DE112014003905T5

DE112014003905T5 - Ejektorkältekreislauf und Ejektor

Info

Publication number: DE112014003905T5
Application number: DE112014003905.5T
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Yokoyama; Etsuhisa Yamada; Haruyuki Nishijima; Yoshiaki Takano
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2016-06-09
Anticipated expiration: 2034-08-22
Also published as: JP2015045477A; US10465957B2; DE112014003905B4; CN105492841A; JP5999050B2; CN105492841B; US20160209094A1; WO2015029394A1

Abstract

Ein Ejektorkältekreislauf umfasst einen strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider (14), der ein Kältemittel, das aus einem Diffusorabschnitt (22b) eines Ejektors (20) geströmt ist, in Gas und Flüssigkeit abscheidet und zulässt, dass das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel zu einem Verdampfer (16) strömt, ohne das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel zu lagern, und einen strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider (17) der das Kältemittel, das aus dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider (14) strömt, in Gas und Flüssigkeit abscheidet, das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel lagert und zulässt, dass das abgeschiedene gasphasige Kältemittel in Richtung einer Einlassseite eines Kompressors (11) ausströmt. Der Ejektorkältekreislauf umfasst einen Kältemaschinenölumleitungsdurchgang (23) zum Einleiten eines Kältemaschinenöls in dem Diffusorabschnitt (22b) in den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider (17). Daher kann eine Konzentration des Kältemaschinenöls in dem Kältemittel, das in den strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider (14) strömt, eingestellt werden, und eine Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das von dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider (14) in Richtung des Verdampfers (16) strömt, kann eingestellt werden.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-177739 , eingereicht am 29. August 2013, und hat diese hier per Referenz eingebunden.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Ejektor, der den Druck eines Fluids verringert und das Fluid durch eine Saugwirkung eines Ausstoßfluids, das mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird, ansaugt, und einen Ejektorkältekreislauf mit dem Ejektor als eine Kältemitteldruckverringerungsvorrichtung.
Hintergrundtechnik
Bisher war ein Ejektorkältekreislauf, der eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung mit einem Ejektor als eine Kältemitteldruckverringerungsvorrichtung hat, bekannt.
Zum Beispiel offenbart das Patentdokument 1 einen Ejektorkältekreislauf mit einem Akkumulator, der eine niederdruckseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung zum Abscheiden eines Kältemittels, das aus einem Ejektor geströmt ist, in Gas und Flüssigkeit hat und ein überschüssiges flüssigphasiges Kältemittel lagert. Der Ejektorkältekreislauf verringert ferner den Druck des flüssigphasigen Kältemittels, das von dem Akkumulator abgeschieden wird, bewirkt, dass das flüssigphasige Kältemittel in einen Verdampfer strömt, und saugt das von dem Akkumulator abgeschiedene gasphasige Kältemittel in einen Kompressor.
In dem Ejektorkältekreislauf des Patentdokuments 1 wird ein Kältemittel auf einer strömungsabwärtigen Seite eines Verdampfers von einer Kältemittelansaugöffnung des Ejektors durch eine Saugtätigkeit eines Hochgeschwindigkeitsausstoßkältemittels, das von einem Düsenabschnitt des Ejektors ausgestoßen wird, angesaugt, ein Druck eines vermischten Kältemittels des Ausstoßkältemittels und des Ansaugkältemittels wird durch einen Druckerhöhungsteil (Diffusorabschnitt) des Ejektors erhöht, und das Kältemittel strömt in den Akkumulator.
Mit dem vorstehenden Aufbau kann in dem Ejektorkältekreislauf des Patentdokuments 1 ein Kältemitteldruck in dem Akkumulator weiter erhöht werden als ein Kältemittelverdampfungsdruck in dem Verdampfer. Eine verbrauchte Leistung des Kompressors wird verringert und ein Leistungskoeffizient (COP) des Kreislaufs kann im Vergleich zu einer allgemeinen Kältekreislaufvorrichtung, in welcher der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Verdampfer im Wesentlichen gleich groß zu einem Ansaugkältemitteldruck in einem Kompressor ist, verbessert werden.
Im Übrigen ist ein Kältemaschinenöl, das Öl zum Schmieren des Kompressors ist, in das Kältemittel eines allgemeinen Dampfkompressionskältekreislaufs einschließlich des Ejektorkältekreislaufs gemischt, und das Kältemaschinenöl dieser Art wird kompatibel mit dem flüssigphasigen Kältemittel verwendet.
Aus diesem Grund ist es wie in dem Ejektorkältekreislauf des Patentdokuments 1 in einem Aufbau, in dem das gasphasige Kältemittel, das von dem Akkumulator abgeschieden wird, in den Kompressor gesaugt wird, unwahrscheinlich, dass das Kältemaschinenöl an den Kompressor zugeführt wird, und es tritt eine unzureichende Schmierung des Kompressors auf und beeinflusst eine Lebensdauer des Kompressors wahrscheinlich negativ. Wenn eine Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das von dem Akkumulator abgeschieden wird, zunimmt und das flüssigphasige Kältemittel mit hoher Kältemaschinenölkonzentration in den Verdampfer strömt, verweilt das Kältemaschinenöl in dem Verdampfer und verschlechtert wahrscheinlich die Wärmeaustauschleistung des Verdampfers.
Daher wird im Allgemeinen in dem Kältekreislauf mit dem Akkumulator ein Teil des von dem Akkumulator abgeschiedenen flüssigphasigen Kältemittels mit relativ hoher Kältemaschinenölkonzentration zu dem gasphasigen Kältemittel rückgeführt, um in den Kompressor gesaugt zu werden. Als ein Ergebnis wird eine unzureichende Schmierung des Kompressors unterdrückt, und die Menge an Kältemaschinenöl, die in den Verdampfer strömt, wird verringert, um das Kältemaschinenöl davon abzuhalten, in dem Verdampfer zu bleiben.
Dokument des bisherigen Stands der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: JP 2006-118727 A

