CN106605110A - 液体喷射器以及喷射器式制冷循环 - Google Patents
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Abstract
由散热器(13)使从液体喷射器(12)流出的制冷剂散热,使由散热器(13)散热后的液相制冷剂向液体喷射器(12)的喷射制冷剂通路(122a)流入。并且,使吸入从低压侧蒸发器(17)流出的制冷剂的压缩机(11)的排出制冷剂向液体喷射器(12)的流入制冷剂通路(121a)流入。此外,作为液体喷射器(12),采用如下的结构:从喷射制冷剂通路(122a)向气液混合部(122d)喷射的喷射制冷剂被喷射到从流入制冷剂通路(121a)流入气液混合部(122d)的流入制冷剂的外周侧。由此,能够充分地提高液体喷射器的喷射器效率。
Description
关联申请的相互参照
本申请以在2014年9月4日申请的日本专利申请2014-179773和在2015年2月20日申请的日本专利申请2015-031458为基础,通过参照将该公开内容编入本申请。
技术领域
本发明涉及液体喷射器以及具有液体喷射器的喷射器式制冷循环。
背景技术
以往,公知有作为具有喷射器的蒸气压缩式的制冷循环装置的喷射器式制冷循环。并且,作为应用于喷射器式制冷循环的喷射器,例如在专利文献1中公开了如下的喷射器:使从喷嘴部喷射的气液二相状态的喷射制冷剂与从制冷剂吸引口吸引的气相状态的吸引制冷剂混合,通过扩散部(升压部)使气液二相状态的混合制冷剂升压。
在像这样通过扩散部使气液二相状态的混合制冷剂升压的二相流喷射器中,由于以比较高的速度流动的混合制冷剂与扩散部的壁面的摩擦而产生的壁面粘性损失等能量损失变大,因此喷射器效率容易降低。另外,喷射器效率是指将喷射器所回收的能量转换成压力能量时的能量转换效率。
与此相对,在非专利文献1中公开了从形成于喷嘴部的喷射制冷剂通路喷射出加速到音速以上的液相制冷剂的液体喷射器、以及具有液体喷射器的喷射器式制冷循环。
在该非专利文献1的液体喷射器中,通过气液混合部使从喷射制冷剂通路喷射的液相状态的喷射制冷剂与从外部流入的气相状态的流入制冷剂混合,而使喷射制冷剂与流入制冷剂的混合制冷剂的流速降低到亚音速。并且,使用在混合制冷剂从超音速状态转移到亚音速状态时所产生的冲击波,以比较短的距离使混合制冷剂升压,并且使混合制冷剂中的气相制冷剂冷凝。
由此,在非专利文献1的液体喷射器中,可抑制上述的壁面粘性损失等能量损失,实现喷射器效率的提高。
专利文献1:专利第3690030号公报
非专利文献1:马克J·伯格翰德(Mark J.Bergander)其他3名,制冷循环与喷射器的第二步压缩,国际制冷和空调会议,普渡,(美国),国际制冷和空调会议(RefrigerationCycle With Ejector for Second Step Compression、International Refrigerationand Air Conditioning Conference at Purdue、(US)、International Refrigerationand Air Conditioning Conference),2010年7月12-15日,2211,第1-8页,[平成26年8月1日检索],互联网<URL:http://docs.lib.purdue.edu/iracc/1053/>
然而,本发明者们在实际上确认了非专利文献1所公开的液体喷射器的喷射器效率之后,判断出与理论上得到的喷射器效率相比无法得到充分的效率提高效果。其结果为,判断出整个喷射器式制冷循环也无法得到充分的成绩系数(COP)提高效果。
因此,在本发明者们调查了其原因之后,判断出是因为在非专利文献1的液体喷射器中,在混合部中混合得到的混合制冷剂无法成为气相制冷剂的较细的颗粒均匀地混合在液相制冷剂中的理想的气液混合状态。
我们认为其理由是因为当混合制冷剂不成为理想的混合状态时,较大的颗粒的一部分的气相制冷剂的冷凝会产生延迟,无法充分地抑制能量损失。
发明内容
本发明是鉴于上述点而完成的,其目的在于,提供能够充分地提高液体喷射器的喷射器效率的喷射器式制冷循环。
并且,本发明的另一目的在于,提高具有液体喷射器的喷射器式制冷循环的成绩系数。
并且,本发明的又一目的在于,充分地提高液体喷射器的喷射器效率。
根据本发明的第一方式,喷射器式制冷循环具有液体喷射器、散热器、压送装置、减压装置、低压侧蒸发器以及压缩机。液体喷射器具有流入通路形成部和液体喷射用主体部,其中,该流入通路形成部具有使制冷剂从外部流入的流入制冷剂通路,该液体喷射用主体部具有使从喷射制冷剂通路喷射的喷射制冷剂与从流入制冷剂通路流入的流入制冷剂混合的气液混合部,所述喷射制冷剂通路使液相制冷剂减压并喷射。散热器使从液体喷射器流出的制冷剂散热。压送装置对由散热器散热后的液相制冷剂进行压送。减压装置使散热器下游侧的制冷剂减压。低压侧蒸发器使由减压装置减压后的制冷剂蒸发。压缩机吸入从低压侧蒸发器流出的制冷剂,进行压缩并排出。喷射制冷剂通路具有使从压送装置压送来的液相制冷剂流入的第一制冷剂流入口以及向气液混合部内喷射喷射制冷剂的制冷剂喷射口。流入制冷剂通路具有使从压缩机排出的制冷剂流入的第二制冷剂流入口以及使流入制冷剂向气液混合部流出的制冷剂流出口。制冷剂喷射口在与喷射制冷剂的喷射方向垂直的截面上具有圆环形状。制冷剂流出口配置于制冷剂喷射口的内周侧。在液体喷射器中,喷射制冷剂被向气液混合部喷射时,喷射制冷剂被喷射到向气液混合部流入的流入制冷剂的外周侧。
由此,由于喷射制冷剂通路的制冷剂喷射口具有圆环形状,流入通路形成部的制冷剂流出口配置于制冷剂喷射口的内周侧,因此能够容易地将制冷剂流出口的水力直径设定为比制冷剂喷射口的水力直径小。
因此,与将制冷剂流出口形成为圆环状、将制冷剂喷射口配置于制冷剂流出口的内周侧的情况相比,能够使从制冷剂流出口流入气液混合部的流入制冷剂的流速增速。并且,通过使流入制冷剂的流速增速,能够使气液混合部中的每单位时间的喷射制冷剂与流入制冷剂的接触面积增加,在气液混合部中容易使喷射制冷剂和流入制冷剂混合。
其结果为,能够在气液混合部中使喷射制冷剂与流入制冷剂的混合制冷剂接近理想的气液混合状态,能够充分地提高液体喷射器的喷射器效率。即,能够提供能够充分地提高液体喷射器的喷射器效率的喷射器式制冷循环。
此外,能够通过液体喷射器的喷射器效率的提高而降低压缩机的排出制冷剂压力,因此能够提高喷射器式制冷循环的成绩系数(COP)。
