JP6195235B2 - Steam injector and heat pump device - Google Patents
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Description
本発明は、蒸気インジェクタおよびこれを用いたヒートポンプ装置に関するものである。 The present invention relates to a steam injector and a heat pump apparatus using the same.
従来、エジェクタを用いた冷凍サイクルが開示されている(例えば特許文献1、非特許文献1参照)。この冷凍サイクルでは、膨張弁を用いた冷凍サイクルにおいては膨張弁で渦として損失していたエネルギーを、エジェクタによりコンプレッサの仕事として回収することにより、COPを向上させた高効率冷凍サイクルが実現されているとされている。
Conventionally, a refrigeration cycle using an ejector has been disclosed (see, for example,
一方、小型の蒸気インジェクタとして、スロート部の内径が6.0mmのものが開示されている(例えば非特許文献2参照)。この蒸気インジェクタによれば、入力された蒸気の圧力と比較してより高い吐出圧が得られている。 On the other hand, a small steam injector having a throat portion with an inner diameter of 6.0 mm is disclosed (for example, see Non-Patent Document 2). According to this steam injector, a higher discharge pressure is obtained compared to the input steam pressure.
しかしながら、非特許文献2に開示されるように蒸気インジェクタを小型化すると、それだけ冷媒の吐出量も少なくなるという問題があった。
However, as disclosed in Non-Patent
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型でありがながら吐出量が多い蒸気インジェクタおよびこれを用いたヒートポンプ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a steam injector that is small but has a large discharge amount, and a heat pump device using the same.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る蒸気インジェクタは、冷媒の液流と前記冷媒の蒸気流とを導入する導入部と、前記液流の進行方向に向かって内部断面積が縮小する形状を有し、内部において噴流状の前記液流と前記蒸気流とを混合して冷媒流を形成する混合部と、前記混合部の出力側に形成されたスロート部と、前記スロート部から前記冷媒流の進行方向に向かって内部断面積が拡大する形状を有し、圧力が高められた前記冷媒流を吐出部から吐出するディフューザ部と、を備えた複数の単位蒸気インジェクタと、前記各単位蒸気インジェクタの各導入部に前記冷媒の液流および蒸気流のそれぞれを供給するための液流路および蒸気流路と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a steam injector according to the present invention includes an introduction portion that introduces a liquid flow of the refrigerant and the vapor flow of the refrigerant, and an internal portion toward the traveling direction of the liquid flow. A mixing portion that has a shape with a reduced cross-sectional area, and mixes the liquid flow and the vapor flow in the form of a jet to form a refrigerant flow; and a throat portion formed on the output side of the mixing portion; A plurality of unit steam injectors, each having a shape in which an internal cross-sectional area expands from the throat portion toward the traveling direction of the refrigerant flow, and a diffuser portion that discharges the pressured refrigerant flow from the discharge portion And a liquid flow path and a vapor flow path for supplying each of the liquid flow and the vapor flow of the refrigerant to each introduction portion of each unit vapor injector.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、当該蒸気インジェクタは、一組の構成部材が接合して形成されており、前記一組の構成部材のそれぞれには、前記導入部、前記混合部、前記スロート部、および前記ディフューザ部を複数に分割した形状の溝または穴が形成されており、前記導入部、前記混合部、前記スロート部、および前記ディフューザ部は、前記一組の構成部材を接合したときに前記溝または前記穴によって形成されることを特徴とする。 The steam injector according to the present invention is the steam injector according to the above invention, wherein the steam injector is formed by joining a set of constituent members, and each of the set of constituent members includes the introduction portion, the mixing portion, A groove or a hole having a shape obtained by dividing the throat part and the diffuser part into a plurality of parts is formed, and the introduction part, the mixing part, the throat part, and the diffuser part are joined to the set of constituent members. The groove is formed by the groove or the hole.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記一組の構成部材は、板状であって、積層した状態で互いに接合されており、前記複数の単位蒸気インジェクタのうち少なくとも2以上が、前記板状構成部材の主表面に沿って配列していることを特徴とする。 In the steam injector according to the present invention, in the above invention, the set of constituent members is plate-shaped and joined to each other in a stacked state, and at least two of the plurality of unit steam injectors are It arrange | positions along the main surface of a plate-shaped structural member, It is characterized by the above-mentioned.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記板状構成部材の主表面に沿って配列した前記単位蒸気インジェクタの各前記導入部を連通する流路が形成されていることを特徴とする。 The steam injector according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, a flow path is formed which communicates the introduction portions of the unit steam injectors arranged along the main surface of the plate-like component.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記一組の構成部材は、板状であって、積層した状態で互いに接合されており、前記複数の単位蒸気インジェクタのうち少なくとも2以上が、前記板状構成部材の積層方向に沿って配列していることを特徴とする。 In the steam injector according to the present invention, in the above invention, the set of constituent members is plate-shaped and joined to each other in a stacked state, and at least two of the plurality of unit steam injectors are It arrange | positions along the lamination direction of a plate-shaped structural member, It is characterized by the above-mentioned.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記板状構成部材の積層方向に沿って配列した前記単位蒸気インジェクタの各前記導入部を連通する流路が形成されていることを特徴とする。 The steam injector according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, a flow path is formed which communicates the introduction portions of the unit steam injectors arranged along the laminating direction of the plate-like component members.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記一組の構成部材は、積層した状態で互いに接合されており、前記複数の単位蒸気インジェクタは、前記構成部材の積層方向に沿って延在していることを特徴とする。 In the steam injector according to the present invention, in the above invention, the set of constituent members are joined to each other in a stacked state, and the plurality of unit steam injectors extend along a stacking direction of the constituent members. It is characterized by.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記一組の構成部材は拡散接合により接合していることを特徴とする。 The steam injector according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the set of constituent members is joined by diffusion joining.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記単位蒸気インジェクタは、前記スロート部の内部断面積が、前記スロート部の内部断面積を減少させたときに前記ディフューザ部の吐出部から吐出される前記冷媒流の吐出圧が非線形的に増加する臨界断面積より小さい断面積であることを特徴とする。 In the steam injector according to the present invention, in the above invention, the unit steam injector is discharged from the discharge portion of the diffuser portion when the internal cross-sectional area of the throat portion decreases the internal cross-sectional area of the throat portion. The refrigerant flow has a cross-sectional area smaller than a critical cross-sectional area in which the discharge pressure of the refrigerant flow increases nonlinearly.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記スロート部の内部断面積は、前記スロート部の内部断面積の変化に対する前記冷媒流の吐出圧の変化を表す曲線の1階微分係数が0より小さい、または2階微分係数が0より大きい内部断面積であることを特徴とする。 In the steam injector according to the present invention, in the above invention, the first-order differential coefficient of the curve representing the change in the discharge pressure of the refrigerant flow with respect to the change in the inner cross-sectional area of the throat portion is 0 The internal cross-sectional area is small or has a second-order differential coefficient greater than 0.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記スロート部の内部断面積をA1、前記導入部における前記液流の質量流量、流速をそれぞれmw0、uw0、前記導入部における前記蒸気流の質量流量、流速をそれぞれms0、us0、前記スロート部における前記冷媒流の質量流量、流速をそれぞれm1、u1、前記混合部、前記スロート部、前記ディフューザ部における圧力損失係数をそれぞれζN、ζT、ζD、前記液流の密度をρw、前記冷媒流の前記吐出部における吐出圧をPDとすると、以下の式(1)が成り立つことを特徴とする。
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記スロート部の内部断面は円形であり、該内部断面の直径は2mm以下であることを特徴とする。 The steam injector according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the throat portion has a circular internal cross section, and the internal cross section has a diameter of 2 mm or less.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記内部断面の直径は1mm以下であることを特徴とする。 The steam injector according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the diameter of the internal cross section is 1 mm or less.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記混合部において、前記液流が導入される領域の断面積をAW、前記蒸気流が導入される領域の断面積をASとすると、As0/Aw0は、7以上30以下であることを特徴とする。 The steam injector according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, when the cross-sectional area of the region where the liquid flow is introduced is A W and the cross-sectional area of the region where the steam flow is introduced is A S in the mixing unit, A s0 / Aw0 is 7 or more and 30 or less.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記As0/Aw0は、10以上20以下であることを特徴とする。 The steam injector according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the A s0 / A w0 is 10 or more and 20 or less.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記混合部の内部から外気に連通するように形成されたドレイン管をさらに備えることを特徴とする。 The steam injector according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the steam injector further includes a drain pipe formed so as to communicate with the outside air from the inside of the mixing section.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記ドレイン管には逆止弁が設けられていることを特徴とする。 The steam injector according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the drain pipe is provided with a check valve.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記導入部は、液流導入部と、蒸気流導入部と、前記液流導入部と前記蒸気流導入部との間に介在する断熱層とを有することを特徴とする。 In the steam injector according to the present invention, in the above invention, the introduction portion includes a liquid flow introduction portion, a vapor flow introduction portion, and a heat insulating layer interposed between the liquid flow introduction portion and the vapor flow introduction portion. It is characterized by having.
本発明に係る蒸気インジェクタは、上記発明において、前記冷媒は水または代替フロンであることを特徴とする。 The steam injector according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the refrigerant is water or alternative chlorofluorocarbon.