Zusammenfassung der Erfindung
Um außerdem Mittel zum effizienten Rückführen des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das von dem Akkumulator abgeschieden wird, zu dem gasphasigen Kältemittel, um in den Kompressor gesaugt zu werden, zu betrachten, haben die gegenwärtigen Erfindung eine Beziehung zwischen einer Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer strömt, und einer Kühlkapazität für ein Fluid, das der Kühlung in dem Verdampfer unterzogen wird, in dem Kältekreislauf mit dem Akkumulator untersucht.
Als ein Ergebnis wurde bestätigt, dass die Menge an Kältemaschinenöl, die in dem Verdampfer bleibt, zunimmt, was die Kühlkapazität in dem Verdampfer in Verbindung mit einer Zunahme der Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer strömt, verringert. Außerdem wurde bestätigt, dass, wenn die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in dem Verdampfer strömt, niedriger als eine vorgegebene Konzentration ist, die Kühlkapazität in dem Verdampfer in Verbindung mit der Verringerung der Konzentration des Kältemaschinenöls verringert wird.
Als die gegenwärtigen Erfinder unter den Gegebenheiten den Grund dafür untersuchten, wurde herausgefunden, dass Körnchen (Öltröpfchen) des Kältemaschinenöls, das in dem Kältemittel gelöst ist, eine Funktion ausüben, die Siedekernen des Kältemittels entspricht, und die Verdampfungsabdampfung des flüssigphasigen Kältemittels in dem Verdampfer erleichtet wird, um in einem Zustand, in dem die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem in den Verdampfer strömenden Kältemittel richtig ist, eine Verbesserung in der Kühlkapazität in dem Verdampfer zu ermöglichen.
Dies bedeutet, dass die Kühlkapazität des Verdampfers gemäß der Konzentration des Kältemaschinenöls einen Maximalwert (Spitzenwert) hat. Mit anderen Worten wird die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer strömt, auf einen richtigen Wert eingestellt, wodurch es fähig ist, die Kühlkapazität des Verdampfers näher an den Maximalwert zu bringen.
Die vorliegende Offenbarung wurde angesichts des Vorstehenden gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Ejektorkältekreislauf bereitzustellen, der fähig ist, eine Konzentration eines Kältemaschinenöls in einem flüssigphasigen Kältemittel, das in einen Verdampfer strömt, einzustellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Ejektor bereitzustellen, der mit einer Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung integriert ist, die auf einen Dampfkompressionskältekreislauf angewendet wird und fähig ist, eine Konzentration eines Kältemaschinenöls in einem flüssigphasigen Kältemittel, das nach außen ausströmt, einzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Ejektorkältekreislauf einen Kompressor, einen Strahler, einen Ejektor, eine strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung, einen Verdampfer, eine strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung und eine Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung. Der Kompressor komprimiert ein mit einem Kältemaschinenöl vermischtes Kältemittel und stößt es aus. Der Strahler strahlt eine Wärme des von dem Kompressor ausgestoßenen Kältemittels ab. Der Ejektor umfasst einen Düsenabschnitt, der den Druck des Kältemittels, das aus dem Strahler geströmt ist, verringert, eine Kältemittelansaugöffnung, durch die ein Kältemittel aufgrund einer Saugtätigkeit eines Hochgeschwindigkeitsausstoßkältemittels, das aus dem Düsenabschnitt ausgestoßen wird, angesaugt wird, und einen Druckerhöhungsteil, der den Druck eines vermischten Kältemittel des Ausstoßkältemittels und eines von dem Kältemittelansaugteil angesaugten Ansaugkältemittels erhöht. Die strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung scheidet das aus dem Ejektor geströmte Kältemittel in ein flüssigphasiges Kältemittel und ein restliches gasförmig-flüssiges Zweiphasenkältemittel ab. Die strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung umfasst eine Auslassöffnung für flüssigphasiges Kältemittel, aus der das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel strömt, ohne gelagert zu werden, und eine Auslassöffnung für gemischtphasiges Kältemittel, aus der das restliche gasförmigflüssige Zweiphasenkältemittel strömt. Der Verdampfer verdampft das flüssigphasige Kältemittel, das aus der Auslassöffnung für flüssigphasiges Kältemittel geströmt ist, und lässt zu, dass das Kältemittel in Richtung der Kältemittelansaugöffnung ausströmt. Die strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung scheidet das gasförmig-flüssige Zweiphasenkältemittel, das aus der Auslassöffnung für gemischtphasiges Kältemittel geströmt ist, in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel ab. Die strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung lagert das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel und lässt zu, dass das abgeschiedene gasphasige Kältemittel in Richtung einer Einlassseite des Kompressors ausströmt. Die Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung stellt eine Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung für flüssigphasiges Kältemittel geströmt ist, ein.
Da gemäß dem vorstehenden Aufbau die Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung bereitgestellt ist, kann die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung für flüssigphasiges Kältemittel in den Verdampfer strömt, auf die gewünschte Konzentration eingestellt werden. Daher kann die Kühlkapazität für das Fluid, das dem Kühlen in dem Verdampfer unterzogen wird, näher an den Maximalwert gebracht werden.
In der strömungsaufwärtsseitigen Gas- Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung wird zugelassen, dass das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel aus der Auslassöffnung für flüssigphasiges Kältemittel strömt, ohne gelagert zu werden. Daher wird die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer strömt, durch das Kältemaschinenöl, das in dem flüssigphasigen Kältemittel gelöst ist, das in der strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung gelagert ist, nicht wie in dem Fall, in dem die strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung mit einer Vorratsbehälterfunktion verwendet wird, geändert.
Da in der strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung eine Funktion zum Lagern des abgeschiedenen flüssigphasigen Kältemittels bereitgestellt ist, kann das gasphasige Kältemittel sicher an die Einlassseite des Kompressors zugeführt werden, und ein Problem einer Flüssigkeitskompression des Kompressors kann vermieden werden. Ferner wird ein Teil des flüssigphasigen Kältemittels, in dem das Kältemaschinenöl, das in der strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung gelagert ist, gelöst ist, zu dem gasphasigen Kältemittel auf der Ansaugseite des Kompressors rückgeführt, wodurch man fähig ist, eine schlechte Schmierung des Kompressors zu unterdrücken.
Die Kühlkapazität für das Fluids, das der Kühlung in dem Verdampfer ausgesetzt ist, kann als eine Kapazität zum Kühlen des Kühlgegenstandsfluids mit einem gewünschten Durchsatz auf eine gewünschte Temperatur definiert werden.
Daher wird die Kühlkapazität mit einer Verringerung in einer Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Verdampfer verbessert, mit einer Erhöhung der Kältekapazität (ein Wert, der durch Subtrahieren einer Enthalpie des einlassseitigen Kältemittels von einer Enthalpie des auslassseitigen Kältemittels des Verdampfers erhalten wird), die durch das Kältemittel in dem Verdampfer ausgeübt wird, verbessert und mit einer Erhöhung eines in den Verdampfer strömenden Kältemitteldurchsatzes verbessert.
Ferner kann die Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung insbesondere durch einen Kältemaschinenölumleitungsdurchgang aufgebaut sein, der das Kältemaschinenöl innerhalb des Druckerhöhungsteils zu einer strömungsabwärtigen Seite der Auslassöffnung für gemischtphasiges Kältemittel einleitet.
Außerdem kann ein Zentrifugalabscheidungstyp, der das Kältemittel aufgrund der Wirkung einer Zentrifugalkraft des Kältemittels durch Wirbeln des Kältemittels, das in einen Innenteil geströmt ist, in Gas und Flüssigkeit abscheidet, als die strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung verwendet werden. Die Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung kann durch einen Kältemaschinenölumleitungsdurchgang aufgebaut werden, der das Kältemaschinenöl innerhalb der strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung in Richtung einer strömungsabwärtigen Seite der Auslassöffnung für gemischtphasiges Kältemittel einleitet.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Ejektor auf eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung angewendet, in der ein mit einem Kältemaschinenöl vermischtes Kältemittel zirkuliert wird. Der Ejektor umfasst einen Körper mit einem Druckverringerungsraum, in dem der Druck des Kältemittels verringert wird, einem Ansaugdurchgang, der mit einer strömungsabwärtigen Seite des Druckverringerungsraums in einer Kältemittelströmung in Verbindung steht und ein Kältemittel von außen ansaugt, und einem Druckerhöhungsraum, in den ein Ausstoßkältemittel, das von dem Druckverringerungsraum ausgestoßen wird, und ein Ansaugkältemittel, das von dem Ansaugdurchgang angesaugt wird, strömen. Der Ejektor umfasst ferner ein Durchgangsausbildungselement, das wenigstens im Inneren des Druckverringerungsraums und des Druckerhöhungsraums angeordnet ist und eine konische Form mit einer Querschnittfläche hat, die mit dem Abstand von dem Druckverringerungsraum zunimmt. Der Druckverringerungsraum hat einen Düsendurchgang, der als eine Düse wirkt, die den Druck des Kältemittels verringert und es ausstößt, zwischen einer Innenumfangsoberfläche des Körpers und einer Außenumfangsoberfläche des Durchgangsausbildungselements. Der Druckerhöhungsraum hat einen Diffusordurchgang, der als ein Diffusor wirkt, der kinetische Energie eines vermischten Kältemittels des Ausstoßkältemittels und des Ansaugkältemittels in eine Druckenergie umwandelt, zwischen der Innenumfangsoberfläche des Körpers und der Außenumfangsoberfläche des Durchgangsausbildungselements. Der Körper umfasst ferner: einen strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum, der das Kältemittel, das aus dem Diffusordurchgang geströmt ist, in Gas und Flüssigkeit abscheidet, zulässt, dass das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel aus der Auslassöffnung für flüssigphasiges Kältemittel nach außen ausströmt, ohne das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel zu lagern, und zulässt, dass ein restliches gasförmig-flüssiges Zweiphasenkältemittel aus der Auslassöffnung für gemischtphasiges Kältemittel strömt; und einen Kältemaschinenölumleitungsdurchgang, der eine Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung für flüssigphasiges Kältemittel strömt, durch Einleiten des Kältemaschinenöls innerhalb des Diffusordurchgangs und/oder des Kältemaschinenöls innerhalb des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraums in eine strömungsabwärtige Seite der Auslassöffnung für gemischtphasiges Kältemittel einstellt.
Da gemäß dem vorstehenden Aufbau der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang definiert ist, kann die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung für flüssigphasiges Kältemittel nach außen strömt, auf eine gewünschte Konzentration eingestellt werden. Mit anderen Worten kann der in die Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung integrierte Ejektor bereitgestellt werden, der fähig ist, die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das nach außen strömt, einzustellen.
Daher strömt das flüssigphasige Kältemittel, das aus dem Auslass für flüssigphasiges Kältemittel strömt, bei Anwendung des vorstehenden Aufbaus auf den Dampfkompressionskältekreislauf in den Verdampfer, wodurch es fähig ist, die Kühlkapazität für das Kühlgegenstandsfluid in dem Verdampfer näher an den Maximalwert zu bringen.
In dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum wird zugelassen, dass das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel aus der Auslassöffnung für flüssigphasiges Kältemittel strömt, ohne gelagert zu werden. Daher wird die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das nach außen ausströmt, durch das Kältemaschinenöl, das in dem flüssigphasigen Kältemittel gelöst ist, welches in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum gelagert ist nicht wie in dem Fall, in dem der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum eine Vorratsbehälterfunktion hat, geändert.
In dem vorstehenden Aufbau ist das Durchgangsausbildungselement nicht streng auf eines nur mit der Form, in der die Querschnittfläche mit dem Abstand von dem Druckverringerungsraum zunimmt, beschränkt. Wenigstens ein Teil des Durchgangsausbildungselements kann eine Form umfassen, deren Querschnittfläche mit dem Abstand von dem Druckverringerungsraum zunimmt, wodurch der Diffusordurchgang derart geformt sein kann, dass er sich mit einem Abstand von dem Druckverringerungsraum nach außen ausdehnt.
Außerdem ist das „zu einer konischen Form ausgebildet” nicht auf eine Bedeutung beschränkt, dass das Durchgangsausbildungselement zu einer vollständig konischen Form ausgebildet ist, sondern umfasst auch die Bedeutung einer Form nahe einem Kegel oder einer Form, die die Kegelform teilweise enthält. Insbesondere ist die entlang der Axialrichtung genommene Querschnittform nicht auf ein gleichschenkliges Dreieck beschränkt, sondern umfasst eine Form, in der zwei Seiten, zwischen denen eine Spitze eingeschoben ist, auf einer Innenumfangsseite konvex sind, eine Form, in der die zwei Seiten, zwischen denen die Spitze eingeschoben ist, auf einer Außenumfangsseite konvex sind, und eine Form, in der die Querschnittform halbreisförmig ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm eines Ejektorkältekreislaufs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Konzentration eines Kältemaschinenöls in einem Kältemittel, das in einen Verdampfer strömt, und einer Wärmeaustauschleistung in dem Verdampfer darstellt.
3 ist ein schematisches Diagramm eines Ejektorkältekreislaufs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 ist ein schematisches Diagramm eines Ejektorkältekreislaufs gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5 ist eine Querschnittansicht parallel zu einer Achsenrichtung eines Ejektors gemäß der dritten Ausführungsform
6 ist eine schematische Querschnittansicht, die eine Funktion jedes Kältemitteldurchgangs des Ejektors gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
7 ist eine Querschnittansicht parallel zu einer Axialrichtung eines Ejektors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
8 ist ein schematisches Diagramm eines Ejektorkältekreislaufs gemäß einer fünften Ausführungsform.
9 ist ein schematisches Diagramm eines Ejektorkältekreislaufs gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Ausführungsformen zur Ausnutzung der Erfindung
Hier nachstehend werden mehrere Ausführungsformen zur Implementierung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den jeweiligen Ausführungsformen kann einem Teil, der einem in einer vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Gegenstand entspricht, die gleiche Bezugszahl zugewiesen werden, und die redundante Erklärung für den Teil kann weggelassen werden. Wenn in einer Ausführungsform nur ein Teil eines Aufbaus beschrieben wird, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Teile des Aufbaus angewendet werden. Die Teile können selbst dann kombiniert werden, wenn nicht explizit beschrieben wird, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können selbst dann teilweise kombiniert werden, wenn nicht explizit beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt, es liegt kein Nachteil in der Kombination.
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend unter Bezug auf 1 und 2 beschrieben. Wie in einem Gesamtaufbaudiagramm von 1 dargestellt, wird ein Ejektor 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung mit einem Ejektor als eine Kältemitteldruckverringerungsvorrichtung, das heißt, einen Ejektorkältekreislauf 10, angewendet. Überdies wird der Ejektorkältekreislauf 10 auf eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung angewendet und führt eine Funktion zum Kühlen von Gebläseluft, die in ein Fahrzeuginneres, das ein zu klimatisierender Raum ist, geblasen wird, aus.
Der Ejektorkältekreislauf 10 verwendet ein HFC-basiertes Kältemittel (insbesondere R134a) als das Kältemittel und baut einen unterkritischen Kältekreislauf auf, in dem ein hochdruckseitiger Kältemitteldruck einen kritischen Druck des Kältemittels nicht übersteigt. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 kann ein HFO-basiertes Kältemittel (insbesondere R1234yf) oder ähnliches als das Kältemittel verwenden.
Ferner wird das Kältemittel mit einem Kältemaschinenöl (Öl) zum Schmieren eines Kompressors 11 vermischt. Als das Kältemaschinenöl wird ein PAG-Öl (Polyakylenglykolöl) mit Kompatibilität mit dem flüssigphasigen Kältemittel verwendet. Im Übrigen ist die Dichte des Kältemaschinenöls kleiner als die Dichte des flüssigphasigen Kältemittels. Außerdem wird ein Teil des Kältemaschinenöls zusammen mit dem Kältemittel in dem Kreislauf zirkuliert.
In dem Ejektorkältekreislauf 10 saugt der Kompressor 11 das Kältemittel ein, erhöht den Druck des Kältemittels, bis das Kältemittel ein Hochdruckkältemittel wird, und stößt das Kältemittel mit dem erhöhten Druck aus. Insbesondere ist der Kompressor 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein elektrischer Kompressor, der aufgebaut ist, indem ein Kompressionsmechanismus mit fester Kapazität und ein Elektromotor zum Antreiben des Kompressionsmechanismus in einem einzigen Gehäuse aufgenommen werden.
Jeder einer Vielzahl von Kompressionsmechanismusarten, wie etwa ein Spiralkompressionsmechanismus und ein Drehschieberkompressionsmechanismus, können als der Kompressionsmechanismus verwendet werden. Außerdem wird der Betrieb (die Drehzahl) des Elektromotors durch ein Steuersignal, das von einer Steuervorrichtung, die nachstehend beschrieben werden soll, ausgegeben wird, gesteuert, und jede Art eines Wechselstrommotors und eines Gleichstrommotors kann verwendet werden.
Der Kompressor 11 kann durch einen motorbetriebenen Kompressor aufgebaut sein, der durch eine Drehantriebskraft angetrieben wird, die durch eine Riemenscheibe, einen Riemen oder ähnliches von einem Fahrzeugfahrverbrennungsmotor übertragen wird. Als der motorbetriebene Kompressor dieser Art kann ein Kompressor mit veränderlicher Kapazität, der eine Kältemittelausstoßkapazität durch eine Änderung der Ausstoßkapazität einstellen kann, oder ein Kompressor mit fester Kapazität, der die Kältemittelausstoßkapazität durch Ändern einer Betriebsrate des Kompressors durch Verbinden/Trennen einer elektromagnetischen Kupplung einstellt, angewendet werden.
Eine Kältemitteleinlassseite eines Kondensationsabschnitts 12a eines Strahlers 12 ist mit einer Ausstoßöffnungsseite des Kompressors 11 verbunden. Der Strahler 12 ist ein Strahlungswärmetauscher, der den Wärmeaustausch zwischen für einem Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, und einer Fahrzeugaußenluft (Außenluft), die von einem Kühlventilator 12d geblasen wird, durchführt, um die Wärme des Hochdruckkältemittels zum Kühlen abzustrahlen.
Insbesondere ist der Strahler 12 ein sogenannter Unterkühlungskondensator, der umfasst: den Kondensationsabschnitt 12a, einen Aufnehmerteil 12b, der eine hochdruckseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung ist, und einen Unterkühlungsabschnitt 12c. Der Kondensationsabschnitt 12a führt einen Wärmeaustausch zwischen dem gasphasigen Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, und der Außenluft, die von dem Kühlventilator 12d geblasen wird, durch und strahlt die Wärme des gasphasigen Hochdruckkältemittels ab, um das Kältemittel zu kondensieren. Der Aufnehmerteil 12b trennt Gas und Flüssigkeit des Kältemittels, das aus dem Kondensationsabschnitt 12a geströmt ist, und lagert ein überschüssiges flüssigphasiges Kältemittel. Der Unterkühlungsabschnitt 12c führt einen Wärmeaustausch zwischen dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus dem Aufnehmerteil 12b geströmt ist, und der von dem Kühlventilator 12d geblasenen Außenluft durch, um das flüssigphasige Kältemittel zu unterkühlen.
Der Kühlventilator 12d ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (Gebläseluftmenge) durch eine Steuerspannung gesteuert wird, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird.
Eine Kältemittelauslassöffnung 12c des Strahlers 12 ist mit einer Einlassseite eines Hochdruckkältemitteldurchgangs 18 verbunden. Der Hochdruckkältemitteldurchgang 18 ist aus einem spiralförmigen Metallrohr ausgebildet und im inneren eines flüssigphasigen Niederdruckkältemittels angeordnet, das in einem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17, der später beschrieben werden soll, gelagert ist. Daher führt das Kältemittel, das aus dem Strahler 12 geströmt ist, den Wärmeaustausch mit flüssigphasigem Niederdruckkältemittel, das in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 gelagert ist, aus, wenn es in dem Hochdruckkältemitteldurchgang 18 strömt. Der Hochdruckkältemitteldurchgang 18 kann als ein Beispiel für die Innenwärmeaustauschvorrichtung verwendet werden, die den Wärmeaustausch zwischen dem Hochdruckkältemittel, das aus dem Strahler 12 strömt, und dem flüssigphasigen Niederdruckkältemittel, das in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 gelagert ist, durchführt.
Der Auslass des Hochdruckkältemitteldurchgangs 18 ist mit einer Kältemitteleinlassöffnung 21a eines Düsenabschnitts 21 des Ejektors 20 verbunden. Der Ejektor 20 wirkt als eine Kältemitteldruckverringerungsvorrichtung, die den Druck eines flüssigphasigen Hochdruckkältemittels in einem Unterkühlungszustand, das aus dem Hochdruckkältemitteldurchgang 18 geströmt ist, verringert und zulässt, dass das Kältemittel in Richtung einer strömungsabwärtigen Seite strömt. Der Ejektor 20 wirkt auch als eine Kältemittelzirkulationsvorrichtung (Kältemitteltransportvorrichtung), die das Kältemittel, das aus einem Verdampfer 16, der später beschrieben werden soll, geströmt ist, durch die Saugtätigkeit der mit einer hohen Geschwindigkeit ausgestoßenen Kältemittelströmung ansaugt (transportiert) und zirkuliert.
Insbesondere hat der Ejektor 20 einen Düsenabschnitt 21 und einen Körperteil 22. Der Düsenabschnitt 21 ist aus einem im Wesentlichen zylindrischen Metall (zum Beispiel nichtrostende Stahllegierung) oder ähnlichem ausgebildet, das in Richtung einer Kältemittelströmungsrichtung allmählich angeschrägt ist und den Druck verringert und das Kältemittel in einem Kältemitteldurchgang (Drosseldurchgang), der im Inneren des Düsenabschnitts 21 definiert ist, auf eine isentrope Weise expandiert.
In dem in dem Düsenabschnitt 21 definierten Kältemitteldurchgang sind ein Halsteil (Teil mit minimaler Durchgangsfläche), dessen Kältemitteldurchgangsfläche maximal verringert ist, ein konvergenter Teil, dessen Kältemitteldurchgangsfläche von der Seite der Kältemitteleinlassöffnung 21a in Richtung des Halsteils allmählich verringert ist, und ein divergenter Teil, dessen Kältemitteldurchgangsfläche von dem Halsteil in Richtung einer Kältemittelausstoßöffnung, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, allmählich vergrößert ist, bereitgestellt. Mit anderen Worten ist der Düsenabschnitt 21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als eine Lavaldüse aufgebaut.
In der vorliegenden Ausführungsform wird in dem Düsenabschnitt 21 ein Durchsatz des Ausstoßkältemittels, das von der Kältemittelausstoßöffnung ausgestoßen wird, während des Normalbetriebs des Ejektorkältekreislaufs 10 derart festgelegt, dass er größer oder gleich einer Schallgeschwindigkeit ist. Es ist unnötig zu sagen, dass der Düsenabschnitt 21 durch eine konvergente Düse aufgebaut sein kann.
Der Körperteil 22 ist aus Metall (zum Beispiel Aluminium) oder Harz, das in eine im Wesentlichen zylindrische Form ausgebildet ist, hergestellt, wirkt als ein Befestigungselement zum inneren Halten und Fixieren des Düsenabschnitts 21 und bildet eine Außenschale des Ejektors 20. Insbesondere ist der Düsenabschnitt 21 durch Presspassen auf einer Endseite in der Längsrichtung des Körperteils 22 fixiert, um in dem Inneren des Körperteils 22 untergebracht zu werden. Daher leckt kein Kältemittel aus einem Befestigungsabschnitt (Presspassteil) des Düsenabschnitts 21 und des Körperteils 22.
Ein Abschnitt einer Außenumfangsseitenoberfläche des Körperteils 22, der einer Außenumfangsseite des Düsenabschnitts 21 entspricht, ist mit einer Kältemittelansaugöffnung 22a versehen, die derart angeordnet ist, dass sie durch diesen Abschnitt geht, und steht mit der Kältemittelausstoßöffnung des Düsenabschnitts 21 in Verbindung. Die Kältemittelansaugöffnung 22a ist ein Durchgangsloch zum Ansaugen des Kältemittels, das durch die Saugtätigkeit des Ausstoßkältemittels, das von dem Düsenabschnitt 21 ausgestoßen wird, aus dem Verdampfer 16, der später beschrieben werden soll, in das Innere des Ejektors 20 geströmt ist.