根据本发明的第二方式,喷射器式制冷循环具有液体喷射器、散热器、压送装置、低压侧喷射器、减压装置、低压侧蒸发器以及压缩机。液体喷射器具有流入通路形成部和液体喷射用主体部,其中,该流入通路形成部具有使制冷剂从外部流入的流入制冷剂通路,该液体喷射用主体部具有使从喷射制冷剂通路喷射的喷射制冷剂与从流入制冷剂通路流入的流入制冷剂混合的气液混合部,所述喷射制冷剂通路使液相制冷剂减压并喷射。散热器使从液体喷射器流出的制冷剂散热。压送装置对由散热器散热后的液相制冷剂进行压送。低压侧喷射器借助从低压侧喷嘴部喷射的低压侧喷射制冷剂的吸引作用,而从低压侧制冷剂吸引口吸引制冷剂,所述低压侧喷嘴部使从所述散热器流出的制冷剂减压,并且所述低压侧喷射器具有使低压侧喷射制冷剂与从低压侧制冷剂吸引口吸引的低压侧吸引制冷剂的混合制冷剂升压的低压侧升压部。减压装置使散热器下游侧的制冷剂减压。低压侧蒸发器使由减压装置减压后的制冷剂蒸发。压缩机吸入从低压侧升压部流出的制冷剂,进行压缩并排出。喷射制冷剂通路具有使从压送装置压送来的液相制冷剂流入的第一制冷剂流入口以及向气液混合部内喷射喷射制冷剂的制冷剂喷射口。流入制冷剂通路具有使从压缩机排出的制冷剂流入的第二制冷剂流入口以及使流入制冷剂向气液混合部流出的制冷剂流出口。制冷剂喷射口在与喷射制冷剂的喷射方向垂直的截面上具有圆环形状。制冷剂流出口配置于制冷剂喷射口的内周侧。在液体喷射器中,在喷射制冷剂被向气液混合部喷射时,喷射制冷剂被喷射到向气液混合部流入的流入制冷剂的外周侧。
由此,由于喷射制冷剂通路的制冷剂喷射口具有圆环形状,流入通路形成部的制冷剂流出口配置于喷射制冷剂通路的内周侧,因此与上述第一方式同样,能够充分地提高液体喷射器的喷射器效率。即,能够提供能够充分地提高液体喷射器的喷射器效率的喷射器式制冷循环。
此外,能够通过液体喷射器的喷射器效率的提高而降低压缩机的排出制冷剂压力,因此能够提高喷射器式制冷循环的COP。
除此之外,由于使压缩机吸入从低压侧喷射器的低压侧升压部流出的制冷剂,因此能够使压缩机的吸入制冷剂压力上升,而降低压缩机的消耗动力。因此,能够进一步提高喷射器式制冷循环的COP。
根据本发明的第三方式,喷射器式制冷循环具有液体喷射器、散热器、压送装置、减压装置、低压侧蒸发器、压缩机以及面积变更装置。液体喷射器具有喷射制冷剂通路形成部和液体喷射用主体部,其中,该喷射制冷剂通路形成部具有使液相制冷剂减压并喷射的喷射制冷剂通路,该液体喷射用主体部具有使从第一制冷剂流入口流入的流入制冷剂与从喷射制冷剂通路喷射的喷射制冷剂混合的气液混合部。散热器使从液体喷射器流出的制冷剂散热。压送装置将由散热器散热后的液相制冷剂向喷射制冷剂通路的第二制冷剂流入口侧压送。减压装置使散热器下游侧的制冷剂减压。低压侧蒸发器使由减压装置减压后的制冷剂蒸发。压缩机吸入从低压侧蒸发器流出的制冷剂,进行压缩并向第一制冷剂流入口侧排出。面积变更装置使从液体喷射器的出口侧到散热器的入口侧的制冷剂通路的通路截面积发生变化。
由此,由于具有面积变更装置,因此能够像后述的实施方式所说明的那样,使在气液混合部的下游侧始终存在的反射波共振(共鸣),而扩大从散热器入口侧制冷剂的压力减去压缩机的排出制冷剂的压力而得到的压力差。其结果为,能够提高具有液体喷射器的喷射器式制冷循环的COP。
根据本发明的第四方式,喷射器式制冷循环具有液体喷射器、散热器、压送装置、低压侧喷射器、减压装置、低压侧蒸发器、压缩机以及面积变更装置。液体喷射器具有喷射制冷剂通路形成部和液体喷射用主体部,其中,该喷射制冷剂通路形成部具有使液相制冷剂减压并喷射的喷射制冷剂通路,该液体喷射用主体部具有使从第一制冷剂流入口流入的流入制冷剂与从喷射制冷剂通路喷射的喷射制冷剂混合的气液混合部。散热器使从液体喷射器流出的制冷剂散热。压送装置将由散热器散热后的液相制冷剂向喷射制冷剂通路的第二制冷剂流入口侧压送。低压侧喷射器借助从低压侧喷嘴部喷射的低压侧喷射制冷剂的吸引作用,而从低压侧制冷剂吸引口吸引制冷剂,所述低压侧喷嘴部使从所述散热器流出的制冷剂减压,并且所述低压侧喷射器具有使低压侧喷射制冷剂与从低压侧制冷剂吸引口吸引的低压侧吸引制冷剂的混合制冷剂升压的低压侧升压部。减压装置使散热器下游侧的制冷剂减压。低压侧蒸发器使由减压装置减压后的制冷剂蒸发。压缩机吸入从低压侧升压部流出的制冷剂,进行压缩并向第一制冷剂流入口侧排出。面积变更装置使从液体喷射器的出口侧到散热器的入口侧的制冷剂通路的通路截面积发生变化。
由此,由于具有面积变更装置,因此与上述第三方式同样,能够提高具有液体喷射器的喷射器式制冷循环的COP。
此外,由于使压缩机吸入从低压侧喷射器的低压侧升压部流出的制冷剂,因此能够使压缩机的吸入制冷剂压力上升,而降低压缩机的消耗动力。因此,能够进一步提高具有液体喷射器的喷射器式制冷循环的COP。
根据本发明的第五方式,液体喷射器被应用于蒸气压缩式的制冷循环装置,该蒸气压缩式的制冷循环装置具有压缩并排出制冷剂的压缩机以及使制冷剂散热的散热器。液体喷射器具有流入通路形成部和液体喷射用主体部。流入通路形成部具有使制冷剂从外部流入的流入制冷剂通路。该液体喷射用主体部具有使从喷射制冷剂通路喷射的喷射制冷剂与从流入制冷剂通路流入的流入制冷剂混合的气液混合部,所述喷射制冷剂通路使液相制冷剂减压并喷射。喷射制冷剂通路具有使由散热器散热后的液相制冷剂流入的第一制冷剂流入口以及向气液混合部喷射制冷剂的制冷剂喷射口。流入制冷剂通路具有使从压缩机排出的制冷剂流入的第二制冷剂流入口以及使制冷剂向气液混合部流出的制冷剂流出口。制冷剂喷射口在与喷射制冷剂的喷射方向垂直的截面上具有圆环形状。制冷剂流出口配置于喷射制冷剂通路的内周侧。在喷射制冷剂被向气液混合部喷射时,被喷射到向气液混合部流入的流入制冷剂的外周侧。
由此,由于喷射制冷剂通路的制冷剂喷射口形成为圆环状,流入通路形成部的制冷剂流出口被配置于制冷剂喷射口的内周侧,因此能够容易地将制冷剂流出口的水力直径设定为比制冷剂喷射口的水力直径小。
因此,与将制冷剂流出口形成为圆环状、将制冷剂喷射口配置于制冷剂流入口的内周侧的情况相比,能够使从制冷剂流出口流入气液混合部的流入制冷剂的流速增速。并且,通过使流入制冷剂的流速增速,能够使气液混合部中的每单位时间的喷射制冷剂与流入制冷剂的接触面积增加,在气液混合部中容易使喷射制冷剂和流入制冷剂混合。
其结果为,能够在气液混合部中使喷射制冷剂与流入制冷剂的混合制冷剂接近理想的气液混合状态,能够充分地提高液体喷射器的喷射器效率。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的喷射器式制冷循环的概要图。