本発明に係るヒートポンプ装置は、冷媒を圧縮する圧縮器と、前記冷媒を凝縮する凝縮器と、前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記冷媒の蒸気流と、前記冷媒の液流とが導入され、圧力が高められた冷媒流を前記ディフューザ部の吐出部から吐出する上記発明の蒸気インジェクタと、を備えることを特徴とする。 In the heat pump device according to the present invention, a compressor that compresses the refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant, an evaporator that evaporates the refrigerant, a vapor flow of the refrigerant, and a liquid flow of the refrigerant are introduced. And a steam injector according to the invention described above, which discharges a refrigerant flow whose pressure has been increased from a discharge part of the diffuser part.
本発明によれば、小型でありがながら吐出量が多い蒸気インジェクタおよびこれを用いたヒートポンプ装置を実現できるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to realize a steam injector that is small but has a large discharge amount and a heat pump device using the same.
以下に、図面を参照して本発明に係る蒸気インジェクタおよびヒートポンプ装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する構成要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。 Hereinafter, embodiments of a steam injector and a heat pump device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Moreover, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected suitably to the same or corresponding component. In addition, it should be noted that the drawings are schematic, and the ratio of the dimensions of each element is different from the actual one. Moreover, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ also in between drawings is contained.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る蒸気インジェクタの模式的な斜視図である。この蒸気インジェクタ100は、複数(本実施の形態1では5)の板状構成部材101、102、103、104、105で構成されている。これらの一組の板状構成部材101、102、103、104、105は、積層した状態で互いに接合されている。板状構成部材101、105は積層構造の蒸気インジェクタ100の最上層または最下層を構成している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic perspective view of a steam injector according to the first embodiment. This
板状構成部材101には、外部から冷媒の液流W1を供給する冷媒液供給口101aと冷媒の蒸気流S1を外部に排出する冷媒蒸気排出口101bとが形成されている。板状構成部材105には、液流W1を外部に排出する冷媒液排出口105aと外部から蒸気流S1を供給する冷媒蒸気供給口105bとが形成されている。また、蒸気インジェクタ100の側面には冷媒流F1を吐出する冷媒流吐出口106が形成されている。
The plate-
図2は、板状構成部材102の平面図である。図2において、斜線部は板状構成部材102の主表面であり、板状構成部材102の主表面には複数の溝および穴が形成されている。これらの溝および穴は、板状構成部材101の、板状構成部材102と対向する主表面、板状構成部材102、103、104の両主表面、および板状構成部材105の、板状構成部材104と対向する主表面にも形成されている。これらの溝および穴は、後述する単位蒸気インジェクタの導入部、混合部、スロート部、およびディフューザ部を2分割した形状の溝または穴を含み、板状構成部材101、102、103、104、105の対向する主表面が接合することによって、これらの溝または穴が組み合わさって、複数の単位蒸気インジェクタ、および単位蒸気インジェクタに対して、冷媒液および冷媒蒸気の供給または排出を行うための流路が形成される。
FIG. 2 is a plan view of the plate-
具体的には、図2に示すように、板状構成部材102には、冷媒液供給口102aと、冷媒蒸気排出口102bと、冷媒液排出口102cと、冷媒蒸気供給口102dとが形成されている。また、板状構成部材102と板状構成部材103との接合により、3つの単位蒸気インジェクタ10と、冷媒液流路102eと、冷媒蒸気流路102fと、冷媒流合流流路102gとが形成される。冷媒液供給口102aは図1に示す冷媒液供給口101aと連通している。冷媒蒸気排出口102bは図1に示す冷媒蒸気排出口101bと連通している。冷媒液排出口102cは図1に示す冷媒液排出口105aと連通している。冷媒蒸気供給口102dは図1に示す冷媒蒸気供給口105bと連通している。また、冷媒液供給口102aと冷媒液排出口102cとは、冷媒液流路102eを介して連通している。冷媒蒸気排出口102bと冷媒蒸気供給口102dとは、冷媒蒸気流路102fとを介して連通している。
Specifically, as shown in FIG. 2, the plate-shaped
単位蒸気インジェクタ10は、板状構成部材101、102の主表面に沿って配列している。また、単位蒸気インジェクタ10は、1組の板状構成部材101、102、103、104、105を接合することによって各板状構成部材間に形成されるので、板状構成部材101、102、103、104、105の積層方向にも沿って配列している。蒸気インジェクタ100では、主表面に沿って3個、積層方向に沿って4個の単位蒸気インジェクタが形成されている。したがって、蒸気インジェクタ100は、合計で12個の単位蒸気インジェクタが集積されたものである。なお、主表面または積層方向に沿って配列される単位蒸気インジェクタの数をそれぞれN、Mとすると、蒸気インジェクタ100の場合はN=3、M=4であるが、Nが1でMが2以上、Nが2以上でMが1、またはN、Mとも2以上であってもよい。
The unit steam injectors 10 are arranged along the main surfaces of the plate-like
各単位蒸気インジェクタ10は、導入部1と、混合部2と、スロート部3と、ディフューザ部4とを備えている。以下、単位蒸気インジェクタ10の構成および動作について説明する。
Each
導入部1は、ノズル状の液流導入部1aと、蒸気流導入部1bとを有する。液流導入部1aは、外部から、冷媒液供給口101a、冷媒液供給口102aおよび冷媒液流路102eを介して供給された冷媒の液流W1を導入する。蒸気流導入部1bは、液流導入部1aの両側に形成され、冷媒蒸気供給口105b、冷媒蒸気供給口102dおよび冷媒蒸気流路102fを介して供給された蒸気流S1を導入する。液流W1はノズル状の液流導入部1aによって噴流状となって導入される。なお、用いる冷媒は、水や代替フロン等、ヒートポンプ装置で使用できる冷媒であれば特に限定はされない。
The
図3は、蒸気インジェクタ100の要部断面図であって、図2のA−A線に対応する断面における断面を示している。このように、液流導入部1aおよび蒸気流導入部1bは板状構成部材101と板状構成部材102とを接合したときに、対向する主表面に形成された溝が組み合わさることによって形成される。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the
図2に戻る。混合部2は、図2の紙面右方である液流の進行方向に向かって内部断面積が縮小する形状を有している。本実施の形態1では混合部2は断面矩形であるが、断面が円形などの他の形状でもよい。混合部2は、内部において液流と蒸気流とを混合し、気液混合状態にある冷媒流を形成する部分である。ここで、蒸気流は液流によって急激に冷却されて凝縮し、その体積が大幅に減少するため、混合部2内部では負圧が生じる。これによって導入される蒸気流の流速も高まる。
Returning to FIG. The
図2に示すように、液流導入部1aから導入された蒸気流S1は、蒸気流導入部1bから導入された噴流状の液流W1の外周側から液流W1と合流し、混合される。
As shown in FIG. 2, the vapor flow S1 introduced from the liquid
スロート部3は、混合部2の出力側であってかつディフューザ部4の入力側に形成されている。本実施の形態1ではスロート部3は断面矩形であるが、断面が円形などの他の形状でもよい。スロート部3は混合部2からディフューザ部4にわたる部分で内部断面積が最も小さい部分である。したがって、冷媒流はスロート部3を通過する際に流速が最も高くなる。
The
ディフューザ部4は、スロート部3から冷媒流の進行方向に向かって内部断面積が拡大する形状を有している。本実施の形態1ではディフューザ部4は断面矩形であるが、断面が円形などの他の形状でもよい。ディフューザ部4の内部断面積は拡大しているため、冷媒流は流速が低くなるとともに圧力が高められる。その結果、ディフューザ部4は、圧力が高められた冷媒流を、吐出部4aから冷媒流F1として吐出する。
The diffuser part 4 has a shape in which the internal cross-sectional area increases from the
冷媒流合流流路102gは、各単位蒸気インジェクタ10のディフューザ部の吐出部に連通しており、吐出された各冷媒流F1を合流させる。冷媒流吐出口106は合流された冷媒流F1を蒸気インジェクタ100の外部に吐出する。
The refrigerant flow merging