Ferner ist ein Diffusorabschnitt 22b als ein Beispiel für einen Ansaugdurchgang und einen Druckerhöhungsteil in dem Inneren des Körperteils 22 ausgebildet. Der Ansaugdurchgang leitet das Ansaugkältemittel, das von der Kältemittelansaugöffnung 22a angesaugt wird, in Richtung der Kältemittelausstoßöffnungsseite des Düsenabschnitts 21, und der Druckerhöhungsteil vermischt das Ansaugkältemittel, das von der Kältemittelansaugöffnung 22a durch den Ansaugdurchgang in das Innere des Ejektors 20 strömt, mit dem Ausstoßkältemittel, um den Druck des Kältemittels zu erhöhen.
Der Ansaugdurchgang ist durch einen Raum zwischen einer Außenumfangsseite um eine Spitze einer konvergenten Form des Düsenabschnitts 21 herum und einer Innenumfangsseite des Körperteils 22 definiert, und eine Kältemitteldurchgangsfläche des Ansaugdurchgangs ist in Richtung der Kältemittelströmungsrichtung allmählich verkleinert. Mit dem vorstehenden Aufbauwird ein Durchsatz des Ansaugkältemittels, das in dem Ansaugdurchgang strömt, allmählich erhöht, und ein Energieverlust (Mischverlust) beim Mischen des Ansaugkältemittels mit dem Ausstoßkältemittel wird von dem Diffusorabschnitt 22b verringert.
Der Diffusorabschnitt 22b ist derart angeordnet, dass er mit einem Auslass des Ansaugdurchgangs kontinuierlich ist, und derart ausgebildet, dass eine Kältemitteldurchgangsfläche allmählich zunimmt. Mit dem vorstehenden Aufbau führt der Diffusorabschnitt 22b durch Verringern des Durchsatzes des Kältemittels, während das Ausstoßkältemittel mit dem Ansaugkältemittel vermischt wird, eine Funktion zur Erhöhung eines Drucks des vermischten Kältemittels des Ausstoßkältemittels und des Ansaugkältemittels, das heißt, eine Funktion zum Umwandeln einer Geschwindigkeitsenergie des vermischten Kältemittels in eine Druckenergie, aus.
Insbesondere ist eine axiale Querschnittform der Innenumfangswandoberfläche des Körperteils 22, der den Diffusorabschnitt 22b gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet, durch die Kombination mehrerer Krümmungen definiert. Ein Verbreiterungsmaß der Kältemitteldurchgangsquerschnittfläche des Diffusorabschnitts 22 nimmt in Richtung der Kältemittelströmungsrichtung allmählich zu und nimmt danach wieder ab, als ein Ergebnis wovon der Druck des Kältemittels isentrop erhöht werden kann.
Ferner ist der Ejektor 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23 zum Einleiten des Kältemaschinenöls in dem Diffusorabschnitt 22b zu einer kältemittelströmungsabwärtigen Seite einer Auslassöffnung 14b für gemischtphasiges Kältemittel eines strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14, der später beschrieben werden soll, verbunden. Das Kältemaschinenöl innerhalb des Diffusorabschnitts 22b umfasst sowohl ein Kältemaschinenöl, das in dem Kältemittel, das in dem Diffusorabschnitt 22b strömt, gelöst ist, als auch ein Kältemaschinenöl, das aus dem Kältemittel, das in dem Diffusorabschnitt 22b strömt, ausfällt.
Insbesondere ist ein Abschnitt, der in der vorliegenden Ausführungsform den Diffusorabschnitt 22b des Körperteils 22, der näher an einer Auslassseite des Diffusorabschnitts 22b als eine Einlassseite des Diffusorabschnitts 22b ist, mit einem Loch 22c mit kleinem Durchmesser versehen, das durch den Abschnitt geht.
Der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23 ist durch eine Kältemittelleitung aufgebaut, die das Loch 22c mit kleinem Durchmesser mit dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 verbindet und das Kältemaschinenöl, das aus dem Loch 22c mit kleinem Durchmesser strömt, oder das Kältemittel, in dem das Kältemaschinenöl mit einer hohen Konzentration gelöst ist, in den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 einleitet. Der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23 ist durch eine Leitung mit einem kleineren Durchmesser als dem der anderen Kältemittelleitungen ausgebildet und kann insbesondere durch ein Kapillarrohr aufgebaut sein.
Eine Kältemittelauslassöffnung des Diffusorabschnitts 22b des Ejektors 20 ist mit einer Kältemitteleinlassöffnungsseite des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 als einem Beispiel für die strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung verbunden. Der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 ist aus einem hohlen zylindrischen geschlossenen Gefäß ausgebildet, scheidet Gas und Flüssigkeit des Kältemittels, das in das Innere des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 strömt, ab und lässt zu, dass das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel aus einer Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel strömt, ohne das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel zu lagern. Außerdem lässt der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 zu, dass das Restkältemittel, das nicht auf der Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel strömen konnte, aus der Auslassöffnung 14b für gemischtphasiges Kältemittel strömt.
Insbesondere ist in der vorliegenden Ausführungsform der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 ein Zentrifugalabscheidungssystem, welches das Kältemittel aufgrund der Tätigkeit einer Zentrifugalkraft, die durch Wirbeln des in einen Innenraum eines zylindrischen Körperteils strömenden Kältemittels erzeugt wird, in Gas und Flüssigkeit abscheidet. Ferner wird ein Innenvolumen des Körperteils des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 kleiner als ein überschüssiges Kältemittelvolumen festgelegt, das durch Subtrahieren eines erforderlichen maximalen Kältemittelvolumens, wenn die Menge an Kältemittel, die für den Kreislauf notwendig ist, um die maximale Kapazität auszuüben, in eine flüssige Phase umgewandelt wird, von einem abgeschlossenen Kältemittelvolumen, wenn die Kältemittelmenge, die in dem Kreislauf eingeschlossen ist, in die flüssige Phase umgewandelt wird, erhalten wird.
Aus diesem Grund hat ein Innenvolumen des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Volumen, das, selbst wenn in dem Kreislauf eine Lastschwankung auftritt und der in dem Kreislauf zirkulierende Kältemittelzirkulationsdurchsatz variiert wird, nicht ausreicht, um das überschüssige Kältemittel wesentlich anzusammeln. Daher wirkt die Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel ausschließlich als eine Kältemittelauslassöffnung, aus der das flüssigphasige Kältemittel ausströmt, und die Auslassöffnung 14b für gemischtphasiges Kältemittel wirkt als eine Kältemittelauslassöffnung, aus der das gasphasige Kältemittel oder ein gasförmig-flüssiges Zweiphasenkältemittel, in dem das gasphasige Kältemittel mit dem flüssigphasigen Kältemittel vermischt ist, ausströmt.
Im Übrigen ist die Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 auf einer Bodenoberfläche des zylindrischen Körperteils ausgebildet. Die Auslassöffnung 14b für gemischtphasiges Kältemittel des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 ist in dem Körperteil koaxial angeordnet. Die Auslassöffnung 14b für gemischtphasiges Kältemittel ist auf einem oberen Ende eines zylindrischen Leitungselements ausgebildet, das sich derart erstreckt, dass es von einer Unterseite des Körpers in Richtung einer Oberseite einer Flüssigkeitsoberfläche des flüssigphasigen Kältemittels innerhalb des Körperteils vorsteht.
Die Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 ist durch eine feste Drossel 15 als eine Druckverringerungsvorrichtung mit einer Kältemitteleinlassseite des Verdampfers 16 verbunden. Die feste Drossel 15 ist eine Druckverringerungsvorrichtung, die den Druck des flüssigphasigen Kältemittels, das aus dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 strömt, verringert, und kann insbesondere eine Mündung, ein Kapillarrohr oder eine Düse verwenden.
Der Verdampfer 16 ist ein wärmeaufnehmender Wärmetauscher, der den Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch die feste Drossel 15 verringert wurde, und der Gebläseluft, die von einem Gebläseventilator 16a in das Fahrzeuginnere geblasen wird, durchführt. Als ein Ergebnis verdampft der Verdampfer 16 das Niederdruckkältemittel und führt eine Wärmeaufnahmewirkung aus. Der Gebläseventilator 16a ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (die Menge an Gebläseluft) von einer Steuerspannung gesteuert wird, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird. Eine Kältemittelauslassöffnung des Verdampfers 16 ist mit der Kältemittelansaugöffnung 22a des Ejektors 20 verbunden.
Andererseits ist die Seite der Auslassöffnung 14b für gemischtphasiges Kältemittel des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 mit einer Kältemitteleinlassöffnungsseite des strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 17 als einem Beispiel für die strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung (Akkumulator) verbunden. Der strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 ist aus einem hohlen zylindrischen geschlossenen Gefäß ausgebildet, scheidet das Kältemittel, das in den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 strömt, in Gas und Flüssigkeit ab, lagert das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel und lässt zu, dass das abgeschiedene gasphasige Kältemittel aus der Auslassöffnung für gasphasiges Kältemittel in Richtung der Einlassseite des Kompressors 11 strömt.
Eine Unterseite (eine Seite, wo das flüssigphasige Kältemittel gelagert wird) des strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 17 ist mit einem Ölrückführungsdurchgang 17a verbunden. Der Ölrückführungsdurchgang 17a leitet einen Teil des gelagerten flüssigphasigen Kältemittels in eine Einlassseite des Kompressors 11, um dadurch das Kältemaschinenöl, das in dem flüssigphasigen Kältemittel gelöst ist, in das gasphasige Kältemittel auf der Einlassseite des Kompressors 11 rückzuführen. Wie bei dem Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23 ist der Ölrückführungsdurchgang 17a aus einer Leitung mit einem Durchmesser ausgebildet, der kleiner als der der anderen Kältemittelleitungen ist.
Als nächstes umfasst die nicht gezeigte Steuervorrichtung einen wohlbekannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM und einem RAM und periphere Schaltungen des Mikrocomputers. Die Steuervorrichtung steuert die Betriebe der vorstehend erwähnten verschiedenen elektrischen Aktuatoren 11, 12d und 16a durch Durchführen verschiedener Berechnungen und Verarbeitungen auf der Basis eines in dem ROM gespeicherten Steuerprogramms.
Eine Klimatisierungssensorgruppe, wie etwa ein Innenlufttemperatursensor zum Erfassen einer Fahrzeuginnentemperatur, ein Außenlufttemperatursensor zum Erfassen der Temperatur von Außenluft, ein Sonneneinstrahlungssensor zum Erfassen der Menge an Sonneneinstrahlung in dem Fahrzeuginneren, ein Verdampfungstemperatursensor zum Erfassen der Ausblaslufttemperatur von dem Verdampfer 16 (der Temperatur des Verdampfers), ein auslassseitiger Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur eines Kältemittels auf der Auslassseite des Strahlers 12 und ein auslassseitiger Drucksensor zum Erfassen des Drucks eines Kältemittels auf der Auslassseite des Strahlers 12, ist mit der Steuervorrichtung verbunden. Folglich werden Erfassungswerte der Sensorgruppe in die Steuervorrichtung eingespeist.
Außerdem ist ein nicht gezeigtes Bedienfeld, das in der Nähe einer Armaturenbretttafel angeordnet ist, die in einem Vorderteil des Fahrzeuginneren positioniert ist, mit der Eingangsseite der Steuervorrichtung verbunden, und Bediensignale, die von verschiedenen Bedienschaltern ausgegeben werden, die auf dem Bedienfeld montiert sind, werden in die Steuervorrichtung eingespeist. Ein Klimaanlagenbedienschalter, der verwendet wird, um die Klimatisierung in dem Fahrzeuginneren durchzuführen, ein Fahrzeuginnentemperaturfestlegungsschalter, der verwendet wird, um die Temperatur des Fahrzeuginneren festzulegen, und ähnliche sind als die verschiedenen Bedienschalter, die auf dem Bedienfeld montiert sind, bereitgestellt.
Indessen ist die Steuervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform mit einer Steuereinheit zum Steuern der Betriebe verschiedener Steuerzielvorrichtungen integriert, die mit der Ausgangsseite der Steuervorrichtung verbunden sind, aber ein Aufbau der Steuervorrichtung (Hardware und Software), die die Betriebe der jeweiligen Steuerzielvorrichtungen steuert, bildet die Steuereinheit der jeweiligen Steuervorrichtungen. Zum Beispiel bildet in der vorliegenden Ausführungsform ein Aufbau (Hardware und Software) zum Steuern des Betriebs des Kompressors 11 eine Steuereinheit für das Ausstoßvermögen.
Als nächstes wird der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform mit dem vorstehend erwähnten Aufbau beschrieben. Zuerst, wenn ein Klimaanlagenbedienschalter des Bedienfelds eingeschaltet wird, betätigt die Steuervorrichtung den Kompressor 11, den Kühlventilator 12d und den Gebläseventilator 16a und so weiter. Folglich saugt der Kompressor 11 das Kältemittel an, komprimiert es und stößt es aus.
Ein von dem Kompressor 11 ausgestoßenes Hochdruck-Hochtemperaturkältemittel strömt in den Kondensationsabschnitt 12a des Strahlers 12, führt einen Wärmeaustausch mit einer von dem Kühlventilator 12d geblasenen Außenluft aus und wird abgestrahlt und kondensiert. Das von dem Kondensationsabschnitt 12a abgestrahlte Kältemittel wird von dem Aufnehmerteil 12b in Gas und Flüssigkeit abgeschieden. Ein flüssigphasiges Kältemittel, das der Gas-Flüssigkeitsabscheidung in dem Aufnehmerteil 12b unterzogen wurde, führt durch den Unterkühlungsabschnitt 12c einen Wärmeaustausch mit von dem Kühlventilator 12d geblasener Außenluft durch und strahlt Wärme in ein unterkühltes flüssigphasiges Kältemittel ab.
Das unterkühlte flüssigphasige Kältemittel, das aus dem Unterkühlungsabschnitt 12c des Strahlers 12 strömt, strömt in den Hochdruckkältemitteldurchgang 18 und führt den Wärmeaustausch mit dem flüssigphasigen Kältemittel, das in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 gelagert ist, durch. Als ein Ergebnis verringert das unterkühlte flüssigphasige Kältemittel, das in dem Hochdruckkältemitteldurchgang 18 strömt, die Enthalpie weiter. Andererseits nimmt das flüssigphasige Kältemittel in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 die Wärme aus dem unterkühlten flüssigphasigen Kältemittel, das in dem Hochdruckkältemitteldurchgang 18 strömt, auf, erhöht die Enthalpie und wird verdampft.
Das Kältemittel, das aus dem Hochdruckkältemitteldurchgang 18 geströmt ist, strömt in den Düsenabschnitt 21 des Ejektors 20 und sein Druck wird isentrop verringert und es wird ausgestoßen. Das Kältemittel, das aus dem Verdampfer 16 geströmt ist, wird durch den Saugbetrieb des Ausstoßkältemittels von der Kältemittelansaugöffnung 22a des Ejektors 20 angesaugt. Das von der Kältemittelansaugöffnung 22a angesaugte Ansaugkältemittel strömt zusammen mit dem Ausstoßkältemittel in den Diffusorabschnitt 22b des Ejektors.
In dem Diffusorabschnitt 22b wird die kinetische Energie des Kältemittels durch eine Vergrößerung der Kältemitteldurchgangsfläche in die Druckenergie umgewandelt. Als ein Ergebnis wird ein Druck des vermischten Kältemittels erhöht, während das Ausstoßkältemittel und das Ansaugkältemittel miteinander vermischt werden. Ferner strömt in der vorliegenden Ausführungsform das Kältemittel, in dem das Kältemaschinenöl mit hoher Konzentration gelöst ist, oder das aus dem Kältemittel ausgefällte Kältemaschinenöl durch das Loch 22 mit kleinem Durchmesser und den Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23 in den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17.
Das Kältemittel, das aus einem Auslassteil des Diffusorabschnitts 22b geströmt ist, strömt in den strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 und wird in Gas und Flüssigkeit abgeschieden. Wie vorstehend beschrieben, hat der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 keine Funktion zum Lagern des abgeschiedenen flüssigphasigen Kältemittels. Daher strömt nicht nur das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel aus der Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel, sondern auch das restliche flüssigphasige Kältemittel in dem abgeschiedenen flüssigphasigen Kältemittel, das nicht aus der Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel geströmt ist, strömt zusammen mit dem abgeschiedenen gasphasigen Kältemittel aus der Auslassöffnung 14b für gemischtphasiges Kältemittel.
Der Druck des flüssigphasigen Kältemittels das aus der Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 geströmt ist, wird durch die feste Drossel 15 auf isenthalpe Weise verringert, und es strömt in den Verdampfer 16. Das in den Verdampfer 16 strömende Kältemittel nimmt Wärme aus der von dem Gebläseventilator 16a geblasenen Gebläseluft auf und verdampft. Folglich wird die in das Fahrzeuginnere geblasene Gebläseluft gekühlt. Das Kältemittel, das aus dem Verdampfer 16 geströmt ist, wird von der Kältemittelansaugöffnung 22a des Ejektors 20 angesaugt.
Indessen strömt das Kältemittel, in dem das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel, die aus der Auslassöffnung 14b für gemischtphasiges Kältemittel des strömungsabfwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 geströmt sind, vermischt sind, in den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 und wird in Gas und Flüssigkeit abgeschieden. Das flüssigphasige Kältemittel, das von dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 abgeschieden wird, wird in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 gelagert, und das gasphasige Kältemittel, das von dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 abgeschieden wird, wird in den Kompressor 11 gesaugt und erneut komprimiert.
Ferner strömt in der vorliegenden Ausführungsform ein Teil des flüssigphasigen Kältemittels, das in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 gelagert ist, durch den Ölrückführungsdurchgang 17a, der mit dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 verbunden ist, in eine Ansaugseite des Kompressors 11. Als ein Ergebnis wird das Kältemaschinenöl, das in dem flüssigphasigen Kältemittel gelöst ist, in das gasphasige Kältemittel der Ansaugseite des Kompressors 11 rückgeführt und zusammen mit dem gasphasigen Kältemittel in den Kompressor 11 gesaugt.
Der Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Ausführungsform arbeitet wie vorstehend beschrieben und kann die Gebläseluft, die in das Fahrzeuginnere geblasen werden soll, kühlen. Da in dem Ejektorkältekreislauf 10 ferner das Kältemittel, dessen Druck von dem Diffusorabschnitt 22b erhöht wird, durch den strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 und den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 in den Kompressor 11 gesaugt wird, kann die Antriebsleistung des Kompressors 11 verringert werden, um einen Kreislaufwirkungsgrad (COP) zu verbessern.
Da in dem Ejektorkältekreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23 bereitgestellt ist, kann das Kältemaschinenöl in dem Diffusorabschnitt 22b leicht in den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 eingeleitet werden.
Das Vorstehende wird detaillierter beschrieben. Da, wie vorstehend beschrieben, in dem Diffusorabschnitt 22b die kinetische Energie des vermischten Kältemittels aus dem Ausstoßkältemittel und dem Ansaugkältemittel in die Druckenergie umgewandelt wird, wird ein Durchsatz des vermischten Kältemittels, das in dem Diffusorabschnitt 22b strömt, allmählich in Richtung der kältemittelströmungsabwärtigen Seite verringert. Außerdem wird in dem Diffusorabschnitt 22b ein Durchsatz des Kältemittels in der Nachbarschaft einer Innenumfangswandoberfläche eines Abschnitts, der den Diffusorabschnitt 22b in dem Körperteil 22 bildet, um eine Wandreibung verringert, wenn das Kältemittel strömt.
Daher wird der Durchsatz des Kältemittels in der Nachbarschaft einer Innenumfangswandoberfläche eines Abschnitts, der den Diffusorabschnitt 22b in dem Körperteil 22 bildet, der näher an der Auslassseite als der Einlassseite des Diffusorabschnitts 22b ist, stark verringert. Aus diesem Grund neigt das flüssigphasige Kältemittel dazu, an der Innenumfangswandoberfläche des Körperteils 22 zu haften, der den Abschnitt näher an der Auslassseite als der Einlassseite des Diffusorabschnitts 22b bildet.
Da das Kältemaschinenöl außerdem dazu neigt, in dem flüssigphasigen Kältemittel mit verringertem Durchsatz, das an der Innenumfangswandoberfläche haftet, gelöst zu werden, nimmt eine Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das an der Innenumfangswandoberfläche haftet, zu. Wenn die Menge des Kältemaschinenöls, das in dem an der Innenumfangswandoberfläche haftenden flüssigphasigen Kältemittel gelöst ist, die Löslichkeit überschreitet, fällt Kältemaschinenöl auf der Innenumfangwandoberfläche des Körperteils 22 aus.
Als ein Ergebnis kann in der vorliegenden Ausführungsform zugelassen werden, dass das Kältemaschinenöl oder das Kältemittel, in dem das Kältemaschinenöl mit einer hohen Konzentration gelöst ist, aus dem in dem Körperteil 22 definierten Loch 22c mit kleinem Durchmesser strömt. Ferner kann das Kältemaschinenöl oder das Kältemittel, in dem das Kältemaschinenöl mit einer hohen Konzentration gelöst ist, leicht durch den Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23 in den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 eingeleitet werden.
Das Kältemaschinenöl in dem Diffusorabschnitt 22b wird durch das Loch 22c mit kleinem Durchmesser und den Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23, wie vorstehend beschrieben, in den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 eingeleitet, um dadurch die Menge an Kältemaschinenöl, das aus dem Diffusorabschnitt 22b strömt und in den strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 strömt, zu verringern.
Mit anderen Worten wird in der vorliegenden Ausführungsform mit der Bereitstellung des Lochs 22c mit kleinem Durchmesser und des Kältemaschinenölumleitungsdurchgangs 23 die Menge des in den strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 strömenden Kältemaschinenöls eingestellt. Ferner wird die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 strömt, eingestellt. Daher werden das Loch 22c mit kleinem Durchmesser und der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als ein Beispiel für den Kältemaschinenölkonzentrationseinstellabschnitt verwendet.
Nun wird ein Einfluss einer Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 strömt und in den Verdampfer 16 strömt, auf die Kühlkapazität in dem Verdampfer 16 beschrieben. Die Kühlkapazität des Verdampfers 16 ist als eine Kapazität zum Kühlen eines Kühlgegenstandsfluids mit einem gewünschten Durchsatz (Gebläseluft in der vorliegenden Ausführungsform) auf eine gewünschte Temperatur in dem Verdampfer 16 definiert.
Im Allgemeinen war bekannt, dass, wenn die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer 16 strömt, steigt, das Kältemaschinenöl in dem Verdampfer 16 verbleibt und die Wärmeaustauschleistung des Verdampfers 16 sich verschlechtert.
Um daher ein Verfahren zu betrachten, welches das Kältemaschinenöl in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer 16 strömt, wirksam in das gasphasige Kältemittel auf der Einlassseite des Kompressors 11 rückzuführen, haben die gegenwärtigen Erfinder eine Beziehung zwischen der Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer 16 strömt, und der Kühlkapazität für das Kühlgegenstandsfluid in dem Verdampfer 16 untersucht.
Als ein Ergebnis wurde, wie in einem Diagramm von 2 gezeigt, bestätigt, dass die Menge an Kältemaschinenöl, das in dem Verdampfer 16 verbleibt, zunimmt, um die Kühlkapazität in dem Verdampfer in Verbindung mit einer Zunahme in der Konzentration des Kältemaschinenöls zu verringern. Außerdem wurde bestätigt, dass, wenn die Konzentration des Kältemaschinenöls niedriger als eine vorgegebene Konzentration ist, die Kühlkapazität in dem Verdampfer 16 in Verbindung mit der Verringerung in der Konzentration des Kältemaschinenöls verringert wird.
Als die gegenwärtigen Erfinder unter den Gegebenheiten den Grund untersuchten, wurde herausgefunden, dass Körnchen (Öltröpfchen) des Kältemaschinenöls, das in dem Kältemittel gelöst ist, eine Funktion ausüben, die Siedekernen des Kältemittels entspricht, und die Verdampfungsabdampfung des flüssigphasigen Kältemittels in dem Verdampfer 16 erleichtet wird, um in dem Fall, in dem die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem in den Verdampfer strömenden Kältemittel richtig ist, eine Verbesserung in der Kühlkapazität in dem Verdampfer zu ermöglichen.
Dies bedeutet, dass die Kühlkapazität des Verdampfers 16 gemäß der Konzentration des Kältemaschinenöls einen Maximalwert (Spitzenwert) hat. Mit anderen Worten wird die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer 16 strömt, auf einen richtigen Wert eingestellt, wodurch es fähig ist, die Kühlkapazität des Verdampfers 16 näher an den Maximalwert zu bringen.
Daher werden in der vorliegenden Ausführungsform der Kältemaschinenumleitungsdurchgang 23 und das Loch 22c mit kleinem Durchmesser 22c als ein Beispiel für die Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung zum Einstellen der Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer 16 strömt, auf einen gewünschten Wert verwendet. Mit anderen Worten wird ein Innendurchmesser (eine Kältemitteldurchgangsfläche) des Kältemaschinenölumleitungsdurchgangs 23 oder ein Durchmesser des Lochs 22c mit kleinem Durchmesser mit dem Ergebnis auf einen geeigneten Wert eingestellt, dass die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer 16 strömt, auf den gewünschten Wert eingestellt werden kann. Die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer 16 strömt, wird derart eingestellt, dass die Kühlkapazität in dem Verdampfer 16 näher an einen Maximalwert kommt.