图2是第一实施方式的液体喷射器的与轴向平行的剖视图。
图3是图2的III-III剖视图。
图4是表示第一实施方式的喷射器式制冷循环中的制冷剂的状态变化的莫里尔图。
图5是表示第一实施方式的液体喷射器内的制冷剂的压力变化和流速变化的图。
图6是表示本发明的第二实施方式的喷射器式制冷循环的概要图。
图7是表示第二实施方式的喷射器式制冷循环中的制冷剂的状态变化的莫里尔图。
图8是表示本发明的第三实施方式的喷射器式制冷循环的概要图。
图9是表示第三实施方式的喷射器式制冷循环中的制冷剂的状态变化的莫里尔图。
图10是表示本发明的第四实施方式的喷射器式制冷循环的概要图。
图11是表示第四实施方式的喷射器式制冷循环中的制冷剂的状态变化的莫里尔图。
图12是表示本发明的第五实施方式的喷射器式制冷循环的概要图。
图13是表示第五实施方式的喷射器式制冷循环中的制冷剂的状态变化的莫里尔图。
图14是本发明的第六实施方式的液体喷射器的与轴向平行的剖视图。
图15是本发明的第七实施方式的液体喷射器的与图14的XV-XV剖面对应的剖视图。
图16是本发明的第八实施方式的液体喷射器的与轴向平行的剖视图。
图17是图16的XVII-XVII剖视图。
图18是本发明的第九实施方式的液体喷射器的与轴向平行的剖视图。
图19是本发明的第十实施方式的液体喷射器的与轴向平行的剖视图。
图20是第十实施方式的变形例的液体喷射器的与轴向平行的剖视图。
图21是本发明的第十一实施方式的用于说明距离L的液体喷射器的与轴向平行的剖视图。
图22是表示第十一实施方式的喷射器式制冷循环的概要图。
图23是表示第十一实施方式的喷射器式制冷循环中的制冷剂的状态变化的莫里尔图。
图24是表示第十二实施方式的喷射器式制冷循环中的制冷剂的状态变化的莫里尔图。
图25是表示第十二实施方式的液体喷射器内的制冷剂的压力变化和流速变化的图。
图26是表示第十二实施方式的变形例的喷射器式制冷循环的概要图。
图27是表示第十三实施方式的喷射器式制冷循环的概要图。
图28是表示第十四实施方式的喷射器式制冷循环的概要图。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的多个方式进行说明。有时在各方式中对与在之前的方式中说明的事项对应的部分标注相同的参照符号并省略重复的说明。当在各方式中只说明结构的一部分的情况下,可以对于结构的其他的部分应用之前说明的其他的方式。不仅可以是各实施方式中具体地明示可以组合的部分之间的组合,只要在组合时未特别地产生障碍,即使未明示也可以部分地组合各实施方式。
(第一实施方式)
使用图1至图5对本发明的第一实施方式进行说明。在本实施方式中,将作为具有液体喷射器12的蒸气压缩式的制冷循环装置的喷射器式制冷循环10应用于车辆用空调装置。更具体而言,喷射器式制冷循环10实现对向作为空调对象空间的车室内吹送的送风空气进行冷却的功能。
并且,在喷射器式制冷循环10中,作为制冷剂,采用HFC类制冷剂(具体而言为R134a),构成高压侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力的蒸气压缩式的亚临界制冷循环。此外,在制冷剂中混入有用于润滑压缩机11的制冷机油,制冷机油的一部分与制冷剂一同在循环中循环。
在图1的整体结构图所示的喷射器式制冷循环10中,压缩机11吸入制冷剂,进行压缩并排出。更具体而言,本实施方式的压缩机11是在一个壳体内收纳固定容量型的压缩机构以及驱动压缩机构的电动机而构成的电动压缩机。
作为该压缩机构,可以采用滚动型压缩机构、叶片型压缩机构等各种压缩机构。并且,通过从后述的控制装置输出的控制信号对电动机的动作(转速)进行控制,电动机也可以采用交流电动机、直流电动机的任意一方。压缩机11的排出口与液体喷射器12的制冷剂流入口121b(第二制冷剂流入口)侧连接。
液体喷射器12是使气相制冷剂与加速到液体音速以上或者与液体音速相同程度的液相制冷剂混合,使用将混合制冷剂的流速降低到亚音速时所产生的冲击波而使混合制冷剂升压的升压装置。此外,液体喷射器12是使混合制冷剂的流速降低而使混合制冷剂的压力升压,因此将混合制冷剂的动能转换成压力能量的能量转换装置。
使用图2、图3对该液体喷射器12的详细结构进行说明。液体喷射器12具有流入通路形成部121和液体喷射用主体部122而构成。流入通路形成部121由朝向制冷剂的流动方向而逐渐尖细的大致圆筒状的金属(例如,不锈钢合金)等形成。在流入通路形成部121的内部形成有朝向轴向延伸的流入制冷剂通路121a。
在该流入制冷剂通路121a的制冷剂流动最上游部设置有使从压缩机11排出的制冷剂(流入制冷剂)从外部流入的制冷剂流入口121b。并且,在流入制冷剂通路121a的制冷剂流动最下游部设置有使从制冷剂流入口121b流入到流入制冷剂通路121a内的流入制冷剂流出的制冷剂流出口121c。
此外,流入制冷剂通路121a的下游侧的通路截面积朝向制冷剂流出口121c而逐渐缩小。因此,制冷剂流出口121c中的通路截面积成为流入制冷剂通路121a中的最小的最小通路截面积。即,本实施方式的流入通路形成部121采用与尖细喷嘴相同的结构。因此,从制冷剂流出口121c流出的流入制冷剂的流速比从制冷剂流入口121b向流入制冷剂通路121a内流入的流入制冷剂的流速快。
液体喷射用主体部122由大致圆筒状的金属(例如,铝)或者树脂形成,作为在内部对流入通路形成部121进行支承固定的固定部件发挥功能,并且形成液体喷射器12的外壳。更具体而言,本实施方式的流入通路形成部121被压入件等装置固定为收纳于液体喷射用主体部122的长度方向一端侧的内部。
在液体喷射用主体部122的筒状侧面中的流入通路形成部121的外周侧形成有驱动制冷剂流入口122b(第一制冷剂流入口),该驱动制冷剂流入口122b被设置为贯穿其内外而与流入通路形成部121的制冷剂流出口121c连通。该驱动制冷剂流入口122b是使从后述的液泵15压送来的液相制冷剂流入液体喷射用主体部122的内部的贯穿孔。
在液体喷射用主体部122的内周壁面与流入通路形成部121的外周壁面之间形成有喷射制冷剂通路122a,该喷射制冷剂通路122a使从驱动制冷剂流入口122b流入到液体喷射器12的内部的液相制冷剂等熵地减压并喷射。在喷射制冷剂通路122a的制冷剂流动最下游部设置有制冷剂喷射口122c。
如图3所示,制冷剂喷射口122c的与制冷剂的喷射方向(流入通路形成部121的轴向)垂直的截面形状形成为圆环状(从大径的圆形除去配置于同轴上的小径的圆形而得到的圆环形)。并且,流入通路形成部121的制冷剂流出口121c配置于制冷剂喷射口122c的内周侧。