図4は、冷媒の流れを説明する図である。図4に示すように、冷媒の液流W1は、冷媒液供給口101aから供給された後、板状構成部材102に形成された冷媒液供給口から、板状構成部材101と板状構成部材102との接合により形成された各単位蒸気インジェクタに供給される。各単位蒸気インジェクタに供給されなかった液流は冷媒液排出口から排出され、板状構成部材103に形成された冷媒液供給口から、板状構成部材102と板状構成部材103との接合により形成された各単位蒸気インジェクタに供給される。すなわち、隣接する板状構成部材の冷媒液供給口と冷媒液排出口とは連通しており、板状構成部材の積層方向に沿って配列した単位蒸気インジェクタの各導入部を連通する流路を形成している。以下、同様に、各板状構成部材の接合により形成された各単位蒸気インジェクタに液流が供給され、未使用の液流は板状構成部材105の冷媒液排出口105aから外部に排出される。
FIG. 4 is a diagram for explaining the flow of the refrigerant. As shown in FIG. 4, the refrigerant liquid flow W <b> 1 is supplied from the refrigerant
同様に、冷媒の蒸気流S1は、冷媒蒸気供給口105bから供給された後、板状構成部材104に形成された冷媒蒸気供給口から、板状構成部材105と板状構成部材104との接合により形成された各単位蒸気インジェクタに供給される。各単位蒸気インジェクタに供給されなかった蒸気流は冷媒蒸気排出口から排出され、板状構成部材103に形成された冷媒蒸気供給口から、板状構成部材104と板状構成部材103との接合により形成された各単位蒸気インジェクタに供給される。以下、同様に、各板状構成部材の接合により形成された各単位蒸気インジェクタに蒸気流が供給され、未使用の蒸気流は板状構成部材101の冷媒蒸気排出口101bから外部に排出される。
Similarly, the refrigerant vapor flow S <b> 1 is supplied from the refrigerant
この蒸気インジェクタ100は、上述したように12個の単位蒸気インジェクタが集積されたものであり、各単位蒸気インジェクタが吐出する冷媒流のすべてを合流させた冷媒流を吐出する。したがって、この蒸気インジェクタは、小型でありながら、かつ吐出量が多いものである。
The
なお、図5は、導入部の別の態様を説明する要部断面図である。図5に示すように、導入部1´は、図2、3に示す導入部1と置き換えて使用できるものであって、液流導入部1aと、蒸気流導入部1bとの間に介在する断熱層1cを有するものである。断熱層1cはたとえば2つの壁部の間に空気を充填させた層または真空とした層として構成することができる。
In addition, FIG. 5 is a principal part sectional view explaining another aspect of the introduction part. As shown in FIG. 5, the
導入部1において液流W1が蒸気流S1によって加熱されると、混合部2における蒸気流S1を液流W1によって急激に冷却して凝縮する効果が減少する。これに対して、導入部1´においては、断熱層1cによって、液流W1が蒸気流S1によって加熱されることが防止または抑制されるので、上記凝縮効果の減少が防止または抑制される。
When the liquid flow W1 is heated by the vapor flow S1 in the
なお、上記板状構成部材101、102、103、104、105の構成材料はたとえば樹脂材料などでもよいが、これらを金属製等とし、一組の板状構成部材の接合を拡散接合等により行うことによって、冷媒流F1の吐出量が多く、吐出厚が高くてもそれに耐えうる十分な接合強度が得られる。板状構成部材を構成する金属材料としては、ステンレス材料等の断熱性が高いものが好ましい。
The plate-like
また、上記単位蒸気インジェクタ10において、混合部2の内部から外気に連通するように形成されたドレイン管をさらに備えるようにしてもよい。ドレイン管は、混合部2内の余分な蒸気を排気する機能を有する。このように余分な蒸気を排気することによって単位蒸気インジェクタ10の動作の安定性が高くなる。また、ドレイン管には逆止弁が設けられていてもよい。単位蒸気インジェクタ10の動作時には、上述したように混合部2内部で負圧が生じる。逆止弁は、負圧によって混合部2内部に外気が流入しないように機能することによって、単位蒸気インジェクタ10の動作の安定性を高める。
The
以下、実施の形態1の変形例1〜6に係る上記インジェクタについて説明する。 Hereinafter, the injectors according to the first to sixth modifications of the first embodiment will be described.
(変形例1)
図6は、変形例1に係る蒸気インジェクタの内部構成を説明する模式図である。図6(a)は蒸気インジェクタ100Aを示し、図6(b)、(c)、(d)はその構成要素である板状構成部材102A、103A、101Aを示している。蒸気インジェクタ100Aは、複数の板状構成部材102A、103Aの組の間に板状構成部材101Aを配置したものが複数組積層された構成を有する。これらの板材構成部材は、たとえば金属製であり、拡散接合により接合される。
(Modification 1)
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the internal configuration of the steam injector according to the first modification. FIG. 6A shows a
図7は、図6の板状構成部材102Aの平面図である。図7において、クロスハッチが施された領域は溝を示している。なお、板状構成部材103Aも板状構成部材102Aと同様の構成を有している。図7に示すように、板状構成部材102Aには、板状構成部材102Aを貫通するように、冷媒液流路102Aeと、冷媒蒸気流路102Afと、冷媒流合流流路102Agと、冷媒流吐出口106Aとが形成されている。また、板状構成部材102Aは、単位蒸気インジェクタ10Aの導入部1A、混合部2A、スロート部3A、およびディフューザ部4Aを構成するための溝を有している。板状構成部材102Aと板状構成部材103Aとの接合により単位蒸気インジェクタ10Aが形成される。なお、板状構成部材102Aと板状構成部材103Aとは、互いの溝が組み合うように積層させても良いし、一方の板状構成部材の溝が形成された主表面と、一方の板状構成部材の溝が形成されていない主表面とが対向するように積層させても良い。
FIG. 7 is a plan view of the plate-
各単位蒸気インジェクタ10Aは、導入部1Aと、混合部2Aと、スロート部3Aと、ディフューザ部4Aとを備えている。導入部1Aは、ノズル状の液流導入部1Aaと、蒸気流導入部1Abとを有する。液流導入部1Aaは、外部から、冷媒液流路102Aeを介して供給された冷媒の液流を導入する。蒸気流導入部1Abは、液流導入部1Aaの両側に形成され、冷媒蒸気流路102Afを介して供給された蒸気流を導入する。単位蒸気インジェクタ10Aの具体的構成および動作は単位蒸気インジェクタ10と略同様である。
Each
図8は、図6の板状構成部材101Aの平面図である。図8に示すように、板状構成部材101Aには、冷媒液流路101Aeと、冷媒蒸気流路101Afと、冷媒流合流流路101Agと、冷媒流吐出口106Aとが形成されている。板状構成部材101Aは、板状構成部材102Aと板状構成部材103Aとの間に挟まれて、各単位蒸気インジェクタ10Aの蒸気流導入部1Abへの冷媒蒸気の流路を確保するためのスペーサの役目を果たしている。
FIG. 8 is a plan view of the plate-
図9は、図6の板状構成部材102Aの斜視図であって、溝の構成を理解しやすくするために板状構成部材102Aを切断して示している。
FIG. 9 is a perspective view of the plate-
(変形例2)
図10は、変形例2に係る蒸気インジェクタの内部構成を説明する模式図である。図10(a)は蒸気インジェクタ100Bを示し、図10(b)、(c)、(d)はその構成要素である板状構成部材102B、103B、101Bを示している。蒸気インジェクタ100Bは、複数の板状構成部材102B、103Bの組の間に板状構成部材101Bを配置したものが複数組積層された構成を有する。これらの板材構成部材は、たとえば金属製であり、拡散接合により接合される。
(Modification 2)
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating the internal configuration of the steam injector according to the second modification. FIG. 10A shows a steam injector 100B, and FIGS. 10B, 10C, and 10D show plate-like
図11は、図10の板状構成部材102Bの平面図である。図11において、クロスハッチが施された領域は溝を示している。なお、板状構成部材103Bも板状構成部材102Bと同様の構成を有している。図11に示すように、板状構成部材102Bには、板状構成部材102Bを貫通するように、冷媒液流路102Beと、冷媒蒸気流路102Bfと、冷媒流合流流路102Bgと、冷媒流吐出口106Bとが形成されている。また、板状構成部材102Bは、単位蒸気インジェクタ10Bの導入部1B、混合部2B、スロート部3B、およびディフューザ部4Bを構成するための溝を有している。板状構成部材102Bと板状構成部材103Bとの接合により単位蒸気インジェクタ10Bが形成される。なお、板状構成部材102Bと板状構成部材103Bとは、互いの溝が組み合うように積層させても良いし、一方の板状構成部材の溝が形成された主表面と、一方の板状構成部材の溝が形成されていない主表面とが対向するように積層させても良い。
FIG. 11 is a plan view of the plate-
各単位蒸気インジェクタ10Bは、導入部1Bと、混合部2Bと、スロート部3Bと、ディフューザ部4Bとを備えている。導入部1Bは、ノズル状の液流導入部1Baと、蒸気流導入部1Bbとを有する。液流導入部1Baは、外部から、冷媒液流路102Beを介して供給された冷媒の液流を導入する。蒸気流導入部1Bbは、液流導入部1Baの両側に形成され、冷媒蒸気流路102Bfを介して供給された蒸気流を導入する。単位蒸気インジェクタ10Bの具体的構成および動作は単位蒸気インジェクタ10と略同様である。
Each