Da ferner in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel aus der Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel strömt, ohne gelagert zu werden, kann die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer 16 strömt, durch das Kältemaschinenöl, das in dem flüssigphasigen Kältemittel gelöst ist, welches in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 gelagert ist, nicht wie in dem Fall geändert werden, in dem der Gas-Flüssigkeitsabscheider mit einer Funktion zum Lagern des abgeschiedenen flüssigphasigen Kältemittels als der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 verwendet wird.
Da in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Funktion zum Lagern des abgeschiedenen flüssigphasigen Kältemittels bereitgestellt ist, kann das gasphasige Kältemittel sicher an die Einlassseite des Kompressors 11 zugeführt werden, und ein Problem einer Flüssigkeitskompression des Kompressors 11 kann vermieden werden. Ferner wird ein Teil des flüssigphasigen Kältemittels, in dem das Kältemaschinenöl, das in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 gelagert ist, gelöst ist, durch den Ölrückführungsdurchgang 17a in das gasphasige Kältemittel auf der Ansaugseite des Kompressors 11 rückgeführt, wodurch es fähig ist, eine schlechte Schmierung des Kompressors 11 zu unterdrücken.
Da gemäß dem Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Ausführungsform der Hochdruckkältemitteldurchgang 18 als ein Beispiel für die Innenwärmeaustauschvorrichtung bereitgestellt ist, wird das flüssigphasige Kältemittel innerhalb des strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 17 in Gas verwandelt, und die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel kann erhöht werden. Daher kann das Kältemittel, in dem das Kältemaschinenöl mit hoher Konzentration gelöst ist, in das gasphasige Kältemittel auf der Einlassseite des Kompressors 11 rückgeführt werden, und eine schlechte Schmierung des Kompressors 11 kann wirksam unterdrückt werden.
(Zweite Ausführungsform)
In einem Ejektorkältekreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in einem Gesamtaufbaudiagramm von 3 dargestellt, ein Beispiel, in dem der Aufbau der Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung in der ersten Ausführungsform geändert ist, beschrieben. Als ein Beispiel für eine Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23a verwendet. Der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23a leitet ein Kältemaschinenöl in ein Ölrückführungsloch 14c, das in einer Bodenoberfläche eines strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 17 und eines strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 definiert ist, in Richtung einer kältemittelströmungsabwärtigen Seite einer Auslassöffnung 14b für gemischtphasiges Kältemittel ein.
Das Kältemaschinenöl in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 umfasst sowohl ein Kältemaschinenöl, das in dem Kältemittel in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 gelöst ist, als auch ein Kältemaschinenöl, das aus dem Kältemittel in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 ausgefallen ist. In 3 sind mit denen in der ersten Ausführungsform identische Abschnitte oder äquivalente Abschnitte durch die gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Das Gleiche gilt für die folgenden Zeichnungen.
Insbesondere ist ein Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23a gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch eine Kältemittelleitung aufgebaut, die ein Ölrückführungsloch 14c mit einem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 verbindet. Der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23a leitet ein Kältemaschinenöl, das aus dem Ölrückführungsloch 14c strömt, oder das Kältemittel, in dem das Kältemaschinenöl mit einer hohen Konzentration gelöst ist, in den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 ein. Andere Strukturen sind die gleichen wie die der ersten Ausführungsform.
Daher können die gleichen Vorteile wie die in der ersten Ausführungsform erhalten werden, wenn der Ejektorkältekreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform betrieben wird. Mit anderen Worten kann gemäß dem Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Ausführungsform die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 strömt, auf eine geeignete Konzentration eingestellt werden, und eine Kühlkapazität in dem Verdampfer 16 kann näher an einen Maximalwert gebracht werden.
Das Vorstehende wird detaillierter beschrieben. In einem Gas-Flüssigkeitsabscheider eines Zentrifugalabscheidungssystems, wie etwa dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Konzentration des Kältemaschinenöls in einem flüssigphasigen Kältemittel aufgrund einer Tätigkeit einer Zentrifugalkraft verteilt werden. Wenn zum Beispiel wie in der vorliegenden Ausführungsform das Kältemaschinenöl mit einer Dichte, die kleiner als die des flüssigphasigen Kältemittels ist, verwendet wird, kann die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel auf einer Wirbelmittenseite höher festgelegt werden als die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel auf einer Außenumfangsseite.
Daher kann mit der Einstellung einer Position, an der das Ölrückführungsloch 14c definiert ist, und einer Öffnungsform des Ölrückführungslochs 14c die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 eingeleitet wird, eingestellt werden. Ferner kann die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 eingeleitet wird, eingestellt werden, wodurch man fähig ist, die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 strömt, einzustellen.
Unter den Gegebenheiten kann in der vorliegenden Ausführungsform ein Innendurchmesser (eine Kältemitteldurchgangsfläche) des Kältemaschinenölumleitungsdurchgangs 23a, der als ein Beispiel für die Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung verwendet wird, oder die Anordnung und Öffnungsform des Ölrückführungslochs 14c geeignet festgelegt werden, um dadurch die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung 14a für flüssigphasiges Kältemittel des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14 strömt, einzustellen, so dass die Kühlkapazität des Verdampfers 16 näher an den Maximalwert kommt.
(Dritte Ausführungsform)
In einem Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in einem Gesamtaufbaudiagramm von 4 dargestellt, ein Beispiel, in dem der Ejektor 20 und der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 in der zweiten Ausführungsform beseitigt sind, und ein mit der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung integrierter Ejektor 25 verwendet wird, beschrieben.
Ein Ejektor 25 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wirkt nicht nur als die Kältemitteldruckverringerungsvorrichtung und eine Kältemittelzirkulationsvorrichtung (Kältemitteltransportvorrichtung), sondern wirkt auch als eine Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung, die das druckverringerte Kältemittel in Gas und Flüssigkeit abscheidet. Mit anderen Worten können in dem Ejektor 25 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Funktionen ausgeübt werden, die zu denen in dem Aufbau, in dem der Ejektor 20 und der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 14, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben sind, integriert sind, äquivalent sind.
Ein spezifischer Aufbau des Ejektors 25 wird unter Bezug auf 5 und 6 beschrieben. Indessen zeigen jeweilige Auf- und Abpfeile in 5 jeweils Auf- und Abrichtungen in einem Zustand an, in dem der Ejektorkältekreislauf 10 auf einer Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung montiert ist. 6 ist eine schematische Querschnittansicht, die eine Funktion jedes Kältemitteldurchgangs des Ejektors 25 darstellt, und Abschnitte in 5, die identische Funktion durchführen, sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Zuerst umfasst der Ejektor 25 der vorliegenden Ausführungsform, wie in 5 dargestellt, einen Körper 30, der durch die Kombination mehrerer Komponenten aufgebaut ist. Insbesondere hat der Körper 30 einen Gehäusekörper 31, der aus prismatisch-zylindrischen oder kreisförmig-zylindrischem Metall oder Harz ausgebildet ist und eine Außenschale des Ejektors 25 bildet. Ein Düsenkörper 32, ein Mittelkörper 33 und ein unterer Körper 34 sind an einem Inneren des Gehäusekörpers 31 fixiert.
Der Gehäusekörper 31 ist mit einer Kältemitteleinlassöffnung 31a, durch die das Kältemittel, das aus dem Strahler 12 geströmt ist, in den Gehäusekörper 31 strömt, und einer Kältemittelansaugöffnung 31b ausgebildet, durch die das Kältemittel, das aus dem Verdampfer 16 geströmt ist, angesaugt wird. Der Gehäusekörper 31 ist auch mit einer Auslassöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel, durch die ein flüssigphasiges Kältemittel, das durch einen in dem Körper 30 ausgebildeten strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f abgeschieden wird, zu der Kältemitteleinlassseite des Verdampfers 16 ausströmt, und einer Niederdruckkältemittelauslassöffnung 31d, durch die das Niederdruckkältemittel zu der Einlassseite des strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 ausströmt, ausgebildet.
Der Düsenkörper 32 ist aus einem im Wesentlichen konisch geformten Metallelement ausgebildet, das in einer Kältemittelströmungsrichtung angeschrägt ist. Der Düsenkörper 32 ist durch ein Verfahren, wie etwa Presspassen, an dem Inneren des Gehäusekörpers 32 fixiert, so dass eine Axialrichtung des Düsenkörpers 32 parallel zu einer Vertikalrichtung (Oben-Untenrichtung in 5) ist. Ein Wirbelraum 30a, in dem das von der Kältemitteleinlassöffnung 31a strömende Kältemittel verwirbelt wird, ist zwischen einer Oberseite des Düsenkörpers 32 und dem Gehäusekörper 31 bereitgestellt.
Der Wirbelraum 30a ist zu einer Rotationskörperform ausgebildet, und seine Mittelachse, die durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in 5 angezeigt ist, erstreckt sich in der Vertikalrichtung. Indessen ist die Rotationskörperform eine massive Form, die durch Drehen einer Draufsicht um eine gerade Linie (Mittelachse), die komplanar mit der ebenen Figur ist, ausgebildet wird. Insbesondere ist der Wirbelraum 30a der vorliegenden Ausführungsform zu einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet. Der Wirbelraum 30a kann in einer Form, in der ein kreisförmiger Kegel oder ein kreisförmiger Kegelstumpf mit einem Zylinder kombiniert ist, oder ähnlich definiert sein.
Ferner erstreckt sich ein Kältemitteleinlassöffnungsdurchgang 31e, der die Kältemitteleinlassöffnung 31a und den Wirbelraum 30a verbindet, in einer Mittelachsenrichtung des Wirbelraums 30a gesehen in einer Tangentialrichtung einer Innenwandoberfläche des Wirbelraums 30a. Mit diesem Aufbau strömt das Kältemittel, das von dem Kältemitteleinlassöffnungsdurchgang 31e in den Wirbelraum 30a geströmt ist, entlang einer Innenwandoberfläche des Wirbelraums 30a und wirbelt in dem Wirbelraum 30a.
Indessen braucht der Kältemitteleinlassöffnungsdurchgang 31e nicht derart ausgebildet sein, dass er in der Mittelachsenrichtung des Wirbelraums 30a gesehen vollständig mit der Tangentialrichtung des Wirbelraums 30a übereinstimmt. Wenn der Kältemitteleinlassöffnungsdurchgang 31e wenigstens eine Komponente in der Tangentialrichtung des Wirbelraums 30a umfasst, kann der Kältemitteleinlassöffnungsdurchgang 31e derart ausgebildet sein, dass er Komponenten in den anderen Richtungen (zum Beispiel Komponenten in der Axialrichtung des Wirbelraums 30a) umfasst.
Da eine Zentrifugalkraft auf das in dem Wirbelraum 30a wirbelnde Kältemittel wirkt, wird der Druck eines Kältemittels, das auf der Mittelachsenseite vorhanden ist, niedriger als der Druck eines Kältemittels, das auf der Außenumfangsseite in dem Wirbelraum 30a vorhanden ist. Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform in einem Normalbetrieb des Ejektorkältekreislaufs 10 der Kältemitteldruck auf der Mittelachsenseite in dem Wirbelraum 30a auf einen Druck verringert, bei dem der Druck des Kältemittels verringert wird und es siedet (Hohlraumbildung wird erzeugt).
Die Einstellung des Drucks eines Kältemittels, das auf der Mittelachsenseite in dem Wirbelraum 30a vorhanden ist, kann durch Einstellen des Wirbeldurchsatzes des in dem Wirbelraum 30a wirbelnden Kältemittels realisiert werden. Ferner kann die Einstellung des Wirbeldurchsatzes zum Beispiel durch Einstellen eines Flächenverhältnisses zwischen der Durchgangsquerschnittsfläche des Kältemitteleinlassöffnungsdurchgangs 31e und der Schnittfläche des Wirbelraums 30a senkrecht zu der Axialrichtung ausgeführt werden. Indessen bedeutet der Wirbeldurchsatz in der vorliegenden Ausführungsform den Durchsatz des Kältemittels in der Wirbelrichtung in der Nachbarschaft eines äußersten Umfangsteils des Wirbelraums 30a.
Ein Druckverringerungsraum 30b, der zulässt, dass der Druck des Kältemittels, das aus dem Wirbelraum 30a geströmt ist, verringert wird und es zu der strömungsabwärtigen Seite ausströmt, ist in Düsenkörper 32 definiert. Der Druckverringerungsraum 30b ist einer Rotationskörperform mit einem zylindrischen Raums ausgebildet, der mit einer kreisförmigen Kegelstumpfform, die sich von einer Unterseite des zylindrischen Raums allmählich in Richtung der Kältemittelströmungsrichtung kontinuierlich aufweitet, gekoppelt ist. Eine Mittelachse des Druckverringerungsraums 30b ist koaxial mit der Mittelachse des Wirbelraums 30a angeordnet.
Ferner ist ein Durchgangsausbildungselement 35 in dem Inneren des Druckverringerungsraums 30b angeordnet. Das Durchgangsausbildungselement 35 bildet einen Teil 30m mit minimaler Durchgangsfläche, dessen Kältemitteldurchgangsfläche innerhalb des Druckverringerungsraums 30b am kleinsten ist, und ändert die Durchgangsfläche des Teils 30m mit minimaler Durchgangsfläche. Das Durchgangsausbildungselement 35 ist in einer ungefähren Kegelform ausgebildet, die sich allmählich in Richtung einer strömungsabwärtigen Seite einer Kältemittelströmung aufweitet, und eine Mittelachse des Durchgangsausbildungselements 35 ist koaxial mit der Mittelachse des Druckverringerungsraums 30b angeordnet. Mit anderen Worten wird das Durchgangsausbildungselement 35 zu einer konischen Form mit einer Querschnittfläche ausgebildet, die mit dem Abstand von dem Druckverringerungsraum 30b zunimmt.
Der Kältemitteldurchgang ist zwischen einer Innenumfangsoberfläche eines Abschnitts des Düsenkörpers 32, der den Druckverringerungsraum 30b definiert, und einer Außenumfangsoberfläche der Oberseite des Durchgangsbildungselements 35 ausgebildet. Wie in 6 dargestellt, umfasst der Kältemitteldurchgang einen konvergenten Teil 131 und einen divergenten Teil 132. Der konvergente Teil 131 ist auf der strömungsaufwärtigen Seite des Teils 30m mit minimaler Durchgangsfläche in der Kältemittelströmung ausgebildet, in dem die Kältemitteldurchgangsfläche, die sich zu dem Teil 30m mit minimaler Durchgangsfläche erstreckt, allmählich abnimmt. Der divergente Teil 132 ist auf der strömungsabwärtigen Seite des Teils 30m mit minimaler Durchgangsfläche in der Kältemittelströmung ausgebildet, wo die Kältemitteldurchgangsfläche allmählich zunimmt.
Da der Druckverringerungsraum 30b auf der strömungsabwärtigen Seite des konvergenten Teils 131 und des divergenten Teils 132 mit dem Durchgangsausbildungselement 35 überlappt (überlappt), wenn er aus der Radialrichtung betrachtet wird, ist eine Querschnittform des Kältemitteldurchgangs senkrecht zu der Axialrichtung ringförmig (Doghnut-Form, die erhalten wird, indem eine kreisförmige Form mit kleinerem Durchmesser, die koaxial zu der kreisförmigen Form angeordnet ist, entfernt wird).
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Innenumfangsoberfläche des Abschnitts des Düsenkörpers 32, der den Druckverringerungsraum 30b bildet, und die Außenumfangsoberfläche des Durchgangsausbildungselements 35 derart bereitgestellt, dass eine Kältemitteldurchgangsfläche des divergenten Teils 132 allmählich in Richtung der strömungsabwärtigen Seite der Kältemittelströmung aufgeweitet ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kältemitteldurchgang, der, wie in 6 dargestellt ist, zwischen der Innenumfangsoberfläche des Druckverringerungsraums 30b und der Außenumfangsoberfläche einer oberen Seite des Durchgangsausbildungselements 35 ausgebildet ist, durch einen Düsendurchgang 13a aufgebaut, der auf die gleiche Weise wie die des in dem Düsenabschnitt 21 definierten Kältemitteldurchgangs, der in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, funktioniert. Ferner verringert der Düsendurchgang 13a den Druck des Kältemittels, beschleunigt den Durchsatz des Kältemittels eines gasförmig-flüssigen Zweiphasenzustands auf einen höheren Wert als eine Zweiphasengeschwindigkeit und stößt das Kältemittel aus.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kältemitteldurchgang, der, wie in 6 dargestellt, zwischen der Innenumfangsoberfläche des Druckverringerungsraums 30b und der Außenumfangsoberfläche der Oberseite des Durchgangsausbildungselements 35 bereitgestellt ist, ein Kältemitteldurchgang, der in einem Bereich definiert ist, in dem ein Liniensegment, das sich von der Außenumfangsoberfläche des Durchgangsausbildungselements 35 in eine Normalrichtung erstreckt, einen Abschnitt des Düsenkörpers 32, in dem der Druckverringerungsraum 30b definiert ist, schneidet.
Da das in den Düsendurchgang 13a strömende Kältemittel in dem Wirbelraum 30a wirbelt, haben das durch den Düsendurchgang 13a strömende Kältemittel und das Ausstoßkältemittel, das von dem Düsendurchgang 13a ausgestoßen wird, auch eine Geschwindigkeitskomponente in die gleiche Wirbelrichtung wie die des Kältemittels, das in dem Wirbelraum 30a wirbelt.
Als nächstes wird der in 5 dargestellte Mittelkörper 33 aus einem Metall hergestellten plattenförmigen Element ausgebildet, das ein Durchgangsloch der Rotationskörperform definiert, das seine beiden Seiten in seinem Mittelkörper 33 durchdringt. Der Mittelkörper 33 nimmt eine Antriebsvorrichtung 37 auf einer Außenumfangsseite des Durchgangslochs auf, und die Antriebsvorrichtung 37 verschiebt das Durchgangsausbildungselement 35. Indessen ist eine Mittelachse des Durchgangslochs des Mittelkörpers 33 koaxial mit den Mittelachsen des Wirbelraums 30a und des Druckverringerungsraums 30b angeordnet. Der Mittelkörper 33 ist durch ein Verfahren, wie etwa Presspassung, an dem Inneren des Gehäusekörpers 31 und der Unterseite des Düsenkörpers 32 fixiert.
Ferner ist ein Zuströmungsraum 30c zwischen einer oberen Oberfläche des Mittelkörpers 33 und einer Innenwandoberfläche des Gehäusekörpers 31, die der oberen Oberfläche des Mittelkörpers 33 zugewandt ist, ausgebildet, und der Zuströmungsraum 30c sammelt das aus der Kältemittelansaugöffnung 31b geströmte Kältemittel an. Da in der vorliegenden Ausführungsform indessen eine angeschrägte Spitze eines unteren Endes des Düsenkörpers 32 innerhalb des Durchgangslochs des Mittelkörpers 33 angeordnet ist, ist der Zuströmungsraum 30c im Querschnitt zu einer ringförmigen Form ausgebildet, wenn er in der Mittelachsenrichtung des Wirbelraums 30a und des Druckverringerungsraums 30b betrachtet wird.
Ein Ansaugkältemitteleinlassdurchgang, der die Kältemittelansaugöffnung 31b und den Zuströmungsraum 30c verbindet, erstreckt sich in einer Tangentialrichtung der Innenumfangswandoberfläche des Zuströmungsraums 30c, wenn er aus der Mittelachsenrichtung des Zuströmungsraums 30c betrachtet wird. Mit dem vorstehenden Aufbau wird in der vorliegenden Ausführungsform das Kältemittel, das von der Kältemittelansaugöffnung 31b durch den Ansaugkältemitteleinlassdurchgang in den Zuströmungsraum 30c strömt, in der gleichen Richtung wie der des Kältemittels in dem Wirbelraum 30a verwirbelt.
Das Durchgangsloch des Mittelkörpers 33 hat einen Teil 33, in dem eine Kältemitteldurchgangsfläche in der Kältemittelströmungsrichtung allmählich verkleinert ist, um in einem Bereich, wo die Unterseite des Düsenkörpers 32 eingesetzt ist, das heißt, einem Bereich in dem der Mittelkörper 33 und der Düsenkörper 32 einander überlappen, wenn sie in einer Radialrichtung senkrecht zu der Achsenlinie betrachtet werden, einer Außenumfangsform der angeschrägten Spitze des Düsenkörpers 32 zu entsprechen.
Entsprechend wird ein Ansaugdurchgang 30d zwischen einer Innenumfangsoberfläche des Durchgangslochs und einer Außenumfangsoberfläche einer angeschrägten Spitze der Unterseite des Düsenkörpers 32 definiert, und der Zuströmungsraum 30c steht in der Kältemittelströmung durch den Ansaugdurchgang 30d mit einer strömungsabwärtigen Seite des Druckverringerungsraums 30b in Verbindung. Mit anderen Worten saugt in der vorliegenden Ausführungsform ein Ansaugdurchgang 13b ein Kältemittel von außen an und ist durch den Ansaugkältemitteleinlassdurchgang, der die Kältemittelansaugöffnung 31b und den Zuströmungsraum 30c verbindet, den Zuströmungsraum 30c und den Ansaugdurchgang 30d definiert.
Ein Schnitt senkrecht zu einer Mittelachse des Ansaugdurchgangs 30d ist ebenfalls zu einer ringförmigen Form ausgebildet, und ein Kältemittel, das durch den Ansaugdurchgang 30d strömt, hat ebenfalls eine Geschwindigkeitskomponente des Kältemittels, die in die gleiche Richtung wie die Wirbelrichtung des Kältemittels wirbelt, das in dem Wirbelraum 30a wirbelt. Eine Kältemittelauslassöffnung (insbesondere eine Kältemittelauslassöffnung des Ansaugdurchgangs 30d) des Ansaugdurchgangs 13b ist auf einer Außenumfangsseite einer Kältemittelauslassöffnung (Kältemittelausstoßöffnung) des Düsendurchgangs 13a ringförmig geöffnet.
Ein Druckerhöhungsraum 30e, der zu einer im Wesentlichen kreisförmigen Kegelstumpfform ausgebildet ist, die sich in der Kältemittelströmungsrichtung allmählich ausbreitet, ist in dem Durchgangsloch des Mittelkörpers 33 auf der strömungsabwärtigen Seite des Ansaugdurchgangs 30d in der Kältemittelströmung ausgebildet. Der Druckerhöhungsraum 30e ist ein Raum, in den ein Ausstoßkältemittel, das von dem Druckverringerungsraum 30b (insbesondere dem Düsendurchgang 13a) ausgestoßen wird, und ein Ansaugkältemittel, das von dem Ansaugdurchgang 13b angesaugt wird, strömen.
Ein unterer Abschnitt des vorstehend erwähnten Durchgangsausbildungselements 35 ist in dem Druckerhöhungsraum 30e angeordnet. Ferner ist ein Spreizwinkel der konisch geformten Seitenoberfläche des Durchgangsausbildungselements 35 in dem Druckerhöhungsraum 30e kleiner als ein Spreizwinkel des kreisförmigen Kegelstumpfraums des Druckerhöhungsraums 30e. Daher ist die Kältemitteldurchgangsfläche in Richtung der strömungsabwärtigen Seite in der Kältemittelströmung allmählich vergrößert.
In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 6 dargestellt, mit einer Vergrößerung der Kältemitteldurchgangsfläche, wie vorstehend beschrieben, ein Kältemitteldurchgang, der zwischen der Innenumfangsoberfläche des Mittelkörpers 33, der den Druckerhöhungsraum 30e definiert, und der unteren Außenumfangsoberfläche des Durchgangsausbildungselements 35 definiert ist, durch einen Diffusordurchgang 13c aufgebaut, der auf die gleiche Weise funktioniert wie die des in der ersten Ausführungsform beschriebenen Diffusorabschnitts 22b. In dem Diffusordurchgang 13c wird eine kinetische Energie eines vermischten Kältemittels des Ausstoßkältemittels und des Ansaugkältemittels in eine Druckenergie umgewandelt.
Eine Querschnittform des Diffusordurchgangs 13c senkrecht zu einer Axialrichtung des Diffusordurchgangs 13c ist auch zu einer ringförmigen Form ausgebildet, und ein Kältemittel, das durch den Diffusordurchgang 13c strömt, hat aufgrund der Geschwindigkeitskomponente in der Wirbelrichtung des Ausstoßkältemittels, das von dem Düsendurchgang 13a ausgestoßen wird, und der Geschwindigkeitskomponente in der Wirbelrichtung des Ansaugkältemittels, das von dem Ansaugdurchgang 13b angesaugt wird, auch eine Geschwindigkeitskomponente des Kältemittels, die in die gleiche Richtung wie die Wirbelrichtung des Kältemittels, das in dem Wirbelraum 30a wirbelt.
Als nächstes wird die Antriebsvorrichtung 37, die in dem Inneren des Mittelkörpers 33 angeordnet ist und das Durchgangsausbildungselement 35 verschiebt, beschrieben. Die Antriebsvorrichtung 37 umfasst eine kreisförmige laminierte Membran 37a, die ein auf Druck ansprechendes Element ist. Wie insbesondere in 5 dargestellt, wird die Membran 37a durch ein Verfahren, wie etwa Schweißen, fixiert, um einen zylindrischen Raum, der auf der Außenumfangsseite des Mittelkörpers 33 definiert ist, in zwei obere und untere Räume zu unterteilen.
Der obere Raum (die Seite des Zuströmungsraums 30c) der zwei Räume, die von der Membran 37a unterteilt werden, baut einen abgedichteten Raum 37b auf, in dem ein temperaturempfindliches Medium eingeschlossen ist. Ein Druck des temperaturempfindlichen Mediums ändert sich gemäß einer Temperatur des aus dem Verdampfer 16 geströmten Kältemittels. Ein temperaturempfindliches Medium mit der gleichen Zusammensetzung wie der des Kältemittels, das durch den Ejektorkältekreislauf 10 zirkuliert, ist in dem abgedichteten Raum 37b mit einer vorgegebenen Dichte eingeschlossen. Folglich ist das temperaturempfindliche Medium der vorliegenden Ausführungsform R134a.