此外,喷射制冷剂通路122a的下游侧的通路截面积朝向制冷剂喷射口122c逐渐缩小。更详细而言,在喷射器式制冷循环10的正常运转时,使通路截面积缩小以使得从制冷剂喷射口122c喷射的液相状态的喷射制冷剂为液体音速以上、或者与液体音速相同程度。另外,液体音速是指在液相制冷剂中传递的声音的速度。
在液体喷射用主体部122的内部形成有气液混合部122d和末端扩展通路部122e。
气液混合部122d是使从制冷剂喷射口122c喷射的液相状态的喷射制冷剂与从制冷剂流出口121c流出的气相状态的流入制冷剂混合的气液混合空间。本实施方式的气液混合部122d形成为通路截面积朝向制冷剂流动方向而逐渐缩小的大致圆锥台形状。末端扩展通路部122e是使喷射制冷剂与流入制冷剂的混合制冷剂的通路截面积逐渐扩大地向下游侧流动的大致圆锥台形状的空间。
如图1所示,在液体喷射器12的末端扩展通路部122e的制冷剂出口侧与散热器13的制冷剂入口侧连接。散热器13是使从末端扩展通路部122e流出的高压制冷剂与冷却风扇13a所吹送的车室外空气(外气)进行热交换而使高压制冷剂散热并冷却的散热用热交换器。冷却风扇13a是通过从控制装置输出的控制电压而对转速(送风空气量)进行控制的电动式送风机。
散热器13的制冷剂出口侧与受液器(接收器)14的入口侧连接。受液器14采用对从散热器13流出的液相制冷剂进行贮存的中空圆柱形状的罐构造。并且,在本实施方式的受液器14中设置有多个(在本实施方式中为2个)液相制冷剂流出口。
受液器14的一方的液相制冷剂流出口与液泵15的吸入口侧连接。液泵15是使从受液器14流出的具有过冷却度的液相制冷剂向液体喷射器12的驱动制冷剂流入口122b侧压送的压送装置。液泵15是通过从控制装置输出的控制电压对转速(液送制冷剂压送量)进行控制的电动式的水泵。
并且,受液器14的另一方的液相制冷剂流出口与膨胀阀16的入口侧连接。膨胀阀16是使散热器13下游侧的制冷剂(具体而言,从受液器14流出的液相制冷剂)减压的减压装置。本实施方式的膨胀阀16由温度式膨胀阀构成,调整制冷剂流量以使得低压侧蒸发器17出口侧制冷剂的过热度接近预定的基准过热度。
作为这样的温度式膨胀阀,采用如下的结构等:具有感温部,该感温部具有根据低压侧蒸发器17出口侧制冷剂的温度和压力而移位的移位部件,该温度式膨胀阀根据该移位部件的移位而由机械结构来调整阀开度(制冷剂流量),以使得低压侧蒸发器17出口侧制冷剂的过热度接近基准过热度。
膨胀阀16的出口侧与低压侧蒸发器17的制冷剂入口侧连接。低压侧蒸发器17是通过使由膨胀阀16减压后的低压制冷剂与从吹送风扇17a向车室内吹送的送风空气进行热交换而使低压制冷剂蒸发从而发挥吸热作用的吸热用热交换器。
吹送风扇17a是通过从控制装置输出的控制电压对转速(送风空气量)进行控制的电动送风机。低压侧蒸发器17的制冷剂出口侧与压缩机11的吸入口连接。另外,图1所示的粗实线箭头表示喷射器式制冷循环10的正常运转时的制冷剂的流动。这在以下的整体结构图中也相同。
接着,对本实施方式的电控制部进行说明。未图示的控制装置由包含CPU、ROM、RAM等在内的公知的微型计算机及其周边电路构成,该控制装置根据存储于该其ROM内的控制程序进行各种运算、处理,而对与输出侧连接的各种控制对象设备11、13a、15、17a等的动作进行控制。
并且,控制装置连接有内气温度传感器、外气温度传感器、日射传感器、蒸发器温度传感器等传感器组,其中,该内气温度传感器对车室内温度进行检测,该外气温度传感器对外气温度进行检测,该日射传感器对车室内的日射量进行检测,该蒸发器温度传感器对从低压侧蒸发器17吹出的吹出空气温度(蒸发器温度)进行检测,该控制装置被输入这些空调用传感器组的检测值。
此外,在控制装置的输入侧连接有未图示的操作面板,来自设置于该操作面板的各种操作开关的操作信号被输入给控制装置。作为设置于操作面板的各种操作开关设置有请求进行空调的空调动作开关、对车室内温度进行设定的车室内温度设定开关等。
另外,本实施方式的控制装置将控制与其输出侧连接的各种控制对象设备的动作的控制装置一体地构成,但控制装置中的对各控制对象设备的动作进行控制的结构(硬件和软件)构成各控制对象设备的控制装置。例如,在本实施方式中,对压缩机11的动作进行控制的结构构成排出能力控制装置。并且,对液泵15的动作进行控制的结构构成压送能力控制装置。
接着,使用图4的莫里尔图和图5的说明图对上述结构中的本实施方式的动作进行说明。另外,图5是表示液体喷射器12内的各部位的制冷剂的压力和流速的变化的说明图。首先,当操作面板的动作开关被接通(ON)时,控制装置使压缩机11、冷却风扇13a、液泵15、吹送风扇17a等进行动作。
由此,液泵15吸入从受液器14的一方的液相制冷剂流出口流出的液相制冷剂(图4的a4点),向液体喷射器12的驱动制冷剂流入口122b侧压送(图4的a4点→b4点)。从驱动制冷剂流入口122b流入到液体喷射器12的内部的液相制冷剂在喷射制冷剂通路122a中被等熵地减压,从制冷剂喷射口122c向气液混合部122d喷射(图4的b4点→c4点)。
并且,压缩机11吸入从低压侧蒸发器17流出的气相制冷剂(图4的g4点),而向液体喷射器12的制冷剂流入口121b侧排出(图4的g4点→h4点)。从驱动制冷剂流入口122b流入到液体喷射器12的内部的气相制冷剂在流入制冷剂通路121a中被减压,而从制冷剂流出口121c向气液混合部122d流入(图4的i4点)。
此时,如图5所示,从制冷剂喷射口122c向气液混合部122d喷射的液相状态的喷射制冷剂被加速到液体音速以上或者与液体音速相同程度。此外,该喷射制冷剂被喷射到从制冷剂流出口121c流入气液混合部122d的流入制冷剂的外周侧。
在气液混合部122d中,从制冷剂喷射口122c喷射的液相状态的喷射制冷剂与经由制冷剂流入口121b流入的气相状态的流入制冷剂混合(图4的c4点→d4点、i4点→d4点)。此外,如图5所示,伴随着喷射制冷剂与流入制冷剂的混合的进行,喷射制冷剂与流入制冷剂的混合制冷剂的流速降低。并且,气液二相状态的混合制冷剂的流速比二相音速αh低。
这里,二相音速αh是气相流体与液相流体混合后的气液混合状态的流体的音速,由如下的数学式F1定义。
αh=[P/{α×(1-α)×ρL}]0.5…(F1)
另外,数学式F1中的α是空隙率,表示每单位体积所包含的空隙(气泡)的体积比例。更详细而言,空隙率α由如下的数学式F2定义。
α=x/{x+(ρG/ρL)×(1-x)}…(F2)