図12は、図10の板状構成部材101Bの平面図である。図12に示すように、板状構成部材101Bには、冷媒液流路101Beと、冷媒蒸気流路101Bfと、冷媒流合流流路101Bgと、冷媒流吐出口106Bとが形成されている。板状構成部材101Bは、板状構成部材102Bと板状構成部材103Bとの間に挟まれて、各単位蒸気インジェクタ10Bの蒸気流導入部1Bbへの冷媒蒸気の流路を確保するためのスペーサの役目を果たしている。
FIG. 12 is a plan view of the plate-
ここで、板状構成部材102Bには、さらに、液流導入部1Baと、蒸気流導入部1Bbとの間に介在する貫通溝1Bcが形成されている。このような貫通溝1Bcは板状構成部材101Bにも形成されている。さらに、この貫通溝1Bcは冷媒液流路102Beと冷媒蒸気流路102Bfとの間にも介在するように形成されている。この貫通溝1Bcは、液流導入部1Baと、蒸気流導入部1Bbとの間、および冷媒液流路102Beと冷媒蒸気流路102Bfとの間を断熱する断熱層としての空気層を形成する。これによって、混合前に液流が蒸気流によって加熱されることが防止または抑制されるので、混合部2Bにおける凝縮効果の減少が防止または抑制される。なお、貫通溝1Bc内は真空としてもよい。
Here, the plate-
(変形例3)
図13は、変形例3に係る蒸気インジェクタの内部構成を説明する模式図である。図13(a)は蒸気インジェクタ100Cを示し、図13(b)、(c)、(d)はその構成要素である板状構成部材102C、103C、101Cを示している。蒸気インジェクタ100Cは、複数の板状構成部材102C、103Cの組の間に板状構成部材101Cを配置したものが複数組積層された構成を有する。これらの板材構成部材は、たとえば金属製であり、拡散接合により接合される。
(Modification 3)
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the internal configuration of the steam injector according to the third modification. FIG. 13A shows a
図14は、図13の板状構成部材102Cの平面図である。図14において、クロスハッチが施された領域は溝を示している。なお、板状構成部材103Cも板状構成部材102Cと同様の構成を有している。図14に示すように、板状構成部材102Cには、板状構成部材102Cを貫通するように、冷媒液流路102Ceと、冷媒蒸気流路102Cfと、冷媒流合流流路102Cgと、冷媒流吐出口106Cとが形成されている。また、板状構成部材102Cは、単位蒸気インジェクタ10Cの導入部1C、混合部2C、スロート部3C、およびディフューザ部4Cを構成するための溝を有している。板状構成部材102Cと板状構成部材103Cとの接合により単位蒸気インジェクタ10Cが形成される。なお、板状構成部材102Cと板状構成部材103Cとは、互いの溝が組み合うように積層させても良いし、一方の板状構成部材の溝が形成された主表面と、一方の板状構成部材の溝が形成されていない主表面とが対向するように積層させても良い。
FIG. 14 is a plan view of the plate-
各単位蒸気インジェクタ10Cは、導入部1Cと、混合部2Cと、スロート部3Cと、ディフューザ部4Cとを備えている。導入部1Cは、ノズル状の液流導入部1Caと、蒸気流導入部1Cbとを有する。液流導入部1Caは、外部から、冷媒液流路102Ceを介して供給された冷媒の液流を導入する。蒸気流導入部1Cbは、液流導入部1Caの両側に形成され、冷媒蒸気流路102Cfを介して供給された蒸気流を導入する。単位蒸気インジェクタ10Cの具体的構成および動作は単位蒸気インジェクタ10と略同様である。なお、この単位蒸気インジェクタ10Cでは、液流の進行方向の側面から蒸気流が混合される。図14において、符号1Caaは混合する際に液流が導入される断面積を示し、符号1Cbaは混合する際に蒸気流が導入される断面積を示している。
Each unit steam injector 10C includes an
図15は、図13の板状構成部材101Cの平面図である。図15に示すように、板状構成部材101Cには、冷媒液流路101Ceと、冷媒蒸気流路101Cfと、冷媒流合流流路101Cgと、冷媒流吐出口106Cとが形成されている。板状構成部材101Cは、板状構成部材102Cと板状構成部材103Cとの間に挟まれて、各単位蒸気インジェクタ10Cの蒸気流導入部1Cbへの冷媒蒸気の流路を確保するためのスペーサの役目を果たしている。
FIG. 15 is a plan view of the plate-
ここで、板状構成部材102Cにも、板状構成部材102Bと同様に、液流導入部1Caと、蒸気流導入部1Cbとの間に介在する貫通溝1Ccが形成されている。このような貫通溝1Ccは板状構成部材101Cにも形成されている。さらに、この貫通溝1Ccは冷媒液流路102Ceと冷媒蒸気流路102Cfとの間にも介在するように形成されている。この貫通溝1Ccは、液流導入部1Caと、蒸気流導入部1Cbとの間、および冷媒液流路102Ceと冷媒蒸気流路102Cfとの間を断熱する断熱層としての空気層を形成する。これによって、混合前に液流が蒸気流によって加熱されることが防止または抑制されるので、混合部2Cにおける凝縮効果の減少が防止または抑制される。なお、貫通溝1Cc内は真空としてもよい。
Here, similarly to the plate-
(変形例4)
図16は、変形例4に係る蒸気インジェクタの内部構成を説明する模式図である。図16(a)は蒸気インジェクタ100Dを示し、図16(b)、(c)、(d)はその構成要素である板状構成部材102D、ノズル110D、板状構成部材103Dを示している。蒸気インジェクタ100Dは、複数の板状構成部材102D、103Dの組が複数組積層された構成を有する。これらの板材構成部材は、たとえば金属製であり、拡散接合により接合される。
(Modification 4)
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of a steam injector according to Modification 4. FIG. 16A shows a
図17は、図16の板状構成部材およびノズルの構成を説明する模式図である。図17(a)は板状構成部材102Dを示し、図17(b)、(c)はそれぞれ背面図、側面図を示し、図17(d)、(e)、(f)はそれぞれA−A線断面、B−B線断面、C−C線断面を示し、図17(g)はノズル110Dを示している。図17において、クロスハッチが施された領域は溝を示している。なお、板状構成部材103Dも板状構成部材102Dと同様の構成を有している。
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating the configuration of the plate-like component and the nozzle of FIG. 17A shows a plate-
図17に示すように、板状構成部材102Dには、板状構成部材102Dを貫通するように、冷媒液流路102Deと、冷媒蒸気流路102Dfと、冷媒流合流流路102Dgと、冷媒流吐出口106Dとが形成されている。また、板状構成部材102Dは、単位蒸気インジェクタ10Dの混合部2D、スロート部3D、およびディフューザ部4Dを構成するための溝を有している。さらに、板状構成部材102Dは、ノズル110Dを嵌めるための溝102Dhを有している。ノズル110Dを溝102Dhに嵌めた状態で板状構成部材102Dと板状構成部材103Dとの接合により単位蒸気インジェクタ10Dが形成される。このとき、ノズル110Dは板状構成部材103D側に形成された、溝102Dhと同様の溝にも嵌まる。
As shown in FIG. 17, the plate-
各単位蒸気インジェクタ10Dは、導入部1Dと、混合部2Dと、スロート部3Dと、ディフューザ部4Dとを備えている。導入部1Dは、ノズル状の液流導入部1Daと、蒸気流導入部1Dbとを有する。液流導入部1Daは、外部から、冷媒液流路102Deを介して供給された冷媒の液流を導入する。蒸気流導入部1Dbは、液流導入部1Daを取り囲むように形成され、冷媒蒸気流路102Dfを介して供給された蒸気流を導入する。単位蒸気インジェクタ10Dの具体的構成および動作は単位蒸気インジェクタ10と略同様である。
Each
ここで、ノズル110Dを溝102Dhに嵌めた状態で板状構成部材102Dと板状構成部材103Dとを接合したとき、ノズル110Dによって導入部1Dの液流導入部1Daが形成され、混合部2Dの冷媒蒸気流路102Dfにおいてノズル110Dの周囲を囲む溝が蒸気流導入部1Dbとなる。蒸気インジェクタ100Dは、ノズル110Dが溝102Dh内を移動し、かつ所望の位置に固定されることができるような機構を有している。ノズル110Dの位置を溝102Dhの長手方向に対して移動させることによって、導入部1Dにおける液流導入部1Daと蒸気流導入部1Dbとの断面積比を変化させることができる。
Here, when the plate-
(変形例5)
図18は、変形例5に係る蒸気インジェクタの内部構成を説明する模式図である。図18(a)は蒸気インジェクタ100Eを示し、図18(b)、(c)、(d)、(e)はその構成要素である板状構成部材102E、103E、104E、101Eを示している。蒸気インジェクタ100Eは、複数の板状構成部材102E、103E、104E、101Eの組が複数組積層された構成を有する。これらの板材構成部材は、たとえば金属製であり、拡散接合により接合される。
(Modification 5)
FIG. 18 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of a steam injector according to
図19は、図18の板状構成部材103Eの平面図である。図19において、クロスハッチが施された領域は溝を示している。なお、板状構成部材104Eも板状構成部材103Eと同様の構成を有している。図19に示すように、板状構成部材103Eには、板状構成部材103Eを貫通するように、冷媒液流路103Eeと、冷媒蒸気流路103Efと、冷媒流合流流路103Egと、冷媒流吐出口106Eとが形成されている。また、板状構成部材103Eは、単位蒸気インジェクタ10Eの導入部1E、混合部2E、スロート部3E、およびディフューザ部4Eを構成するための溝を有している。さらに、板状構成部材103Eには、蒸気流導入部1Ecを構成するための、板状構成部材103Eを貫通する楔型の貫通孔が形成されている。
FIG. 19 is a plan view of the plate-
図20は、図18の板状構成部材102Eの平面図である。なお、板状構成部材101Eも板状構成部材102Eと同様の構成を有している。図20に示すように、板状構成部材102Eには、冷媒液流路102Eeと、冷媒蒸気流路102Efと、冷媒流合流流路102Egと、冷媒流吐出口106Eとが形成されている。また、板状構成部材102Eは、冷媒蒸気流路102Efと連通する、蒸気流導入部1Ecを構成するための溝と、スロート部3Eを構成する溝と、冷媒蒸気を逃がす流路102Ehを構成するための溝とを有している。なお、冷媒蒸気を逃がす流路102Ehを構成するための溝は無くても良い。