Andererseits baut der untere Raum der zwei durch die Membran 37a unterteilten Räume einen Einleitungsraum 37c auf, in den das aus dem Verdampfer 16 geströmte Kältemittel durch einen nicht gezeigten Verbindungskanal eingeleitet wird. Daher wird die Temperatur des aus dem Verdampfer 16 geströmten Kältemittels durch ein Kappenelement 37d und die Membran 37a auf das in dem abgedichteten Raum 37b eingeschlossene temperaturempfindliche Medium übertragen. Das Kappenelement 37d trennt den Zuströmungsraum 30c und den abgedichteten Raum 37b voneinander.
Wie aus 5 und 6 offensichtlich ist, ist der Ansaugdurchgang 13b auf der Oberseite des Mittelkörpers 33 der vorliegenden Ausführungsform angeordnet, und der Diffusordurchgang 13c ist auf der Unterseite des Mittelkörpers 33 angeordnet. Daher ist wenigstens ein Teil der Antriebsvorrichtung 37 an einer Position angeordnet, die aus einer Radialrichtung der Mittelachse gesehen vertikal zwischen dem Ansaugdurchgang 13b und dem Diffusordurchgang 13c eingeschoben ist.
Detaillierter ist der abgedichtete Raum 37b der Antriebsvorrichtung 37 an einer Position angeordnet, wo der Ansaugdurchgang 13b den Diffusordurchgang 13c überlappt, und an einer Position, die von dem Ansaugdurchgang 13b und dem Diffusordurchgang 13c umgeben ist, wenn sie aus einer Mittelachsenrichtung des Wirbelraums 30a und des Durchgangsausbildungselements 35 betrachtet wird. Mit diesem Aufbau wird die Temperatur des aus dem Verdampfer 16 geströmten Kältemittels auf den abgedichteten Raum 37b übertragen, und ein Innendruck in dem abgedichteten Raum 37b wird ein Druck, der der Temperatur des aus dem Verdampfer 16 geströmten Kältemittels entspricht.
Ferner wird die Membran 37a gemäß einem Differentialdruck zwischen dem Innendruck des abgedichteten Raums 37b und dem Druck Kältemittels, das aus dem Verdampfer 16 in den Einleitungsraum 37c geströmt ist, verformt. Aus diesem Grund wird bevorzugt, dass die Membran 37a aus einem Material hergestellt ist, das sehr elastisch ist, eine hervorragende Wärmeleitung hat und robust ist. Zum Beispiel ist es wünschenswert, dass die Membran 37a aus einem Metalllaminat ausgebildet ist, das aus nichtrostendem Stahl (SUS304) hergestellt ist.
Eine obere Endseite einer zylindrischen Betätigungsstange 37e ist durch ein Verfahren, wie etwa Schweißen, mit einem Mittelteil der Membran 37a verbunden, und eine untere Endseite der Betätigungsstange 37e ist an einer Außenumfangs- und untersten Seite (Boden) des Durchgangsausbildungselements 35 fixiert. Mit diesem Aufbau sind die Membran 37a und das Durchgangsausbildungselement 35 miteinander gekoppelt, und das Durchgangsausbildungselement 35 wird gemäß einer Verschiebung der Membran 37a verschoben, um die Kältemitteldurchgangsfläche des Düsendurchgangs 13a (Durchgangsquerschnittsfläche in dem Teil 30m mit minimaler Durchgangsfläche) einzustellen.
Insbesondere wenn die Temperatur (der Überhitzungsgrad) des Kältemittels, das aus dem Verdampfer 16 strömt, ansteigt, steigt ein Sättigungsdruck des temperaturempfindlichen Mediums, das in dem abgedichteten Raum 37b eingeschlossen ist, um einen Differenzdruck zu erhöhen, der erhalten wird, indem der Druck des Einleitungsraums 37c von dem Innendruck des abgedichteten Raums 37b subtrahiert wird. Folglich verschiebt die Membran 37a das Durchgangsausbildungselement 35 in eine Richtung, in der die Durchgangsquerschnittsfläche in dem Teil 30m mit minimaler Durchgangsfläche vergrößert wird (in der Vertikalrichtung nach unten).
Wenn andererseits die Temperatur (der Überhitzungsgrad) des Kältemittels, das aus dem Verdampfer 16 strömt, fällt, fällt der Sättigungsdruck des in dem abgedichteten Raum 37b eingeschlossenen temperaturempfindlichen Mediums, um den Differenzdruck zu verringern, der erhalten wird, indem der Druck des Einleitungsraums 37c von dem Innendruck des abgedichteten Raums 37b subtrahiert wird. Mit dem vorstehenden Aufbau verschiebt die Membran 37a das Durchgangsausbildungselement 35 in eine Richtung, in der die Durchgangsquerschnittsfläche des Teils 30m mit minimaler Durchgangsfläche verringert wird (in Richtung der Oberseite in der Vertikalrichtung).
Die Membran 37a verschiebt das Durchgangsausbildungselement 35, wie vorstehend beschrieben, gemäß dem Überhitzungsgrad des aus dem Verdampfer 16 geströmten Kältemittels vertikal. Als ein Ergebnis kann die Durchgangsquerschnittsfläche des Teils 30m mit minimaler Durchgangsfläche derart eingestellt werden, dass der Überhitzungsgrad des aus dem Verdampfer 16 geströmten Kältemittels näher an einen vorgegebenen Wert kommt. Eine Lücke zwischen der Betätigungsstange 37e und dem Mittelkörper 33 wird durch ein Abdichtungselement, wie etwa einen nicht gezeigten O-Ring, abgedichtet, und das Kältemittel läuft nicht durch die Lücke aus, selbst wenn die Betätigungsstange 37e verschoben wird.
Die Unterseite des Durchgangsausbildungselements 35 wird einer Last einer Spiralfeder 40 ausgesetzt, die an dem unteren Körper 34 fixiert ist. Die Spiralfeder 40 drückt die Last gegen das Durchgangsausbildungselement 35, dass die Durchgangsquerschnittsfläche in dem Teil 30m mit minimaler Durchgangsfläche (Oberseite in 5) verkleinert wird. Mit der Regulierung dieser Last kann ein Ventilöffnungsdruck des Durchgangsausbildungselements 35 geändert werden, um einen Zielüberhitzungsgrad zu ändern.
Ferner werden in der vorliegenden Ausführungsform die mehreren (insbesondere zwei) zylindrischen Räume auf der Außenumfangsseite des Teils des Mittelkörpers 33 definiert, und die jeweiligen kreisförmigen laminierten Membranen 37a werden in diesen Räumen fixiert, um zwei Antriebsvorrichtungen 37 aufzubauen. Jedoch ist die Anzahl von Antriebsvorrichtungen 37 nicht auf diese Zahl beschränkt. Wenn die Antriebsvorrichtungen 37 an mehreren Stellen bereitgestellt werden, ist es wünschenswert, dass die Antriebsvorrichtungen 37 in regelmäßigen Abständen in Bezug auf die jeweiligen Mittelachsen angeordnet sind.
Alternativ kann eine Membran, die aus der ringförmigen dünnen Platte ausgebildet ist, in einem Raum mit einer aus der Axialrichtung gesehen ringförmigen Form fixiert werden, und die Membran und das Durchgangsausbildungselement 35 können durch mehrere Betätigungsstangen miteinander gekoppelt werden.
Als nächstes wird der untere Körper 34 aus einem kreisförmigen zylindrischen Metallelement ausgebildet und durch ein Verfahren, wie etwa Presspassen oder Verschrauben, fixiert, um eine untere Oberflächenseite des Gehäusekörpers 31 zu schließen. In dem Innenraum des Gehäusekörpers 31 ist der strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f, der Gas und Flüssigkeit des Kältemittels, das aus dem vorstehend erwähnten Diffusordurchgang 13c geströmt ist, voneinander abscheidet, zwischen der oberen Oberflächenseite des unteren Körpers 34 und der unteren Oberflächenseite des Mittelkörpers 33 bereitgestellt.
Der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f ist als ein Raum mit einer im Wesentlichen zylindrischen Rotationskörperform definiert, und die Mittelachse des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraums 30f ist ebenfalls koaxial mit den Mittelachsen des Wirbelraums 30a, des Druckverringerungsraums 30b und des Durchgangsausbildungselements 35 angeordnet.
Das Kältemittel, das aus dem Diffusordurchgang 13c strömt und in den strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f strömt, hat die Geschwindigkeitskomponente des Kältemittels, das in die gleiche Richtung wirbelt wie die Wirbelrichtung des Kältemittels, das in dem Wirbelraum 30a wirbelt. Daher wirkt der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f wie der in der ersten Ausführungsform beschriebene strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 als die Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung des Zentrifugalabscheidungssystems, die das Kältemittel aufgrund der Tätigkeit der Zentrifugalkraft in das Gas und die Flüssigkeit abscheidet.
Ein Innenvolumen des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraums 30f hat das gleiche Innenvolumen wie das des in der ersten Ausführungsform beschriebenen strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 14. Daher wird in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f zugelassen, dass das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel aus der Auslassöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel strömt, ohne gelagert zu werden, und es wird zugelassen, dass das restliche Kältemittel, da nicht aus der Auslassöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel strömen konnte, aus einer Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel strömt.
Die Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel ist in einem oberen Ende des zylindrischen Leitungsteils 34a definiert, der in der Mitte des unteren Körpers 34 bereitgestellt ist. Der Leitungsteil 34a ist koaxial mit dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f angeordnet und erstreckt sich aufwärts. Daher verweilt das flüssigphasige Kältemittel, das von dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f abgeschieden wird, vorübergehend auf der Außenumfangsseite des Leitungsteils 34a und strömt aus der Auslassöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel.
Ein Auslassöffnungsdurchgang 34b für gemischtphasiges Kältemittel ist in dem Inneren des Leitungsteils 34a definiert. Der Auslassöffnungsdurchgang 34b für gemischtphasiges Kältemittel leitet das gasphasige Kältemittel, das in die Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel geströmt ist, oder das Kältemittel, in dem das gasphasige Kältemittel mit dem flüssigphasigen Kältemittel vermischt ist, in die Niederdruckkältemittelauslassöffnung 31d ein. Ferner ist die vorstehend erwähnte Spiralfeder 40 an einem oberen Ende des Leitungsteils 34a fixiert. Die Spiralfeder 40 wirkt auch als ein Schwingungsabsorptionselement, das die Schwingung des Durchgangsausbildungselements 35 dämpft, die durch ein Pulsieren des Drucks bewirkt wird, das erzeugt wird, wenn der Druck des Kältemittels verringert wird.
Ein Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 34c ist in einem Fußteil (untersten Teil) des Leitungsteils 34a definiert. Der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 34c leitet das Kältemaschinenöl innerhalb des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraums 30f in den Auslassöffnungsdurchgang 34b für gemischtphasiges Kältemittel auf der kältemittelströmungsabwärtigen Seite der Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel, um die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel strömt, einzustellen.
Wie in der zweiten Ausführungsform umfasst das Kältemaschinenöl in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f sowohl das Kältemaschinenöl, das in dem Kältemittel in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f gelöst ist, als auch das Kältemaschinenöl, das aus dem Kältemittel in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f ausgefallen ist. Der sonstige Aufbau ist identisch mit dem in der zweiten Ausführungsform.
Da der Ejektor 25 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, die gleiche Funktion wie die in dem Aufbau, in dem der Ejektor 20 und der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 14, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben, miteinander integriert sind, ausübt, können die gleichen Vorteile wie die in der zweiten Ausführungsform erhalten werden, wenn der Ejektorkältekreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform betrieben wird.
Mit anderen Worten werden gemäß dem Ejektor 25 der vorliegenden Ausführungsform wie in der zweiten Ausführungsform ein Innendurchmesser (eine Kältemitteldurchgangsfläche) des Kältemaschinenölumleitungsdurchgangs 34c oder die Anordnung und die Öffnungsform des Kältemaschinenölumleitungsdurchgangs 34c geeignet festgelegt, so dass die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel strömt, auf eine geeignete Konzentration festgelegt werden kann. Die Kühlkapazität des Verdampfers 16 kann näher an einen Maximalwert gebracht werden.
Ferner wird das Kältemittel gemäß dem Ejektor 25 der vorliegenden Ausführungsform in dem Wirbelraum 30a mit den Ergebnissen verwirbelt, dass ein Kältemitteldruck auf einer Wirbelmittenseite in dem Wirbelraum 30a auf einen Druck eines gesättigten flüssigphasigen Kältemittels oder einen Druck, bei dem der Druck des Kältemittels verringert ist und es siedet (Hohlraumbildung tritt auf) verringert werden kann. Mit dem vorstehenden Betrieb ist eine größere Menge an gasphasigem Kältemittel auf einer Innenumfangsseite als auf einer Außenumfangsseite einer Wirbelmittelachse vorhanden. Dies führt zu einem Zweiphasen-Trennungszustand, in dem das Kältemittel eine einzelne Gasphase in der Nachbarschaft einer Wirbelmittellinie innerhalb des Wirbelraums hat und eine einzelne flüssige Phase um deren Nachbarschaft herum hat.
Das Kältemittel, das, wie vorstehend beschrieben, in den Zweiphasensättigungszustand versetzt ist, strömt in den Düsendurchgang 13a. Als ein Ergebnis wird in dem konvergenten Teil 131 des Düsendurchgangs 13a das Sieden des Kältemittels durch das Wandoberflächensieden, das erzeugt wird, wann das Kältemittel von der Außenumfangsseitenwand des ringförmigen Kältemitteldurchgangs getrennt ist, und das Grenzflächensieden, das durch einen Siedekern bewirkt wird, der durch die Hohlraumbildung des Kältemittels auf der Mittelachsenseite des ringförmigen Kältemitteldurchgangs erzeugt wird, gefördert. Folglich wird das Kältemittel, das in den Teil 30m mit minimaler Durchgangsfläche des Düsendurchgangs 13a strömt, näher an einen gasförmig flüssigen Mischzustand gebracht, in dem das gasphasige und das flüssigphasige Kältemittel homogen miteinander vermischt sind.
Die Strömung des Kältemittels in dem gasförmig-flüssigen Mischzustand wird in der Nachbarschaft des Teils 30m mit minimaler Durchgangsfläche gesperrt (gedrosselt). Das Kältemittel in dem gasförmigflüssigen Mischzustand, das durch das Drosseln die Schallgeschwindigkeit erreicht, wird in dem divergenten Teil 132 beschleunigt und ausgestoßen. Wie vorstehend beschrieben, kann das Kältemittel des gasförmig-flüssigen Mischzustands durch die Siedeförderung, die sowohl durch das Wandoberflächensieden als auch das Grenzflächensieden bewirkt wird, wirksam auf die Schallgeschwindigkeit beschleunigt werden. Als ein Ergebnis kann der Energieumwandlungswirkungsgrad (entspricht dem Düsenwirkungsgrad) in dem Düsendurchgang 13a verbessert werden.
Der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f, der Gas und Flüssigkeit des Kältemittels, das aus dem Diffusordurchgang 13c geströmt ist, voneinander abscheidet, ist in dem Körper 30 des Ejektors 25 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet. Folglich kann die Kapazität des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraums 30f im Vergleich zu einem Fall, in dem eine Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung getrennt von dem Ejektor 25 bereitgestellt ist, wirksam verringert werden.
Da mit anderen Worten in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f der vorliegenden Ausführungsform das Kältemittel, das aus dem Diffusordurchgang 13c strömt, der in einem ringförmigen Schnitt ausgebildet ist, im Voraus Geschwindigkeitskomponenten in der Wirbelrichtung hat, besteht keine Notwendigkeit, einen Raum zum Erzeugen der Wirbelströmung des Kältemittels in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f bereitzustellen. Daher kann die Kapazität des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraums 30f im Vergleich zu dem Fall, in dem die Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung entfernt von dem Ejektor 25 bereitgestellt ist, effektiv verringert werden.
(Vierte Ausführungsform)
In der vierten Ausführungsform wird, wie in 7 dargestellt, ein Beispiel, in dem der Aufbau des Ejektors 25 in der dritten Ausführungsform geändert ist, beschrieben. Insbesondere ist in einem Ejektor 25 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 35b mit einer Mitte einer Bodenoberfläche eines Durchgangsausbildungselements 35 verbunden.
Der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 35b gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist aus einem Leitungselement ausgebildet, das das Kältemaschinenöl in einem Diffusordurchgang 13c in eine kältemittelströmungsabwärtige Seite einer Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel einleitet und sich von einer Bodenoberfläche des Durchgangsausbildungselements 35 in einen Auslassöffnungsdurchgang 34b für gemischtphasiges Kältemittel erstreckt. Daher wird der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 35b zusammen mit dem Durchgangsausbildungselement 35 verschoben.
Das Kältemaschinenöl innerhalb des Diffusordurchgangs 13c umfasst sowohl ein Kältemaschinenöl, das in dem Kältemittel gelöst ist, das in dem Diffusordurchgang 13c strömt, und ein Kältemaschinenöl, das aus dem Kältemittel ausfällt, das in dem Diffusordurchgang 13c strömt.
Ein Loch 35a mit kleinem Durchmesser ist in dem Durchgangsausbildungselement 35 der vorliegenden Ausführungsform definiert. Das Kältemaschinenöl in dem Diffusordurchgang 13c strömt aus dem Loch 35a mit kleinem Durchmesser. Insbesondere ist ein Einlass des Lochs mit kleinem Durchmesser 35a ein Abschnitt, der den Diffusordurchgang 13c in dem Durchgangsausbildungselement 35 bildet und in einem Abschnitt näher an einem Auslass als ein Einlass des Diffusordurchgangs 13c definiert ist, und ein Auslass des Lochs mit kleinem Durchmesser 35a ist in der Mitte einer Bodenoberfläche des Durchgangsausbildungselements 35 geöffnet.
Mit dem vorstehenden Aufbau wird in dem Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 35b gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Kältemaschinenöl, das aus dem Loch mit kleinem Durchmesser 35a strömt, oder das Kältemittel, in dem das Kältemaschinenöl mit hoher Konzentration gelöst ist, in den Auslassöffnungsdurchgang 34b für gemischtphasiges Kältemittel auf der strömungsabwärtigen Seite der Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel eingeleitet. Die anderen Aufbauten sind identisch mit denen in der dritten Ausführungsform.
Daher können die gleichen Vorteile wie die in der ersten Ausführungsform erhalten werden, wenn der Ejektorkältekreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform betrieben wird.
Mit anderen Worten wird gemäß dem Ejektor 25 der vorliegenden Ausführungsform wie in der ersten Ausführungsform ein Innendurchmesser (Kältemitteldurchgangsfläche) des Kältemaschinenölumleitungsdurchgangs 35b oder ein Durchmesser des Lochs 35a mit kleinem Durchmesser geeignet festgelegt, so dass die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel strömt, auf eine passende Konzentration eingestellt werden kann. Die Kühlkapazität des Verdampfers 16 wird eingestellt, so dass sie näher an einen Maximalwert kommt.
Ferner kann gemäß dem Ejektor 25 der vorliegenden Ausführungsform wie in der dritten Ausführungsform ein Energieumwandlungswirkungsgrad (entspricht einem Düsenwirkungsgrad) in dem Düsendurchgang 13a verbessert werden, und eine Kapazität des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraums 30f kann wirksam verringert werden.
(Fünfte Ausführungsform)
In einem Ejektorkältekreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in einem Gesamtaufbaudiagramm von 8 dargestellt, ein Beispiel beschrieben, in dem der Hochdruckkältemitteldurchgang 18 und der strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 beseitigt sind, und der Aufbau des Ejektors 25 in der dritten Ausführungsform geändert ist.
Insbesondere ist in einem Ejektor 25 der vorliegenden Ausführungsform eine Trennplatte 38 im Inneren eines Auslassöffnungsdurchgangs 34b für gemischtphasiges Kältemittel angeordnet und ein strömungsabwärtsseitiger Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g ist im Inneren des Ejektors 25 definiert. Der strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g scheidet das Kältemittel, in dem ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel, die aus der Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel strömen, vermischt sind, in Gas und Flüssigkeit ab und lagert das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel.
Die Trennplatte 38 ist aus einem Plattenelement ausgebildet, das sich von einer unteren Seite in Richtung einer oberen Seite erstreckt, und eine schwerkraftbetriebene Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung ist in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g angeordnet. Die Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung lässt zu, dass das Kältemittel, das in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g strömt, mit der Trennplatte 38 zusammenstößt, und lässt zu, dass das flüssigphasige Kältemittel mit hoher Dichte zu einer Unterseite tropft, wodurch das Kältemittel in Gas und Flüssigkeit abgeschieden wird. Daher hat der strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Funktion wie die des strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 17, der in der ersten Ausführungsform beschrieben ist.
Ferner ist ein Abgabedurchgang für gasphasiges Kältemittel auf einer Oberseite der Trennplatte 38 definiert. Der Abgabedurchgang für gasphasiges Kältemittel Lässt zu, dass das gasphasige Kältemittel, das von dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g abgeschieden wird, zu der Seite der Niederdruckkältemittelauslassöffnung 31d ausströmt. Außerdem ist ein Ölrückführungsloch 38a auf einer Unterseite der Trennplatte 38 definiert. Das Ölrückführungsloch 38a durchdringt die Trennplatte 38 und führt das Kältemaschinenöl, das in dem flüssigphasigen Kältemittel gelöst ist, das in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g gelagert ist, zu dem gasphasigen Kältemittel auf der Einlassseite des Kompressors 11 zurück.
Wenn daher der Ejektorkältekreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform betrieben wird, wird durch die Bereitstellung einer Innenwärmeaustauschvorrichtung keine Konzentrationserhöhungswirkung des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g erhalten, aber es können die gleichen Vorteile wie die in der ersten Ausführungsform erhalten werden.
Mit anderen Worten kann gemäß dem Ejektor 25 der vorliegenden Ausführungsform wie in der dritten Ausführungsform die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel strömt, auf eine passende Konzentration eingestellt werden, und eine Kühlkapazität in dem Verdampfer 16 kann näher an einen Maximalwert gebracht werden.
Da in der vorliegenden Ausführungsform ferner der in der ersten Ausführungsform beschriebene strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 beseitigt ist und der strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g in dem Inneren des Ejektors 25 definiert ist, kann die Größe des Ejektorkältekreislaufs 10 als ein Ganzes verringert werden.
(Sechste Ausführungsform)
In einem Ejektorkältekreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in einem Gesamtaufbaudiagramm von 9 dargestellt, ein Beispiel beschrieben, in dem der strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 beseitigt ist und der Aufbau des Ejektors 25 in der dritten Ausführungsform geändert ist.
In einem Ejektor 25 der vorliegenden Ausführungsform ist ein zylinderkappenförmiges Element 39 mit Boden auf einer Unterseite bereitgestellt, und ein strömungsabwärtsseitiger Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g ist in dem Inneren des kappenförmigen Elements 39 definiert. Der strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g scheidet das Kältemittel, in dem ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel, die aus einer Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel strömen, miteinander vermischt sind, in Gas und Flüssigkeit ab und lagert das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel.
Ferner ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Niederdruckkältemittelauslassöffnung 31d in einem kältemittelströmungsabwärtigsten Abschnitt einer Ausströmungsleitung 41 für gasphasiges Kältemittel definiert, aus der ein gasphasiges Kältemittel, das von einem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g abgeschieden wird, ausströmt. Ein Hochdruckkältemitteldurchgang 18 ähnlich dem in der ersten Ausführungsform ist in dem flüssigphasigen Kältemittel angeordnet, das in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g gelagert ist, und ein Ölrückführungsdurchgang 17a ähnlich dem in der ersten Ausführungsform ist mit einer Bodenoberfläche des kappenförmigen Elements des Ejektors 25 verbunden.
Der Rest des Aufbaus ist der Gleiche wie der in der ersten Ausführungsform. Daher können die gleichen Vorteile wie die in der ersten Ausführungsform erhalten werden, wenn der Ejektorkältekreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform betrieben wird.
Mit anderen Worten kann gemäß dem Ejektor 25 der vorliegenden Ausführungsform wie in der dritten Ausführungsform die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel strömt, auf eine passende Konzentration eingestellt werden, und eine Kühlkapazität in dem Verdampfer 16 kann näher an einen Maximalwert gebracht werden. Ferner kann wie in der fünften Ausführungsform die Größe des Ejektorkältekreislaufs 10 als ein Ganzes verringert werden.
(Andere Ausführungsformen)
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern verschiedene Modifikationen können wie folgt daran vorgenommen werden, ohne von dem Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die Vorrichtungen und so werter, die in jeder der vorstehenden Ausführungsformen offenbart sind, können innerhalb eines implementierbaren Umfangs geeignet kombiniert werden.