并且,数学式F1、F2中的ρG是气相流体密度,ρL是液相流体密度,P是二相流体的压力。
此外,在气液二相状态的混合制冷剂的流速从二相音速αh以上(超音速状态)转移到比二相音速αh低的值(亚音速状态)时,产生冲击波。在本实施方式的液体喷射器12中,混合制冷剂因该冲击波的作用而升压,并且混合制冷剂中的气相制冷剂冷凝(图4的d4点→e4点)。
并且,通过该冷凝而至少使从液体喷射器12的末端扩展通路部122e流出的制冷剂成为液相状态或者干燥度极低的气液二相状态。即,在本实施方式的液体喷射器12中,由于从末端扩展通路部122e流出的制冷剂成为液相状态或者干燥度极低的气液二相状态,因此冲击波像水击作用那样传播给液体喷射器12下游侧的液相制冷剂。
并且,在喷射器式制冷循环10中,因该冲击波连续地产生,而使流入制冷剂(即,压缩机11的排出制冷剂)的压力为比液体喷射器12下游侧的液相制冷剂的压力低的值,从而保持平衡。另外,由于该冲击波在混合制冷剂中的气相制冷剂冷凝时产生,因此也有时被称为冷凝冲击波。
从液体喷射器12的末端扩展通路部122e流出的制冷剂向散热器13流入。流入到散热器13的液相制冷剂与冷却风扇13a所吹送的外气进行热交换,而进一步使焓降低(图4的e4点→a4点)。从散热器13流出的过冷却液相制冷剂被贮存于受液器14。
从受液器14的另一方的液相制冷剂流出口流出的制冷剂向膨胀阀16流入而被减压成低压制冷剂(图4的a4点→f4点)。此时,膨胀阀16的阀开度被调整为使低压侧蒸发器17出口侧制冷剂(图4的g4点)的过热度接近于预定的基准过热度。
从膨胀阀16流出的低压制冷剂向低压侧蒸发器17流入。流入到低压侧蒸发器17的制冷剂从由吹送风扇17a吹送的送风空气吸热而蒸发(图4的f4点→g4点)。由此,向车室内吹送的送风空气被冷却。从低压侧蒸发器17流出的制冷剂被吸入压缩机11并再次被压缩(图4的g4点→h4点)。
本实施方式的喷射器式制冷循环10像上述那样进行动作,能够通过低压侧蒸发器17冷却向车室内吹送的送风空气。并且,根据本实施方式的液体喷射器12,能够通过上述的冷凝冲击波而使压缩机11的排出制冷剂的压力为比液体喷射器12下游侧的液相制冷剂的压力低的值。
因此,在本实施方式的喷射器式制冷循环10中,与压缩机11的排出制冷剂的压力与流入散热器13的制冷剂的压力大致相等的通常的制冷循环装置相比,能够降低压缩机11的排出制冷剂压力(制冷剂排出能力)。其结果为,能够提高循环的成绩系数(COP)。
此外,在本实施方式的液体喷射器12中,喷射制冷剂通路122a的制冷剂喷射口122c形成为圆环状,流入通路形成部121的制冷剂流出口121c配置于喷射制冷剂通路122a的内周侧。由此,能够容易地将制冷剂流出口121c的水力直径设定为比制冷剂喷射口122c的水力直径小。
并且,作为流入通路形成部121,能够采用实质上与喷嘴(在本实施方式中为尖细喷嘴)相同的结构。因此,与将制冷剂流出口121c形成为圆环状、将制冷剂喷射口122c配置于制冷剂流出口121c的内周侧的情况相比,能够使从制冷剂流出口121c流入气液混合部122d的流入制冷剂的流速增速。
通过像这样使流入制冷剂的流速增速,能够使气液混合部122d中的每单位时间的喷射制冷剂与流入制冷剂的接触面积增加,容易在气液混合部122d中使喷射制冷剂与流入制冷剂混合。因此,能够通过气液混合部122d使喷射制冷剂与流入制冷剂的混合制冷剂接近气相制冷剂的较细的颗粒均匀地混合于液相制冷剂中的理想的气液混合状态。
并且,在处于理想的气液混合状态的混合制冷剂中能够抑制气相制冷剂的冷凝延迟,能够降低因混合制冷剂与气液混合部122d的壁面的摩擦以及混合制冷剂与末端扩展通路部122e的壁面的摩擦而产生的壁面粘性损失等能量损失。其结果为,在本实施方式中,能够充分地提高液体喷射器12的喷射器效率。
此外,由于能够通过该液体喷射器12的喷射器效率的提高而增加液体喷射器12中的制冷剂的升压量(在图4中为d4点与e4点的压力差),因此能够降低压缩机11的排出制冷剂压力(在图4中为h4点的压力)。其结果为,能够降低压缩机11的消耗动力,而进一步提高循环的COP。
并且,在本实施方式的喷射器式制冷循环10中,在液体喷射器12的末端扩展通路部122e的出口侧配置有散热器13。因此,即使产生因冷凝冲击波引起的熵生成,也能够通过散热器13中的散热来吸收。因此,冷凝冲击波所产生的熵不会给低压侧蒸发器17中的制冷剂的吸热量带来影响,不会使循环的COP降低。
(第二实施方式)
在本实施方式中,对相对于第一实施方式像图6的整体结构图所示那样添加了高压侧液泵18、高压侧蒸发器19、高压侧喷射器20等的喷射器式制冷循环10a进行说明。
更具体而言,相对于第一实施方式,在本实施方式的喷射器式制冷循环10a的受液器14中还设置有另一液相制冷剂流出口。即,在本实施方式的受液器14中设置有总计3个液相制冷剂流出口。并且,该另一液相制冷剂流出口与高压侧液泵18的吸入口侧连接。
高压侧液泵18是将从受液器14流出的液相制冷剂压送至高压侧蒸发器19的制冷剂流入口侧的高压侧压送装置。高压侧液泵18的基本结构与液泵15相同。因此,高压侧液泵18是通过从控制装置输出的控制电压对转速(液送制冷剂压送量)进行控制的电动式水泵。
高压侧液泵18的制冷剂出口侧经由单向阀18a而与高压侧蒸发器19的制冷剂流入口侧连接。单向阀18a仅允许制冷剂从高压侧液泵18的制冷剂出口侧向高压侧蒸发器19的制冷剂流入口侧流动。高压侧蒸发器19是将输出车辆行驶用的驱动力的未图示的发动机的冷却水作为热源而使液相制冷剂过热从而蒸发的水-制冷剂热交换器。
作为这样的高压侧蒸发器19,能够采用在冷却水通路的内部配置有制冷剂通路而使冷却水与制冷剂进行热交换的二重管构造、或者作为制冷剂通路而采用使制冷剂流通的蛇行状的管或者多根直线状的管、在相邻的管之间形成冷却水通路而使冷却水与制冷剂进行热交换的构造等。
高压侧蒸发器19的制冷剂流出口与高压侧喷射器20的高压侧喷嘴部20a的入口侧连接。高压侧喷射器20是使从高压侧蒸发器19流出的气相制冷剂从高压侧喷嘴部20a喷射,借助以高速度喷射的高压侧喷射制冷剂的吸引作用而吸引(输送)压缩机11的排出制冷剂,从而使其在循环内循环的制冷剂循环装置(制冷剂输送装置)。
更具体而言,本实施方式的高压侧喷射器20具有高压侧喷嘴部20a和高压侧主体部20b而构成。高压侧喷嘴部20a由朝向制冷剂的流动方向逐渐尖细的大致圆筒状的金属(例如,不锈钢合金)等形成,通过形成于其内部的制冷剂通路(节流通路)使制冷剂等熵地减压膨胀。