FIG. 20 is a plan view of the plate-
板状構成部材102E、103E、104E、および101Eの接合により単位蒸気インジェクタ10Eが形成される。なお、接合したときに、板状構成部材103Eに形成された、蒸気流導入部1Ecを構成するための貫通孔と、板状構成部材102Eに形成された、蒸気流導入部1Ecを構成するための溝とは連通する。なお、板状構成部材104E、板状構成部材101Eにも同様の貫通孔と溝とが形成されており、これらは接合したときに連通する。
The
各単位蒸気インジェクタ10Eは、導入部1Eと、混合部2Eと、スロート部3Eと、ディフューザ部4Eとを備えている。導入部1Eは、ノズル状の液流導入部1Eaと、蒸気流導入部1Eb、1Ecとを有する。液流導入部1Eaは、外部から、冷媒液流路103Eeを介して供給された冷媒の液流を導入する。蒸気流導入部1Ebは、液流導入部1Eaの両側に形成され、冷媒蒸気流路103Efを介して供給された蒸気流を導入する。
Each
さらに、蒸気流導入部1Ecは、液流導入部1Eaの上下に形成され、冷媒蒸気流路から、板状構成部材102E、101Eに形成された蒸気流導入部1Ecを構成する溝(図20参照)を通り、板状構成部材103E、104Eに形成された蒸気流導入部1Ecを構成する貫通孔(図19参照)をさらに通って供給された蒸気流を導入する。すなわち、各単位蒸気インジェクタ10Eでは、液流導入部1Eaの左右両側、および上下両側の四方から、蒸気流が導入される。なお、板状構成部材102E、101Eに形成された蒸気流導入部1Ecを構成する溝を通ったが板状構成部材103E、104Eに形成された蒸気流導入部1Ecを構成する孔を通らなかった冷媒蒸気は流路102Ehから冷媒流吐出口106Eに逃がされる。
Further, the steam flow introduction portion 1Ec is formed above and below the liquid flow introduction portion 1Ea, and is a groove constituting the steam flow introduction portion 1Ec formed in the plate-like
単位蒸気インジェクタ10Eのその他の具体的構成および動作は単位蒸気インジェクタ10と略同様である。この単位蒸気インジェクタ10Eでは、液流導入部1Eaの四方に形成された蒸気流導入部1Eb、1Ecから冷媒蒸気を導入するので、より効率的に冷媒蒸気を導入することができる。
Other specific configurations and operations of the
(変形例6)
図21は、変形例6に係る蒸気インジェクタの内部構成を説明する模式図である。この蒸気インジェクタ200は、構成部材201、202、203、204、205で構成されている。構成部材201、202、203、204、205を積層して接合することによって、構成部材201、202、203、204、205の積層方向に沿って延在する9個の単位蒸気インジェクタ10Gが形成される。各単位蒸気インジェクタ10Gは、導入部1Gと、混合部2Gと、スロート部3Gと、ディフューザ部4Gとを備えている。導入部1Gは、ノズル状の液流導入部1Gaと、蒸気流導入部1Gbとを有する。これらの構成部材は、たとえば金属製であり、拡散接合により接合される。
(Modification 6)
FIG. 21 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of a steam injector according to
構成部材201は、断面矩形状の貫通孔である冷媒液流路200eを有している。また、構成部材201は、冷媒液流路200eと、ノズルである構成部材205によって形成される導入部1Gの液流導入部1Gaと連通する連通孔200e1と、を有する。構成部材202には円錐状の貫通孔である混合部2Gが形成されている。また、構成部材201、202、205が接合したときに、構成部材201と構成部材202とによって冷媒蒸気流路200fが形成される。また、構成部材205が混合部2Gに挿通され、構成部材205と混合部2Gとの隙間に蒸気流導入部1Gbが形成される。
The
また、構成部材203には円錐状の貫通孔であるディフューザ部4Gが形成されている。構成部材202と構成部材203とが接合したときに、構成部材202と構成部材203との接合面の位置にスロート部3Gが形成される。また、構成部材203と構成部材204とが接合したときに、冷媒流合流流路200gと、冷媒流吐出口206とが形成される。
Further, the
このように、単位蒸気インジェクタは、積層して接合する構成部材の積層方向に沿って延在するように形成されてもよい。 Thus, the unit steam injector may be formed so as to extend along the stacking direction of the constituent members to be stacked and joined.
(実施の形態2)
図22は、本発明の実施の形態2に係るヒートポンプ装置のブロック図である。図22に示すように、ヒートポンプ装置1000は、実施の形態1に係る蒸気インジェクタ100と、圧縮器20と、凝縮器30と、蒸発器40と、気液分離器50とを備えている。これらの要素は、冷媒を循環させる流路としての配管によって接続されている。
(Embodiment 2)
FIG. 22 is a block diagram of a heat pump apparatus according to
ヒートポンプ装置1000の動作を説明する。圧縮器20は、外部からの電力Pによって、気液分離器50から供給された冷媒蒸気を圧縮する。一方、凝縮器30は圧縮された冷媒蒸気の熱を熱H1として放熱するとともに冷媒蒸気を凝縮し、冷媒液とする。蒸発器40は、気液分離器50から供給された冷媒液に外部から吸熱した熱H2を与えて冷媒を蒸発させる。
The operation of the
蒸気インジェクタ100は、蒸発器40から供給された冷媒の蒸気流と、凝縮器30から供給された冷媒の液流とが導入され、圧力が高められた冷媒流を冷媒流吐出口106(図1参照)から吐出する。気液分離器50は、吐出された冷媒流に含まれる冷媒の液体と蒸気とを分離し、冷媒蒸気を圧縮器20に供給するとともに、冷媒液を蒸発器40に供給する。
The
このヒートポンプ装置1000では、膨張弁を用いたヒートポンプ装置においては膨張弁で渦として損失していたエネルギーを蒸気インジェクタ100により回収できる。さらに、このヒートポンプ装置1000では、蒸気インジェクタ100によって圧縮器20の負担が軽減されるので、所望の動作状態を実現するために外部から与えるべき電力Pの電力量を低減することができる。これによって、このヒートポンプ装置1000は、COPを向上させた高効率ヒートポンプ装置として機能する。このヒートポンプ装置1000は、空気調和装置、冷凍装置、給湯装置など、ヒートポンプ装置を使用する各種装置に使用することができ、これによって高効率装置が実現される。
In the
(実施の形態3)
図23は、本発明の実施の形態3に係るヒートポンプ装置のブロック図である。図23に示すように、ヒートポンプ装置2000は、実施の形態1に係る蒸気インジェクタ100と、圧縮器20と、凝縮器30と、蒸発器40と、気液分離器50と、膨張弁60と、ポンプ70とを備えている。これらの要素は、冷媒を循環させる流路としての配管によって接続されている。
(Embodiment 3)
FIG. 23 is a block diagram of a heat pump apparatus according to
このヒートポンプ装置2000では、蒸気インジェクタ100は、圧縮器20から供給された冷媒の蒸気流と、気液分離器50からポンプ70で圧力が高められた状態で供給された冷媒の液流とが導入され、圧力が高められた冷媒流を冷媒流吐出口106から吐出する。凝縮器30は、蒸気インジェクタ100から圧力が高められた冷媒流を供給され、その熱を熱H1として放熱するとともに冷媒流を凝縮する。気液分離器50は、凝縮器30からの冷媒流に含まれる冷媒の液体と蒸気とを分離し、冷媒蒸気を膨張弁60に供給するとともに、冷媒液をポンプ70に供給する。膨張弁60は、冷媒蒸気を低温、低圧の冷媒液とする。蒸発器40は、膨張弁60によって低温、低圧にされた冷媒液に外部から吸熱した熱H2を与えて冷媒を蒸発させる。圧縮器20は、外部からの電力Pによって、蒸発器40から供給された冷媒蒸気を圧縮する。
In this
このヒートポンプ装置2000では、蒸気インジェクタ100は圧縮器20による冷媒の圧縮を補助して凝縮器30に所望の圧力の冷媒を供給するようにしている。その結果、所望の動作状態を実現するために外部から与えるべき電力Pの電力量を低減することができる。これによって、このヒートポンプ装置2000は、COPを向上させた高効率ヒートポンプ装置として機能する。このヒートポンプ装置2000は、空気調和装置、冷凍装置、給湯装置など、ヒートポンプ装置を使用する各種装置に使用することができ、これによって高効率装置が実現される。
In this
ところで、上述した冷凍サイクル等のヒートポンプ装置への応用を考慮すると、COP等で表されるエネルギー効率の向上のために、吐出圧がより高い蒸気インジェクタを用いることが好ましい。本発明者らは、吐出圧がより高い蒸気インジェクタを実現するために鋭意検討したところ、スロート部の面積が所定値以下になると、吐出されるジェット液流の吐出圧が急激に増大することを初めて発見した。 By the way, in consideration of application to a heat pump apparatus such as the above-described refrigeration cycle, it is preferable to use a steam injector having a higher discharge pressure in order to improve energy efficiency represented by COP or the like. The present inventors diligently studied to realize a steam injector having a higher discharge pressure.When the area of the throat portion becomes a predetermined value or less, the discharge pressure of the jet liquid flow to be discharged rapidly increases. I discovered it for the first time.