(1) In den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen wurde das Beispiel beschrieben, in dem die Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung durch die Kältemaschinenölumleitungsdurchgänge 23 und 23a aufgebaut ist, die jeweils aus einer Kältemittelleitung mit einem Durchmesser ausgebildet sind, der kleiner als der der anderen Kältemittelleitungen ist. Jedoch ist die Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung nicht auf den vorstehenden Aufbau beschränkt. Zum Beispiel kann eine Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung, in der eine Kältemittelleitung mit dem gleichen Durchmesser wie dem der anderen Kältemittelleitungen verwendet wird und ein Durchsatzeinstellventil in der Kältemittelleitung angeordnet ist, bereitgestellt werden.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde zum Beispiel das Beispiel beschrieben, in dem der Innendurchmesser des Kältemaschinenölumleitungsdurchgangs 23 oder der Durchmesser des Lochs 22c mit kleinem Durchmesser, das in dem Körperteil 22 definiert ist, auf geeignete Werte festgelegt werden und die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer 16 strömt, eingestellt wird. Jedoch ist die Einstellung der Konzentration des Kältemaschinenöls nicht auf das Vorstehende beschränkt.
Zum Beispiel kann die Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das in den Verdampfer 16 strömt, mit einer Änderung in der Anzahl der Kältemaschinenölumleitungsdurchgänge 23 und der Löcher 22c mit kleinem Durchmesser eingestellt werden. Das Gleiche gilt für den Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 23a und das Ölrückführungsloch 14c, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben sind, den Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 34c, der in der dritten Ausführungsform beschrieben ist, und das Loch 35a mit kleinem Durchmesser, das in der vierten Ausführungsform beschrieben ist.
In der dritten Ausführungsform wurde das Beispiel beschrieben, in dem der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 35b angeordnet ist, um das Kältemaschinenöl, das an der Außenumfangswandoberfläche des Durchgangsausbildungselements 35, das die Innenumfangsseite des Diffusordurchgangs 13c bildet, haftet, oder das Kältemittel, in dem das Kältemaschinenöl mit einer hohen Konzentration gelöst ist, zu der strömungsabwärtigen Seite der Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel einzuleiten. Es ist unnötig zu sagen, dass der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 35b bereitgestellt sein kann, um das Kältemaschinenöl, das an der Innenumfangswandoberfläche des Körpers 30, der die Außenumfangsseite des Diffusordurchgangs 13c bildet, haftet, oder das Kältemittel, in dem das Kältemaschinenöl mit einer hohen Konzentration gelöst ist, zu der strömungsabwärtigen Seite der Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel einzuleiten.