此外,在本实施方式中,作为高压侧喷嘴部20a,采用如下的结构:被设定成在喷射器式制冷循环10的正常运转时,使从制冷剂喷射口喷射的高压侧喷射制冷剂的流速在音速以上。作为这样的高压侧喷嘴部20a,也可以采用拉瓦尔喷嘴、尖细喷嘴中的任意一方。
高压侧主体部20b由大致圆筒状的金属(例如,铝)或者树脂形成,作为在内部对高压侧喷嘴部20a进行支承固定的固定部件发挥功能,并且形成高压侧喷射器20的外壳。更具体而言,高压侧喷嘴部20a通过压入而被固定成收纳于高压侧主体部20b的长度方向一端侧的内部。
在高压侧主体部20b的外周面中的与高压侧喷嘴部20a的外周侧对应的部位中形成有高压侧制冷剂吸引口20c,该高压侧制冷剂吸引口20c被设置成贯穿其内外而与高压侧喷嘴部20a的制冷剂喷射口连通。该高压侧制冷剂吸引口20c是借助从高压侧喷嘴部20a喷射的高压侧喷射制冷剂的吸引作用而将从压缩机11排出的制冷剂吸引至高压侧喷射器20的内部的贯穿孔。
此外,在高压侧主体部20b的内部形成有吸引通路及作为高压侧升压部的高压侧扩散部20d,该吸引通路将从高压侧制冷剂吸引口20c吸引的吸引制冷剂引导至高压侧喷嘴部20a的制冷剂喷射口侧,该高压侧扩散部20d使从高压侧制冷剂吸引口20c经由吸引通路流入到高压侧喷射器20的内部的高压侧吸引制冷剂与高压侧喷射制冷剂混合而升压。
高压侧扩散部20d被配置为与吸引通路的出口连续,由使制冷剂通路面积逐渐扩大的空间形成。由此,实现使高压侧喷射制冷剂与高压侧吸引制冷剂混合并且使其流速减速而使高压侧喷射制冷剂与高压侧吸引制冷剂的混合制冷剂的压力上升的功能、即将混合制冷剂的速度能量转换成压力能量的功能。
并且,在本实施方式的喷射器式制冷循环10a中,高压侧喷射器20的高压侧扩散部20d的出口侧与液体喷射器12的制冷剂流入口121b连接。因此,从压缩机11排出的制冷剂经由高压侧喷射器20流入本实施方式的液体喷射器12的制冷剂流入口121b。其他的喷射器式制冷循环10a的结构与第一实施方式的喷射器式制冷循环10相同。
接着,使用图7的莫里尔图对上述结构的本实施方式的动作进行说明。另外,关于图7的莫里尔图中表示制冷剂的状态的各符号,表示在循环结构上与第一实施方式中说明的图4的莫里尔图相同的部位上的制冷剂的状态的符号使用同一字母来表示,仅变更下标(数字)。这在以下的莫里尔图中也相同。
在本实施方式中,当操作面板的动作开关被接通(ON)时,控制装置除了使压缩机11的电动机、冷却风扇13a、液泵15、吹送风扇17a进行动作,还使高压侧液泵18进行动作。
由此,高压侧液泵18吸入从受液器14的另一液相制冷剂流出口流出的液相制冷剂(图7的a7点),并向高压侧蒸发器19的制冷剂通路压送。流入到高压侧蒸发器19的制冷剂从在冷却水通路中流动的发动机冷却水吸热而蒸发(图7的a7点→j7点)。从高压侧蒸发器19流出的气相制冷剂向高压侧喷射器20的高压侧喷嘴部20a流入。
流入到高压侧喷嘴部20a的制冷剂被等熵地减压并被喷射(图7的j7点→k7点)。并且,借助从高压侧喷嘴部20a喷射的高压侧喷射制冷剂的吸引作用,而从高压侧喷射器20的高压侧制冷剂吸引口20c吸引从压缩机11排出的制冷剂。
此外,从高压侧喷嘴部20a喷射的高压侧喷射制冷剂和从高压侧制冷剂吸引口20c吸引的高压侧吸引制冷剂向高压侧扩散部20d流入(图7的k7点→m7点、h7点→m7点)。在高压侧扩散部20d中,高压侧喷射制冷剂与高压侧吸引制冷剂的混合制冷剂的速度能量因制冷剂通路面积的扩大而被转换成压力能量。由此,高压侧喷射制冷剂与高压侧吸引制冷剂的混合制冷剂的压力上升(图7的m7点→n7点)。
从高压侧扩散部20d流出的制冷剂从液体喷射器12的制冷剂流入口121b向流入制冷剂通路121a流入。换言之,从压缩机11排出的气相制冷剂与从高压侧蒸发器19流出的气相制冷剂的混合气相制冷剂向本实施方式的液体喷射器12的制冷剂流入口121b流入。其他的动作与第一实施方式相同。
因此,当使本实施方式的喷射器式制冷循环10a进行动作时,与第一实施方式的喷射器式制冷循环10同样,能够通过低压侧蒸发器17冷却向车室内吹送的送风空气。此外,能够充分地提高液体喷射器12的喷射器效率,而提高循环的COP。
除此之外,在本实施方式的喷射器式制冷循环10a中,由于具有高压侧喷射器20,因此能够通过高压侧喷射器20的升压作用而降低压缩机11的排出制冷剂压力(在图7中为h7点的压力)。其结果为,能够降低压缩机11的消耗动力,而进一步提高循环的COP。
并且,在喷射器式制冷循环10a中,由于具有高压侧蒸发器19,因此能够利用发动机废热而使制冷剂向高压侧喷射器20的高压侧喷嘴部20a流入。换言之,能够利用发动机废热而使制冷剂向液体喷射器12的制冷剂流入口121b流入。
因此,能够降低压缩机11的制冷剂排出能力(具体而言为排出流量)。其结果为,能够进一步提高循环的COP。
这里,如图6所示,高压侧喷射器20的具体结构和液体喷射器12的具体结构采用极其类似的结构。例如,高压侧喷射器20的高压侧喷嘴部20a和高压侧主体部20b分别采用与液体喷射器12的流入通路形成部121和液体喷射用主体部122类似的结构。
但是,高压侧喷射器20构成为如下单相流喷射器:使从高压侧喷嘴部20a喷射的气相状态的高压侧喷射制冷剂与从高压侧制冷剂吸引口20c吸引的气相状态的高压侧吸引制冷剂混合,通过高压侧扩散部20d使气相状态的混合制冷剂升压。因此,高压侧喷射器20和液体喷射器12按照彼此完全不同的动作机制使制冷剂升压。
(第三实施方式)
在本实施方式中,对相对于第一实施方式像图8的整体结构图所示那样添加了低压侧喷射器21、气液分离器22、固定节流件23等的喷射器式制冷循环10b进行说明。
更具体而言,喷射器式制冷循环10b的受液器14的另一方的制冷剂流出口与低压侧喷射器21的低压侧喷嘴部21a的入口侧连接。低压侧喷射器21是如下制冷剂循环装置(制冷剂输送装置):使从受液器14流出的液相状态的制冷剂减压到气液二相状态并喷射,借助以高速度喷射的低压侧喷射制冷剂的吸引作用,而吸引(输送)低压侧蒸发器17流出制冷剂并使其在循环内循环。
该低压侧喷射器21的基本结构与高压侧喷射器20相同。即,本实施方式的低压侧喷射器21具有低压侧喷嘴部21a和低压侧主体部21b而构成。
在低压侧主体部21b中形成有低压侧制冷剂吸引口21c及作为低压侧升压部的低压侧扩散部21d,该低压侧制冷剂吸引口21c对从低压侧蒸发器17流出的制冷剂进行吸引,该低压侧扩散部21d使从低压侧喷嘴部21a喷射的低压侧喷射制冷剂与从低压侧制冷剂吸引口21c吸引的低压侧吸引制冷剂的混合制冷剂升压。