たとえば、本実施の形態1に係る蒸気インジェクタ100において、単位蒸気インジェクタ10におけるスロート部3の内部断面積を、所定の臨界断面積よりも小さく設定することによって、ディフューザ部4の吐出部4aから吐出される冷媒流の吐出圧が高くなる。
For example, in the
以下、冷媒流の吐出圧が高くなる原理を、蒸気インジェクタの作動特性予測モデル(非特許文献3参照)に基づいて説明する。図24は、蒸気インジェクタの作動特性予測モデルを説明する図である。図24において、符号「0」は液流W1と蒸気流S1とを混合する領域の始点を示している。符号C1は、液流W1を導入し蒸気流S1と混合する領域を示している。この領域C1の断面積をAw0とする。また、符号C2は、蒸気流S1を導入し液流W1と混合する領域を示している。この領域C2の断面積をAs0とする。符号「1」はスロート部3を示す。符号「D」はディフューザ部4の吐出部4aを示している。これらの符号は以下の式において適宜変数の添え字として使用する。
Hereinafter, the principle of increasing the discharge pressure of the refrigerant flow will be described based on an operational characteristic prediction model of a steam injector (see Non-Patent Document 3). FIG. 24 is a diagram for explaining an operational characteristic prediction model of a steam injector. In FIG. 24, the symbol “0” indicates the start point of the region where the liquid flow W1 and the vapor flow S1 are mixed. Reference C1 indicates a region where the liquid flow W1 is introduced and mixed with the vapor flow S1. The cross-sectional area of this region C1 is Aw0 . Reference C2 indicates a region where the steam flow S1 is introduced and mixed with the liquid flow W1. The cross-sectional area of this region C2 is assumed to be As0 . Reference numeral “1” indicates the
このモデルでは、まず、蒸気流S1はスロート部3で全量凝縮すると仮定する。また、蒸気流S1は臨界流となって混合部2に導入されると仮定し、臨界圧力から蒸気流S1の流速を算出する。さらに、流動構造や冷媒流の界面挙動は考慮しないこととする。
In this model, first, it is assumed that the vapor flow S1 is fully condensed in the
まず、混合部2(「0」−「1」間)の液流W1、蒸気流S1、冷媒流F1に対して質量保存則の式、エネルギー保存則の式、運動量保存側の式を適用する。さらに、ディフューザ部4(「1」−「D」間)の冷媒流F1にベルヌイの式を適用する。これによって下記の式(1)が導かれる。なお、ここでは冷媒を水とした。すなわち、液流および蒸気流に関するパラメータの値としては、水流、水蒸気流の値を使用した。 First, the mass conservation law equation, the energy conservation law equation, and the momentum conservation side equation are applied to the liquid flow W1, the vapor flow S1, and the refrigerant flow F1 in the mixing unit 2 (between “0” and “1”). . Further, Bernoulli's equation is applied to the refrigerant flow F1 in the diffuser section 4 (between “1” and “D”). This leads to the following formula (1). Here, the refrigerant is water. That is, the values of the water flow and the water vapor flow were used as the parameter values relating to the liquid flow and the vapor flow.
式(1)において、ζNを0.05、ζTを0.1、ζDを0.15とし、mw0を1.27×10−2kg/sとし、導入部1における蒸気流S1の圧力Psを0.10MPa、0.13MPa、または0.15MPaとした場合に、スロート部3の内径DTを変化させたときの吐出圧PDの変化を算出した。ここで、1気圧は0.1024MPaである。なお、スロート部3は断面円形とする。このとき、内部断面積A1に対して、π(DT/2)2=A1が成り立つ。
In equation (1), ζ N is 0.05, ζ T is 0.1, ζ D is 0.15, m w0 is 1.27 × 10 −2 kg / s, and the steam flow S1 in the
図25は、スロート部3の内径DTと吐出圧PDとの関係を示す図である。図26は、図25に示す曲線の1階微分係数を示す図である。図27は、図25に示す曲線の2階微分係数を示す図である。図25〜27を導出する際には、DTの値を0.01mm刻みで変化させて計算を行った。図25に示すように、いずれの圧力Psの値についても、内径DTを6.0mmから減少させても、吐出圧PDは略一定であった。しかし、いずれの圧力Psの値についても、内径DTが約1.0mmを臨界値として、内径DTが臨界値より小さい値(たとえば600μm)では吐出圧PDが非線形的に急激に増加することが式(1)の解析から確認された。また、図26に示すように、図25に示す内径DTと圧力Psとの関係を示す曲線の1階微分係数は、内径DTが1.0mmよりも大きいときはほぼ0である。しかし、約1.0mmを臨界値として、内径DTが臨界値より小さい値では0より小さくなり、その後急激に減少する。さらに、図27に示すように、図25に示す内径DTと圧力Psとの関係を示す曲線の2階微分係数は、内径DTが1.0mmよりも大きいときはほぼ0である。しかし、約1.0mmを臨界値として、内径DTが臨界値より小さい値では0より大きくなり、その後急激に増大する。
Figure 25 is a diagram showing the relationship between the inner diameter D T and the discharge pressure P D of the
そこで、単位蒸気インジェクタ10において、スロート部3の内径DT、または内部断面積A1を、吐出圧PDが増加する臨界値(内径または断面積)より小さい内径または断面積とすることによって、従来なし得なかった高い吐出圧を実現することができる。このような臨界値より小さい内径または断面積では、スロート部3の内径DTまたは内部断面積A1の変化に対する、吐出圧PDの変化を表す曲線(すなわち、図25に示す曲線)の1階微分係数が0より小さくなっている。また、2階微分係数は0より大きくなっている。したがって、このような1階または2階の微分係数が0から変化する内径DTまたは内部断面積A1とすることによって、高い吐出圧PDが実現される。
Therefore, in the
なお、上記の図25、26、27では、内径DTが臨界値よりも大きい場合は、吐出圧PDは略一定であり、その変化を示す曲線の1階および2階の微分係数はほぼ0である。したがって、臨界値は、1階または2階の微分係数が0から変化する値として定義することができる。一方、内径DTが臨界値よりも大きい場合に、吐出圧PDが略一定ではなく、その変化を示す曲線の1階および2階微分係数が0ではない場合もある。そのような場合は、2階微分係数が、内径DTまたは内部断面積A1の減少に応じて10%以上上昇する値を、臨界値として定義してもよい。たとえば、内径DTを1.0mmから0.9mmに減少させたときに、2階微分係数が1.0から1.1に、10%上昇した場合には、内径DTの臨界値は1.0mmと定義してもよい。 In the above FIG. 25, 26 and 27, when the inner diameter D T is greater than the critical value, the discharge pressure P D is substantially constant, the first floor and second floor of the derivative of the curve showing the change almost 0. Therefore, the critical value can be defined as a value at which the first- or second-order differential coefficient changes from zero. On the other hand, when the inner diameter D T is greater than the critical value, rather than the discharge pressure P D is substantially constant, even if the first-order and second-order differential coefficient of the curve showing the change is not zero. In such a case, a value at which the second-order differential coefficient increases by 10% or more in accordance with a decrease in the inner diameter D T or the inner cross-sectional area A 1 may be defined as a critical value. For example, when the inner diameter DT is decreased from 1.0 mm to 0.9 mm and the second-order differential coefficient is increased by 10% from 1.0 to 1.1, the critical value of the inner diameter DT is 1 It may be defined as 0.0 mm.