(2) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde das Beispiel beschrieben, in dem der Hochdruckkältemitteldurchgang 18 in dem flüssigphasigen Kältemittel angeordnet ist, das in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 oder dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g als dem Innenwärmetauscher angeordnet ist. Jedoch ist die Innenwärmeaustauschvorrichtung nicht auf den vorstehenden Aufbau beschränkt.

Da der Wärmeaustausch zum Beispiel nur zwischen dem Kältemittel, das aus dem Strahler 12 geströmt ist, und dem flüssigphasigen Kältemittel, das in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 oder dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g gelagert ist, durchgeführt werden soll, kann die Innenwärmeaustauschvorrichtung bereitgestellt werden, indem der Hochdruckkältemitteldurchgang 18 mit der Außenumfangsseite des strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 17 oder der Außenumfangsseite des becherförmigen Elements 39, das den strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g bildet, verbunden wird.

(3) In dem Ejektor gemäß den vorstehend beschriebenen fünften und sechsten Ausführungsformen kann wie in der dritten Ausführungsform der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 34c zum Einleiten des Kältemaschinenöls in dem strömungsaufwärtigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f zu der strömungsabwärtsseitigen Seite der Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel bereitgestellt werden. Alternativ kann wie in der vierten Ausführungsform der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 35b zum Einleiten des Kältemaschinenöls in dem Diffusordurchgang 13c zu der strömungsabwärtigen Seite der Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel bereitgestellt werden.

