Komprimierungseinrichtung (21a) konfiguriert ist, um das Kältemittel zu komprimieren, und das komprimierte Kältemittel hin zu dem Kältemittelsaugtor (13b) zu entladen; und einer Kanalschalteinrichtung (53, 54) zum Schalten eines Kältemittelkanals, um einen ersten Betriebsmodus oder einen zweiten Betriebsmodus einzustellen, wobei bei dem ersten Betriebsmodus die Kanalschalteinrichtung (53, 54) den Kältemittelkanal derart schaltet, dass das Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, in der Reihenfolge des Strahlkörpers (12) → des ersten Wärmeaustauschers (51) → des Düsenabschnitts (13a) fließt, und zu der gleichen Zeit das Flüssigkältemittel, das aus dem Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (55) fließt, in der Reihenfolge des zweiten Wärmeaustauschers (52) → der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) → des Kältemittelsaugtors (13d) fließt, und bei dem zweiten Betriebsmodus die Kanalschalteinrichtung (53, 54) den Kältemittelkanal derart schaltet, dass das Kältemittel, das von der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) entladen wird, in der Reihenfolge des Strahlkörpers (12) → des zweiten Wärmeaustauschers (52) → des Düsenabschnitts (13a) fließt, und zu der gleichen Zeit das Flüssigkältemittel, das aus dem Entladungsseiten-Gas-Flüssigkeits-Separator (55) fließt, in der Reihenfolge des ersten Wärmeaustauschers (51) → der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) → des Kältemittelsaugtors (13d) fließt.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 45, mit ferner einer Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (57) zum Dekomprimieren und Ausdehnen des Kältemittels, das in den Düsenabschnitt (13a) des Injektors (13) fließt.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach Anspruch 45 oder 46, mit ferner einem inneren Wärmeaustauscher (36, 37), der angepasst ist, um zwischen einem Hochdruck-Kältemittel stromaufwärts von dem Düsenabschnitt (13a) und einem Niederdruckseiten-Kältemittel in einem Zyklus einen Wärmeaustausch durchzuführen.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einer der Ansprüche 34 bis 36, 42, 46, bei der das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus das Kältemittel ist, das zu der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) zu ziehen ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 34 bis 36, 42, 46, bei der das Niederdruckseiten-Kältemittel in dem Zyklus das Kältemittel ist, das zu der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) zu ziehen ist.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 49, mit ferner: einer ersten Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung (11b) zum Ändern einer Kältemittelentladungskapazität der ersten Komprimierungseinrichtung (11a); und einer zweiten Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung (21b) zum Ändern einer Kältemittelentladungskapazität der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a), wobei die erste Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung (11b) und die zweite Entladungskapazitäts-Änderungseinrichtung (21b) konfiguriert sind, um jeweils die Kältemittelentladungskapazitäten der ersten Komprimierungseinrichtung (11a) und der zweiten Komprimierungseinrichtung (21a) unabhängig zu andern.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 49, bei der die erste Komprimierungseinrichtung (11a) und die zweite Komprimierungseinrichtung (21a) in einem einzelnen Gehäuse, um einstückig konfiguriert zu sein, aufgenommen sind.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 51, bei der die erste Komprimierungseinrichtung (11a) konfiguriert ist, um das Kältemittel mit einem Druck zu beaufschlagen, um gleich oder mehr als der kritische Druck des Kältemittels zu sein.
Kälteerzeugungszyklusvorrichtung eines Ejektor-Typs nach einem der Ansprüche 7, 12–14, 31–33, 41, bei der die Hochdruckseiten-Dekomprimierungseinrichtung (17) eine Ausdehnungseinheit ist, bei der das Kältemittel durch Ausdehnen eines Volumens dekomprimiert wird, und eine Druckenergie des Kältemittels in eine mechanische Energie, die auszugeben ist, gewandelt wird.