また、吐出圧PDが増加する臨界値(内径または断面積)は、式(1)に含まれる各パラメータの値によって変化する。したがって、各パラメータの値を勘案して、スロート部3の内径DTまたは内部断面積A1を臨界値より小さくなるように設定すれば、高い吐出圧PDを得ることができる。たとえば、冷媒が水ではなく他の冷媒の場合は、水に関するパラメータを、使用する冷媒に関するパラメータに置き換えて、スロート部3の内径DTまたは内部断面積A1を設定すればよい。
The critical value of the discharge pressure P D is increased (inner diameter or cross-sectional area) is changed by the value of each parameter included in the formula (1). Therefore, in consideration of the value of each parameter, by setting the inner diameter D T or internal cross-sectional area A 1 of the
つぎに、式(1)において、スロート部3の内部断面積A1を2.83×10−7m2(内径DTとしては600μm)とし、mw0を1.27×10−2kg/s、1.43×10−2kg/s、または1.59×10−2kg/sとした場合に、導入部1における蒸気流S1の圧力Psを変化させたときの吐出圧PDの変化を算出した。
Then, in the formula (1), the internal cross-sectional area A 1 of the
図28は、導入部1における蒸気流S1の圧力Psと吐出圧PDとの関係を示す図である。図28に示すように、圧力Psを高めるほど吐出圧PDを高くすることができることを式(1)の解析から確認した。
Figure 28 is a diagram showing the relationship between the pressure P s and the discharge pressure P D of the vapor stream S1 in the
なお、このようにスロート部3の内径DT、または内部断面積A1を小さくすると、単位蒸気インジェクタ10の吐出量は少なくなるが、本実施の形態1に係る蒸気インジェクタ100のように、複数の単位蒸気インジェクタ10を集積した構成とすることによって、小型であり、高い吐出圧を実現しつつ、吐出量の量を多くすることができる。
Note that, when the inner diameter D T or the internal cross-sectional area A 1 of the
つぎに、樹脂材料を用いて蒸気インジェクタを実際に作製し、その動作を実証する実験を行った。図29は、作製した単位蒸気インジェクタ(サンプル1)の構成を模式的に示す図である。なお、サンプル1では図29に示すようにドレイン管5および逆止弁6を設けた。サンプル1のAs0/Aw0は36.2とした。また、その他に6種類のサンプルを作製した。すなわち、逆止弁を設けない以外はサンプル1と同じ構成のもの(サンプル2)、逆止弁およびドレイン管を設けない以外はサンプル1と同じ構成のもの(サンプル3)である。また、図27に示す構成のもので、As0/Aw0を7.2としたもの(サンプル4)、逆止弁を設けない以外はサンプル1と同じ構成のもの(サンプル5)、逆止弁およびドレイン管を設けない以外はサンプル1と同じ構成のもの(サンプル6)である。また、図29に示す構成に、さらにAs0/Aw0を可変にできる機構を設けたもの(サンプル7)である。このような可変機構は、液流導入部1aの混合部2への突出量を変更できるように構成することで実現できる。
Next, a steam injector was actually fabricated using a resin material, and an experiment was performed to verify its operation. FIG. 29 is a diagram schematically showing the configuration of the manufactured unit vapor injector (sample 1). In
なお、サンプル1〜7の共通の構成としては、混合部2の長さを22.5mmとし、混合部2の、スロート部3の反対側の内径を3.4mmとし、液流W1を導入する断面積Aw0を1.94m2(内径としては1.57mm)とし、スロート部3の内径DTを600μmと、ディフューザ部4の長さを14.4mmとし、ディフューザ部4の吐出部4aの内径を2.0mmとした。また、ドレイン管5については内径を0.45mmとした。
In addition, as a common structure of the samples 1-7, the length of the mixing
また、本実験においても、冷媒として水を用い、以下のように実験条件を調整可能な実験系を用いた。まず、導入部における蒸気流の圧力Psは0.11MPa〜0.15MPaの範囲で調整可能である。また、導入部において、液流の温度Tw0は11.9℃〜26℃の範囲、蒸気流の温度Ts0は101.4℃〜111.2℃の範囲で調整可能である。また、導入部における液流の流速mw0は1.59ml/s〜2.20ml/s(なお、液流の密度はたとえば958kg/m3である)の範囲で調整可能である。また、導入する液流または蒸気流の溶存酸素量DOwまたはDOsは0.8mg/l〜8.0mg/lの範囲で調整可能である。 Also in this experiment, water was used as a refrigerant, and an experimental system capable of adjusting the experimental conditions as follows was used. First, the pressure P s of the vapor flow in the introduction part can be adjusted in the range of 0.11 MPa to 0.15 MPa. In addition, the temperature T w0 of the liquid flow can be adjusted in the range of 11.9 ° C. to 26 ° C., and the temperature T s0 of the vapor flow can be adjusted in the range of 101.4 ° C. to 111.2 ° C. Moreover, the flow velocity m w0 of the liquid flow in the introduction part can be adjusted in the range of 1.59 ml / s to 2.20 ml / s (note that the density of the liquid flow is, for example, 958 kg / m 3 ). Further, the dissolved oxygen amount DO w or DO s of the liquid flow or the vapor flow to be introduced can be adjusted in the range of 0.8 mg / l to 8.0 mg / l.
(実験1)
サンプル3(As0/Aw0=36.2、ドレイン管および逆止弁無し)の蒸気インジェクタを用いて、はじめに、Tw0=12.6℃の液流を導入したところ、蒸気インジェクタ内の混合部およびスロート部に水の液体が静的に蓄積した。この状態で、つぎに、Ps=0.11MPa、Ts0=102.3℃の蒸気流を導入した。すると、混合部において液体の流動が生じ、ディフューザ部の吐出部から冷媒流が吐出され、蒸気インジェクタの動作が確認された。
(Experiment 1)
Using the steam injector of sample 3 (A s0 / A w0 = 36.2, without drain pipe and check valve), when a liquid flow of T w0 = 12.6 ° C was first introduced, mixing in the steam injector The water liquid statically accumulated in the throat and throat. Next, a steam flow of P s = 0.11 MPa and T s0 = 102.3 ° C. was introduced in this state. Then, the flow of the liquid occurred in the mixing part, the refrigerant flow was discharged from the discharge part of the diffuser part, and the operation of the steam injector was confirmed.
(実験2)
サンプル4(As0/Aw0=7.2、ドレイン管および逆止弁有り)の蒸気インジェクタを用いて、はじめに、Tw0=24.5℃、mw0=1.59ml/s、DOw=1.64mg/lの液流を導入し、つぎに、蒸気流を導入した。すると、混合部において液体の流動が生じ、ディフューザ部の吐出部から冷媒流が吐出され、蒸気インジェクタの動作が確認されたが、動作が不安定になる場合があった。
(Experiment 2)
Using the steam injector of sample 4 (A s0 / A w0 = 7.2, with drain pipe and check valve), first, T w0 = 24.5 ° C., m w0 = 1.59 ml / s, DO w = A liquid flow of 1.64 mg / l was introduced and then a vapor flow was introduced. Then, the flow of the liquid occurs in the mixing unit, the refrigerant flow is discharged from the discharge unit of the diffuser unit, and the operation of the steam injector is confirmed, but the operation may become unstable.
図30は、安定動作時および不安定動作時における導入される蒸気流の圧力およびドレイン管内の圧力を示す図である。横軸は測定開始時からの経過時間である。図30において、Pinはドレイン管内の圧力を示し、Psは蒸気流の圧力を示している。また、「Stable」は蒸気インジェクタが安定動作状態にあることを意味し、「Unstable」は蒸気インジェクタが不安定動作状態にあることを意味する。 FIG. 30 is a diagram showing the pressure of the steam flow introduced and the pressure in the drain pipe during the stable operation and the unstable operation. The horizontal axis is the elapsed time from the start of measurement. In FIG. 30, P in indicates the pressure in the drain pipe, and P s indicates the pressure of the vapor flow. “Stable” means that the steam injector is in a stable operation state, and “Unstable” means that the steam injector is in an unstable operation state.
図30に示すように、安定動作時にはPinがPsよりも低く、混合部内が負圧になっていた。一方、不安定動作時にはPsがPinよりも低く、混合部内が正圧となっており、かつPsの値が不安定であり、安定した蒸気流の導入が行われない状態であることが確認された。 As shown in FIG. 30, at the time of stable operation P in is less than P s, the mixing portion had become negative pressure. On the other hand, during unstable operation lower than P s is P in, mixing portion has a positive pressure, and is unstable the values of P s, that the introduction of a stable vapor stream is in a state not performed Was confirmed.
(実験3−1、3−2、3−3)
サンプル7(As0/Aw0可変、ドレイン管および逆止弁有り)の蒸気インジェクタを用いて、はじめに、Tw0=21.7℃、mw0=1.91ml/s、DOw=2.4mg/lの液流を導入し、つぎに、Ps=0.13MPa、DOs=3.5mg/lの蒸気流を導入する実験を行った。なお、As0/Aw0については、4.4、15.1、または38.3に設定した。
(Experiment 3-1, 3-2, 3-3)
Using the steam injector of sample 7 (A s0 / A w0 variable, with drain pipe and check valve), first, T w0 = 21.7 ° C., m w0 = 1.91 ml / s, DO w = 2.4 mg / L liquid flow was introduced, and then an experiment was conducted in which a vapor flow of P s = 0.13 MPa and DO s = 3.5 mg / l was introduced. Note that A s0 / A w0 was set to 4.4, 15.1, or 38.3.
すると、蒸気インジェクタは、As0/Aw0=4.4およびAs0/Aw0=38.3の場合は動作せず、As0/Aw0=15.1の場合はディフューザ部の吐出部から高い吐出圧の冷媒流が吐出され、蒸気インジェクタの動作が確認された。 Then, the steam injector does not operate in the case of A s0 / A w0 = 4.4 and A s0 / A w0 = 38.3, and in the case of A s0 / A w0 = 15.1, from the discharge unit of the diffuser unit A refrigerant flow with a high discharge pressure was discharged, and the operation of the steam injector was confirmed.