Ferner können in dem Ejektor 25 gemäß den dritten bis sechsten Ausführungsformen der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 34c, das Loch 35a mit kleinem Durchmesser und der Kältemaschinenölumleitungsdurchgang 35b verwendet werden, und sowohl das Kältemaschinenöl in dem strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f als auch das Kältemaschinenöl in dem Diffusordurchgang 13c können zu der strömungsabwärtigen Seite der Auslassöffnung 34d für gemischtphasiges Kältemittel eingeleitet werden.

(4) In den vorstehenden Ausführungsformen wurden Beispiele beschrieben, in denen ein Unterkühlungswärmetauscher als der Strahler 12 verwendet wird, aber es ist unnötig zu sagen, dass ein normaler Strahler, der nur aus dem Kondensationsabschnitt 12a aufgebaut ist, als der Strahler 12 verwendet werden kann. Ferner kann mit einem normalen Strahler ein Aufnehmer verwendet werden, der das von dem Strahler abgestrahlte Kältemittel in Gas und Flüssigkeit abscheidet und ein überschüssiges flüssigphasiges Kältemittel lagert.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde das Beispiel beschrieben, in dem die Komponenten, wie etwa der Düsenabschnitt 21 und der Körperteil des Ejektors 20 ebenso wie die Komponenten, wie etwa der Körper 30 und das Durchgangsausbildungselement 35 des Ejektors 25 aus Metall hergestellt sind. Das Material ist nicht beschränkt, wenn Funktionen der jeweiligen Komponenten ausgeübt werden können. Daher können diese Komponenten aus Harz hergestellt sein.
In dem Ejektor 20 gemäß den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen ist kein Wirbelraum bereitgestellt, in dem in dem Kältemittel, das in den Düsenabschnitt 21 strömt, eine Wirbelströmung auftritt, aber als der Ejektor 25 gemäß den dritten bis sechsten Ausführungsformen kann ein Wirbelausbildungselement, das den Wirbelraum bildet, bereitgestellt werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird kein detaillierter Aufbau des strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheiders 17 beschrieben. Jedoch kann als der strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 17 ein Gas-Flüssigkeitsabscheider eines Zentrifugalabscheidungssystems, ein schwerkraftbetriebener Gas-Flüssigkeitsabscheider ebenso wie Oberflächenspannungs-Gas-Flüssigkeitsabscheider, der die Gas-Flüssigkeitsabscheidung durch Ablagern eines flüssigphasigen Kältemittels an einer befestigen Platte, die in einer Welle gekrümmt ist, verwendet werden.
Das Gleiche gilt für eine Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung, die von dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30g ausgebildet wird. Der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheider 14 und der strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f sind nicht auf die Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung des Zentrifugalabscheidungssystems beschränkt.
In den vorstehenden ersten bis sechsten Ausführungsformen wurde die Beschreibung des Beispiels gegeben, in dem die Antriebsvorrichtung 37, die das Durchgangsausbildungselement 35 verschiebt, den abgedichteten Raum 37b, in dem das temperaturempfindliche Medium mit dem Druck, der gemäß einer Änderung in der Temperatur geändert wird, abgedichtet ist, und die Membran 37a, die gemäß dem Druck des temperaturempfindlichen Mediums innerhalb des abgedichteten Raums 37b verschoben wird, umfasst. Jedoch ist die Antriebsvorrichtung nicht auf diesen Aufbau beschränkt.
Zum Beispiel kann ein Thermowachs, dessen Volumen sich mit der Temperatur ändert, als das temperaturempfindliche Medium verwendet werden, oder ein Aufbau mit einem elastischen Element aus einer Legierung mit Formgedächtnis kann als die Antriebsvorrichtung verwendet werden. Außerdem kann ein Aufbau, in dem das Durchgangsausbildungselement 35 durch einen elektrischen Mechanismus, wie etwa einen Elektromotor oder einen Elektromagneten, verschoben wird, als die Antriebsvorrichtung verwendet werden.

(5) In den vorstehenden Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, in dem der Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Offenbarung auf eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung angewendet wird, aber die Anwendung des Ejektorkältekreislaufs 10 mit dem Ejektor 25 der vorliegenden Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Ejektorkältekreislauf 10 zum Beispiel auf eine ortsfeste Klimatisierungsvorrichtung, ein Kühllagergebäude, eine Kühl-Heizvorrichtung für einen Verkaufsautomaten, etc. angewendet werden.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der Strahler 12 des Ejektorkältekreislaufs 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung als ein Außenwärmetauscher verwendet, der Wärme zwischen dem Kältemittel und der Außenluft austauscht, und der Verdampfer 16 wird als ein nutzungsseitiger Wärmetauscher verwendet, der die Gebläseluft kühlt. Im Gegensatz dazu wird ein Wärmepumpenkreislauf, in dem der Verdampfer 16 als der Außenwärmetauscher Wärme aus einer Wärmequelle, wie etwa der Außenluft aufnimmt, verwendet, und der Strahler 12 wird als der Innenwärmetauscher, der ein Heizgegenstandsfluid, wie etwa Luft oder Wasser, heizt, verwendet.

Claims

Ejektorkältekreislauf, der umfasst: einen Kompressor (11), der ein mit einem Kältemaschinenöl vermischtes Kältemittel komprimiert und es ausstößt; einen Strahler (12), der eine Wärme des von dem Kompressor (11) ausgestoßenen Kältemittels abstrahlt; einen Ejektor (20), der umfasst: einen Düsenabschnitt (21), der den Druck des Kältemittels, das aus dem Strahler (12) geströmt ist, verringert, eine Kältemittelansaugöffnung (22a), durch die ein Kältemittel aufgrund einer Saugtätigkeit eines Hochgeschwindigkeitsausstoßkältemittels, das aus dem Düsenabschnitt (21) ausgestoßen wird, angesaugt wird, und einen Druckerhöhungsteil (22b), der den Druck eines vermischten Kältemittel des Ausstoßkältemittels und eines von dem Kältemittelansaugteil (22a) angesaugten Ansaugkältemittels erhöht; eine strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung (14), die das aus dem Ejektor (20) geströmte Kältemittel in ein flüssigphasiges Kältemittel und ein restliches gasförmig-flüssiges Zweiphasenkältemittel abscheidet, wobei die strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung eine Auslassöffnung (14a) für flüssigphasiges Kältemittel, aus der das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel strömt, ohne gelagert zu werden, und eine Auslassöffnung (14b) für gemischtphasiges Kältemittel, aus der das restliche gasförmig-flüssige Zweiphasenkältemittel strömt, umfasst; einen Verdampfer (16), der das flüssigphasige Kältemittel, das aus der Auslassöffnung (14a) für flüssigphasiges Kältemittel geströmt ist, verdampft und zulässt, dass das Kältemittel in Richtung der Kältemittelansaugöffnung (22a) ausströmt; eine strömungsabwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung (17), die das gasförmig-flüssige Zweiphasenkältemittel, das aus der Auslassöffnung (14b) für gemischtphasiges Kältemittel geströmt ist, in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abscheidet, das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel lagert und zulässt, dass das abgeschiedene gasphasige Kältemittel in Richtung einer Einlassseite des Kompressors (11) ausströmt; und eine Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung (22c, 23, 14c, 23a), die eine Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung (14a) für flüssigphasiges Kältemittel geströmt ist, einstellt.
Ejektorkältekreislauf gemäß Anspruch 1, wobei die Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung einen Kältemaschinenölumleitungsdurchgang (23) umfasst, der das Kältemaschinenöl in dem Druckerhöhungsteil (22b) zu einer strömungsabwärtigen Seite der Auslassöffnung (14b) für gemischtphasiges Kältemittel einleitet.
Ejektorkältekreislauf nach Anspruch 1, wobei die strömungsaufwärtsseitige Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung (14) das Kältemittel aufgrund einer Tätigkeit einer Zentrifugalkraft des Kältemittels durch das Wirbeln des Kältemittels, das in einen Innenraum der strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung geströmt ist, in Gas und Flüssigkeit abscheidet, und die Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung durch einen Kältemaschinenölumleitungsdurchgang (23a) aufgebaut ist, der das Kältemaschinenöl in der strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung (14) in Richtung einer strömungsabwärtigen Seite der Auslassöffnung (14b) für gemischtphasiges Kältemittel einleitet.
Ejektorkältekreislauf gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, der ferner eine Innenwärmeaustauschvorrichtung (18) umfasst, die einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel, das aus dem Strahler (12) geströmt ist, und dem flüssigphasiges Niederdruckkältemittel, das in der strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung (17) gelagert ist, durchführt.
Ejektorkältekreislauf gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kältemaschinenölkonzentrationseinstellvorrichtung die Konzentration des Kältemaschinenöls einstellt, um eine Kühlkapazität des Verdampfers für ein Fluid, das einer Kühlung ausgesetzt ist, auf eine gewünschte Kapazität festzulegen.
Ejektor für eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung (10), in der ein mit einem Kältemaschinenöl vermischtes Kältemittel zirkuliert wird, wobei der Ejektor umfasst: einen (30) Körper mit einem Druckverringerungsraum (30b), in dem der Druck des Kältemittels verringert wird, einem Ansaugdurchgang (13b), der mit einer strömungsabwärtigen Seite des Druckverringerungsraums (30b) in einer Kältemittelströmung in Verbindung steht und ein Kältemittel von außen ansaugt, und einem Druckerhöhungsraum (30e), in den ein Ausstoßkältemittel, das von dem Druckverringerungsraum (30b) ausgestoßen wird, und ein Ansaugkältemittel, das von dem Ansaugdurchgang (13b) angesaugt wird, strömen; ein Durchgangsausbildungselement (35), das wenigstens im Inneren des Druckverringerungsraums (30b) und des Druckerhöhungsraums (30e) angeordnet ist, und eine konische Form mit einer Querschnittfläche hat, die mit dem Abstand von dem Druckverringerungsraum (30b) zunimmt, wobei der Druckverringerungsraum (30b) einen Düsendurchgang (13a), der als eine Düse wirkt, die den Druck des Kältemittels verringert und es ausstößt, zwischen einer Innenumfangsoberfläche des Körpers (30) und einer Außenumfangsoberfläche des Durchgangsausbildungselements (35) hat, der Druckerhöhungsraum (30e) einen Diffusordurchgang (13c), der als ein Diffusor wirkt, der kinetische Energie eines vermischten Kältemittels des Ausstoßkältemittels und des Ansaugkältemittels in eine Druckenergie umwandelt, zwischen der Innenumfangsoberfläche des Körpers (30) und der Außenumfangsoberfläche des Durchgangsausbildungselements (35) hat, und wobei der Körper ferner umfasst: einen strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum, der das Kältemittel, das aus dem Diffusordurchgang (13c) geströmt ist, in Gas und Flüssigkeit abscheidet, und zulässt, dass das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel aus der Auslassöffnung (31c) für flüssigphasiges Kältemittel nach außen ausströmt, ohne das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel zu lagern, und zulässt, dass ein restliches gasförmig-flüssiges Zweiphasenkältemittel aus der Auslassöffnung (34d) für gemischtphasiges Kältemittel strömt; und einen Kältemaschinenölumleitungsdurchgang (34c, 35b), der eine Konzentration des Kältemaschinenöls in dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus der Auslassöffnung (31c) für flüssigphasiges Kältemittel strömt, durch Einleiten des Kältemaschinenöls innerhalb des Diffusordurchgangs (13c) und/oder des Kältemaschinenöls innerhalb des strömungsaufwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraums (30f) in eine strömungsabwärtige Seite der Auslassöffnung für gemischtphasiges Kältemittel einstellt.
Ejektor gemäß Anspruch 6, wobei der Körper (30) einen strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum (30g) definiert, der das gasförmig-flüssige Zweiphasenkältemittel, das aus der Auslassöffnung (34d) für gemischtphasiges Kältemittel strömt, in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abscheidet und das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel lagert.
Ejektor gemäß Anspruch 7, der ferner eine Innenwärmeaustauschvorrichtung (18) umfasst, die einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel, das in die Kältemitteleinlassöffnung (31a) strömt, und dem flüssigphasigen Kältemittel, das in dem strömungsabwärtsseitigen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum (30g) gelagert ist, durchführt.