低压侧扩散部21d的出口侧与气液分离器22的入口侧连接。气液分离器22是对从低压侧扩散部21d流出的制冷剂进行气液分离的气液分离装置。此外,在本实施方式中,作为气液分离器22,采用内容积比较小的结构,以使得几乎不会储存被分离出的液相制冷剂而使其从液相制冷剂流出口流出。
气液分离器22的气相制冷剂流出口与压缩机11的吸入口侧连接。气液分离器22的液相制冷剂流出口经由作为减压装置的固定节流件23与低压侧蒸发器17的制冷剂入口侧连接。作为该固定节流件23,可以采用节流孔、毛细管等。
低压侧蒸发器17的制冷剂出口侧与低压侧喷射器21的低压侧制冷剂吸引口21c侧连接。其他的喷射器式制冷循环10b的结构与第一实施方式的喷射器式制冷循环10相同。
接着,使用图9的莫里尔图对上述结构的本实施方式的动作进行说明。在本实施方式的喷射器式制冷循环10b中,控制装置使压缩机11的电动机、液泵15等进行动作。
由此,从受液器14的另一方的液相制冷剂流出口流出的制冷剂向低压侧喷射器21的低压侧喷嘴部21a流入。流入到低压侧喷嘴部21a的制冷剂被等熵地减压并被喷射(图9的a9点→f9点)。并且,借助从低压侧喷嘴部21a喷射的低压侧喷射制冷剂的吸引作用而从低压侧制冷剂吸引口21c向低压侧喷射器21的内部吸引从低压侧蒸发器17流出的制冷剂。
此外,从低压侧喷嘴部21a喷射的低压侧喷射制冷剂和从低压侧制冷剂吸引口21c吸引的低压侧吸引制冷剂向低压侧扩散部21d流入(图9的f9点→o9点、g9点→o9点)。在低压侧扩散部21d中,低压侧喷射制冷剂与低压侧吸引制冷剂的混合制冷剂的速度能量因制冷剂通路面积的扩大而被转换成压力能量。由此,低压侧喷射制冷剂与低压侧吸引制冷剂的混合制冷剂的压力上升(图9的o9点→p9点)。
从低压侧扩散部21d流出的制冷剂向气液分离器22流入而被气液分离(图9的p9点→q9点、p9点→r9点)。由气液分离器22分离出的液相制冷剂被固定节流件23等焓地减压,而向低压侧蒸发器17流入(图9的r9点→s9点)。
流入到低压侧蒸发器17的制冷剂从由吹送风扇17a吹送的送风空气吸热而蒸发(图9的s9点→g9点)。由此,向车室内吹送的送风空气被冷却。从低压侧制冷剂吸引口21c吸引从低压侧蒸发器17流出的制冷剂。另一方面,由气液分离器22分离出的气相制冷剂被吸入压缩机11并再次被压缩(图9的q9点→h9点)。其他的动作与第一实施方式相同。
因此,当使本实施方式的喷射器式制冷循环10b进行动作时,与第一实施方式的喷射器式制冷循环10同样,能够通过低压侧蒸发器17冷却向车室内吹送的送风空气。此外,能够充分地提高液体喷射器12的喷射器效率,而提高循环的COP。
除此之外,在喷射器式制冷循环10b中,由于具有低压侧喷射器21,因此能够通过低压侧喷射器21的升压作用而使压缩机11的吸入制冷剂压力(在图9中为q9点)上升。其结果为,能够降低压缩机11的消耗动力,而进一步提高循环的COP。
这里,如图8所示,低压侧喷射器21的具体结构和液体喷射器12的具体结构采用极其类似的结构。例如,低压侧喷射器21的低压侧喷嘴部21a以及低压侧主体部21b分别采用与液体喷射器12的流入通路形成部121以及液体喷射用主体部122类似的结构。
但是,低压侧喷射器21构成为如下二相流喷射器:使从低压侧喷嘴部21a喷射的气液二相状态的低压侧喷射制冷剂与从低压侧制冷剂吸引口21c吸引的气相状态的低压侧吸引制冷剂混合,并通过低压侧扩散部21d使气液二相状态的混合制冷剂升压。因此,低压侧喷射器21和液体喷射器12按照彼此完全不同的动作机制使制冷剂升压。
(第四实施方式)
在本实施方式中,对相对于第一实施方式像图10的整体结构图所示那样添加了分支部24、低压侧喷射器21、第二低压侧蒸发器25等的喷射器式制冷循环10c进行说明。
更具体而言,喷射器式制冷循环10c的受液器14的另一方的制冷剂流出口与分支部24的制冷剂流入口连接。分支部24采用对从受液器14流出的过冷却液相制冷剂的流动进行分支的三通接头构造。更具体而言,在分支部24中,使用3个制冷剂流入出口中的1个作为制冷剂流入口、使用剩余的2个作为制冷剂流出口。
分支部24的一方的制冷剂流出口与低压侧喷射器21的低压侧喷嘴部21a的入口侧连接。并且,分支部24的另一方的制冷剂流出口经由固定节流件23与低压侧蒸发器17的制冷剂入口侧连接。此外,在本实施方式中,低压侧喷射器21的低压侧扩散部21d的出口侧与第二低压侧蒸发器25的制冷剂入口侧连接。
第二低压侧蒸发器25的基本结构与低压侧蒸发器17相同。第二低压侧蒸发器25是通过使从低压侧喷射器21的低压侧扩散部21d流出的低压制冷剂与从吹送风扇25a向车室内吹送的送风空气进行热交换而使低压制冷剂蒸发从而发挥吸热作用的吸热用热交换器。
此外,在本实施方式的车辆用空调装置中,通过低压侧蒸发器17冷却向车辆前座侧吹送的送风空气,通过第二低压侧蒸发器25冷却向车辆后座侧吹送的送风空气。即,本实施方式的车辆用空调装置构成为所谓的双空调。另外,在本实施方式的以下的说明中,为了使说明明确,将低压侧蒸发器17记载为第一低压侧蒸发器17。
第一低压侧蒸发器17的制冷剂出口侧与低压侧喷射器21的低压侧制冷剂吸引口21c侧连接。并且,第二低压侧蒸发器25的制冷剂出口侧与压缩机11的制冷剂吸入口侧连接。其他的喷射器式制冷循环10c的结构与第一实施方式的喷射器式制冷循环10相同。
接着,使用图11的莫里尔图对上述结构的本实施方式的动作进行说明。在本实施方式的喷射器式制冷循环10c中,控制装置使压缩机11的电动机、液泵15等进行动作。
由此,从受液器14流出而由分支部24分支出的一方的制冷剂向低压侧喷射器21的低压侧喷嘴部21a流入而被等熵地减压并被喷射(图11的a11点→f11点)。并且,借助从低压侧喷嘴部21a喷射的低压侧喷射制冷剂的吸引作用,而从低压侧制冷剂吸引口21c向低压侧喷射器21的内部吸引从第一低压侧蒸发器17流出的制冷剂(图11的g11点)。
此外,从低压侧喷嘴部21a喷射的喷射制冷剂和从低压侧制冷剂吸引口21c吸引的低压侧吸引制冷剂在低压侧扩散部21d中汇合而被升压(图11的f11点→o11点→p11点、g11点→o11点→p11点)。从低压侧扩散部21d流出的制冷剂向第二低压侧蒸发器25流入。
流入到第二低压侧蒸发器25的制冷剂从由吹送风扇25a吹送的送风空气吸热而蒸发(图11的p11点→q11点)。由此,向车辆后座侧吹送的送风空气被冷却。从第二低压侧蒸发器25流出的制冷剂被吸入压缩机11并再次被压缩(图11的g11点→h11点)。