本発明者らがさらに実験を行ったところ、As0/Aw0の値としては、7以上30以下の範囲にある場合が蒸気インジェクタの動作上好ましく、10以上20以下である場合が、安定動作上さらに好ましい。 As a result of further experiments by the present inventors, the value of A s0 / A w0 is preferably in the range of 7 to 30 in terms of the operation of the steam injector, and is stable operation in the case of 10 to 20 inclusive. Even more preferable.
なお、上記実施の形態では、2枚の板状の構成部材を接合することによって、単位上記インジェクタおよび冷媒流合流部の構成を形成するようにしているが、たとえば2以上の板状または非板状の構成部材を接合することによって、単位上記インジェクタおよび冷媒流合流部の構成が形成されるように、各構成部材の形状を設計してもよい。 In the above-described embodiment, the structure of the unit injector and the refrigerant flow junction is formed by joining two plate-shaped constituent members. For example, two or more plate-shaped or non-plate-shaped members are formed. The shape of each constituent member may be designed so that the configuration of the unit injector and the refrigerant flow junction is formed by joining the constituent members.
また、上記実施の形態では、蒸気インジェクタは、一組の構成部材が接合して形成されているが、本発明はこれに限定されず、他の方法によって形成してもよい。 In the above embodiment, the steam injector is formed by joining a set of constituent members, but the present invention is not limited to this, and may be formed by other methods.
また、上記実施の形態で、複数の単位蒸気インジェクタは、その混合部、スロート部、およびディフューザ部のサイズ(内部断面積や長さ、角度)が、複数の単位蒸気インジェクタ間で互いに同一でもよいし、互いに異なるものが含まれていてもよい。各単位蒸気インジェクタのサイズが互いに同じである構成では、ある動作条件においてより吐出量を多くかつ吐出圧を高くすることができる。一方、互いにサイズが異なる単位蒸気インジェクタが含まれている構成では、各単位蒸気インジェクタの最適動作条件が互いにずれるようにサイズを設計しておけば、動作条件が変化した場合でも、その動作条件で動作する単位蒸気インジェクタが含まれるようにできる。その結果、広い動作条件で動作する蒸気インジェクタを実現することができる。 In the above-described embodiment, the plurality of unit steam injectors may have the same size (internal cross-sectional area, length, angle) of the mixing unit, the throat unit, and the diffuser unit among the plurality of unit steam injectors. However, different ones may be included. In the configuration in which the unit steam injectors have the same size, the discharge amount can be increased and the discharge pressure can be increased under certain operating conditions. On the other hand, in a configuration that includes unit steam injectors of different sizes, if the size is designed so that the optimum operating conditions of each unit steam injector deviate from each other, even if the operating conditions change, the operating conditions An operating unit steam injector can be included. As a result, it is possible to realize a steam injector that operates under a wide range of operating conditions.
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Further, the present invention is not limited by the above embodiment. What was comprised combining each component mentioned above suitably is also contained in this invention. Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
1、1´ 導入部
1a 液流導入部
1b 蒸気流導入部
2 混合部
3 スロート部
4 ディフューザ部
4a 吐出部
5 ドレイン管
6 逆止弁
10 単位蒸気インジェクタ
20 圧縮器
30 凝縮器
40 蒸発器
50 気液分離器
100 蒸気インジェクタ
101、102、103、104、105 板状構成部材
101a、102a 冷媒液供給口
101b、102b 冷媒蒸気排出口
102c、105a 冷媒液排出口
102d、105b 冷媒蒸気供給口
102e 冷媒液流路
102f 冷媒蒸気流路
102g 冷媒流合流流路
106 冷媒流吐出口
1000、2000 ヒートポンプ装置
C1、C2 領域
F1 冷媒流
H1、H2 熱
P 電力
S1 蒸気流
W1 液流
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記液流の進行方向に向かって内部断面積が縮小する形状を有し、内部において噴流状の前記液流と前記蒸気流とを混合して冷媒流を形成する混合部と、
前記混合部の出力側に形成されたスロート部と、
前記スロート部から前記冷媒流の進行方向に向かって内部断面積が拡大する形状を有し、圧力が高められた前記冷媒流を吐出部から吐出するディフューザ部と、
を備えた複数の単位蒸気インジェクタと、
前記各単位蒸気インジェクタの各導入部に前記冷媒の液流および蒸気流のそれぞれを供給するための液流路および蒸気流路と、
を備える蒸気インジェクタであって、
当該蒸気インジェクタは、一組の構成部材が接合して形成されており、
前記一組の構成部材のそれぞれには、前記導入部、前記混合部、前記スロート部、および前記ディフューザ部を複数に分割した形状の溝または穴が形成されており、前記導入部、前記混合部、前記スロート部、および前記ディフューザ部は、前記一組の構成部材を接合したときに前記溝または前記穴によって形成される
ことを特徴とする蒸気インジェクタ。 An introduction part for introducing a liquid flow of the refrigerant and a vapor flow of the refrigerant;
A mixing section that has a shape in which an internal cross-sectional area decreases toward the traveling direction of the liquid flow, and mixes the liquid flow in the form of a jet and the vapor flow to form a refrigerant flow;
A throat section formed on the output side of the mixing section;
A diffuser portion that discharges the refrigerant flow from the discharge portion with an increased internal cross-sectional area from the throat portion toward the traveling direction of the refrigerant flow;
A plurality of unit steam injectors with
A liquid flow path and a vapor flow path for supplying each of the liquid flow and the vapor flow of the refrigerant to each introduction portion of each unit vapor injector;
A steam injector comprising:
The steam injector is formed by joining a set of components,
Each of the set of component members is formed with a groove or a hole having a shape obtained by dividing the introduction part, the mixing part, the throat part, and the diffuser part into a plurality of parts, and the introduction part, the mixing part The throat portion and the diffuser portion are formed by the groove or the hole when the pair of constituent members are joined .
前記複数の単位蒸気インジェクタのうち少なくとも2以上が、前記板状構成部材の主表面に沿って配列していることを特徴とする請求項1に記載の蒸気インジェクタ。 The set of component members is plate-shaped and joined together in a stacked state,
At least 2 or more, the steam injector according to claim 1, characterized in that arranged along the main surface of the plate-like component of the plurality of unit steam injector.
前記複数の単位蒸気インジェクタのうち少なくとも2以上が、前記板状構成部材の積層方向に沿って配列していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の蒸気インジェクタ。 The set of component members is plate-shaped and joined together in a stacked state,
The steam injector according to any one of claims 1 to 3 , wherein at least two or more of the plurality of unit steam injectors are arranged along a stacking direction of the plate-like constituent members.
前記複数の単位蒸気インジェクタは、前記構成部材の積層方向に沿って延在していることを特徴とする請求項1に記載の蒸気インジェクタ。 The set of component members are joined together in a stacked state,
The steam injector according to claim 1 , wherein the plurality of unit steam injectors extend along a stacking direction of the constituent members.
前記液流の進行方向に向かって内部断面積が縮小する形状を有し、内部において噴流状の前記液流と前記蒸気流とを混合して冷媒流を形成する混合部と、A mixing section that has a shape in which an internal cross-sectional area decreases toward the traveling direction of the liquid flow, and mixes the liquid flow in the form of a jet and the vapor flow to form a refrigerant flow;
前記混合部の出力側に形成されたスロート部と、A throat section formed on the output side of the mixing section;
前記スロート部から前記冷媒流の進行方向に向かって内部断面積が拡大する形状を有し、圧力が高められた前記冷媒流を吐出部から吐出するディフューザ部と、A diffuser portion that discharges the refrigerant flow from the discharge portion with an increased internal cross-sectional area from the throat portion toward the traveling direction of the refrigerant flow;
を備えた複数の単位蒸気インジェクタと、A plurality of unit steam injectors with
前記各単位蒸気インジェクタの各導入部に前記冷媒の液流および蒸気流のそれぞれを供給するための液流路および蒸気流路と、A liquid flow path and a vapor flow path for supplying each of the liquid flow and the vapor flow of the refrigerant to each introduction portion of each unit vapor injector;
を備え、With
前記単位蒸気インジェクタは、前記スロート部の内部断面積が、前記スロート部の内部断面積を減少させたときに前記ディフューザ部の吐出部から吐出される前記冷媒流の吐出圧が非線形的に増加する臨界断面積より小さい断面積であることを特徴とする蒸気インジェクタ。In the unit steam injector, when the internal cross-sectional area of the throat portion decreases the internal cross-sectional area of the throat portion, the discharge pressure of the refrigerant flow discharged from the discharge portion of the diffuser portion increases nonlinearly. A steam injector having a cross-sectional area smaller than a critical cross-sectional area.
前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記冷媒の蒸気流と、前記冷媒の液流とが導入され、圧力が高められた冷媒流を前記ディフューザ部の吐出部から吐出する請求項1〜19のいずれか一つに記載の蒸気インジェクタと、
を備えることを特徴とするヒートポンプ装置。 A compressor for compressing the refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant;
An evaporator for evaporating the refrigerant;
The steam injector according to any one of claims 1 to 19, wherein the refrigerant flow and the liquid flow of the refrigerant are introduced, and the refrigerant flow whose pressure is increased is discharged from a discharge portion of the diffuser portion. ,
A heat pump device comprising:
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