并且,由分支部24分支出的另一方的制冷剂被固定节流件23减压(图11的a11点→s11点),而向第一低压侧蒸发器17流入。流入到第一低压侧蒸发器17的制冷剂从由吹送风扇17a吹送的送风空气吸热而蒸发(图11的s11点→g11点)。由此,向车辆前座侧吹送的送风空气被冷却。从低压侧制冷剂吸引口21c吸引从第一低压侧蒸发器17流出的制冷剂。其他的动作与第一实施方式相同。
因此,当使本实施方式的喷射器式制冷循环10c进行动作时,能够冷却向车辆前座侧吹送的送风空气和向车辆后座侧吹送的送风空气。此时,能够按照不同的温度带冷却向车辆前座侧吹送的送风空气和向车辆后座侧吹送的送风空气。此外,与第一实施方式同样,能够充分地提高液体喷射器12的喷射器效率,而提高循环的COP。
除此之外,在喷射器式制冷循环10c中,由于具有低压侧喷射器21,因此与第三实施方式同样,能够通过低压侧喷射器21的升压作用而使压缩机11的吸入制冷剂压力(在图11中为q11点)上升。其结果为,能够进一步提高循环的COP。
(第五实施方式)
在本实施方式中,对图12的整体结构图所示的喷射器式制冷循环10d进行说明。该喷射器式制冷循环10d相对于第二实施方式中说明的喷射器式制冷循环10a,与第三实施方式同样地添加了低压侧喷射器21、气液分离器22、固定节流件23等。其他的喷射器式制冷循环10d的结构与第二实施方式的喷射器式制冷循环10a相同。
接着,使用图13的莫里尔图对上述结构的本实施方式的动作进行说明。从受液器14向高压侧液泵18侧流出的液相制冷剂与第二实施方式同样,向高压侧喷射器20的高压侧喷嘴部20a流入。并且,与从高压侧制冷剂吸引口20c吸引的压缩机11的排出制冷剂汇合,并由高压侧扩散部20d升压(图13的k13点→m13点→n13点、h13点→m13点→n13点)。
另一方面,从受液器14向低压侧喷射器21侧流出的液相制冷剂与第三实施方式同样,向低压侧喷射器21的低压侧喷嘴部21a流入。并且,与从低压侧制冷剂吸引口21c吸引的低压侧蒸发器17流出制冷剂汇合,并由低压侧扩散部21d升压(图13的f13点→o13点→p13点、g13点→o13点→p13点)。其他的动作与第二实施方式相同。
因此,当使本实施方式的喷射器式制冷循环10d进行动作时,与第二实施方式的喷射器式制冷循环10a同样,能够通过低压侧蒸发器17冷却向车室内吹送的送风空气。此外,能够充分地提高液体喷射器12的喷射器效率,而提高循环的COP。
除此之外,根据喷射器式制冷循环10d,由于具有高压侧喷射器20,因此与第二实施方式同样,能够降低压缩机11的排出制冷剂压力(在图13中为h13点的压力)。此外,由于具有低压侧喷射器21,因此能够使第三实施方式的吸入制冷剂压力(在图13中为q13点的压力)上升。
因此,能够大幅地降低压缩机11的升压量(消耗动力),能够极其有效地提高循环的COP。
另外,在本实施方式中,对相对于在第二实施方式中说明的喷射器式制冷循环10a,与第三实施方式同样地添加了低压侧喷射器21等的例子进行了说明,即使相对于喷射器式制冷循环10a与第四实施方式同样地添加分支部24、低压侧喷射器21、第二低压侧蒸发器25等,也能够与本实施方式同样极其有效地提高COP。
(第六至第十实施方式)
在第六至第十实施方式中,对变更了液体喷射器12的结构的例子进行说明。另外,在以下的实施方式中说明的液体喷射器12能够应用于上述的实施方式中说明的喷射器式制冷循环10~10d中的任意一方。
首先,在第六实施方式的液体喷射器12中,如图14所示,作为流入通路形成部121,采用与拉瓦尔喷嘴相同的结构。
更具体而言,在第六实施方式的流入通路形成部121的流入制冷剂通路121a中形成有喉部121d,该喉部121d的通路截面积在通路的中途最小。因此,流入制冷剂通路121a的通路截面积从制冷剂流入口121b侧朝向喉部121d逐渐缩小,从喉部121d朝向制冷剂流出口121c逐渐扩大。
这里,在液体喷射器12中,在压缩机11的排出制冷剂处于规定的压力条件或者规定的焓条件时,因采用与拉瓦尔喷嘴相同的结构作为流入通路形成部121,从而能够使从制冷剂流出口121c向气液混合部122d流入的流入制冷剂的流速有效地增速。
因此,将第六实施方式的液体喷射器12应用于压缩机11的排出制冷剂处于规定的压力条件或者规定的焓条件的喷射器式制冷循环10~10d,由此在气液混合部122d中容易使喷射制冷剂和流入制冷剂进一步混合。其结果为,能够使混合制冷剂接近理想的气液混合状态,而进一步提高液体喷射器12的喷射器效率。
接着,第七实施方式的液体喷射器12构成为在喷射制冷剂通路122a中流通的制冷剂具有绕流入通路形成部121的轴回旋的方向上的速度成分。
更具体而言,在第七实施方式的液体喷射器12中,如图15所示,在从流入通路形成部121的轴向观察时,使制冷剂经由驱动制冷剂流入口122b向喷射制冷剂通路122a流入的通路在喷射制冷剂通路122a的外周侧壁面的切线方向上延伸。
因此,流入到喷射制冷剂通路122a的制冷剂像图15的粗实线箭头所示那样沿着喷射制冷剂通路122a的外周侧壁面流动,绕流入通路形成部121的轴回旋。此外,从制冷剂喷射口122c向气液混合部122d喷射的喷射制冷剂还具有绕流入通路形成部121的轴回旋的方向上的速度成分。
由此,在气液混合部122d中容易使喷射制冷剂和流入制冷剂混合,能够使混合制冷剂接近理想的气液混合状态。
接着,第八实施方式的液体喷射器12构成为在流入制冷剂通路121a中流通的制冷剂具有绕流入通路形成部121的轴回旋的方向上的速度成分。
更具体而言,在第八实施方式的液体喷射器12中,如图16所示,在流入通路形成部121的筒状侧面中形成有制冷剂流入口121b。并且,如图17所示,在从流入通路形成部121的轴向观察时,使制冷剂经由制冷剂流入口121b向流入制冷剂通路121a流入的通路在流入制冷剂通路121a的外周侧壁面的切线方向上延伸。
因此,流入到流入制冷剂通路121a的制冷剂像图17的粗实线箭头所示那样沿着流入制冷剂通路121a的外周侧壁面流动,绕流入制冷剂通路121a的轴回旋。此外,从制冷剂流出口121c向气液混合部122d流入的流入制冷剂也具有绕流入通路形成部121的轴回旋的方向上的速度成分。
由此,在气液混合部122d中容易使喷射制冷剂和流入制冷剂混合,能够使混合制冷剂接近理想的气液混合状态。另外,在像第七实施方式那样使在喷射制冷剂通路122a中流通的制冷剂绕流入通路形成部121的轴回旋的情况下,优选使在流入制冷剂通路121a中流通的制冷剂的回旋方向与在喷射制冷剂通路122a中流通的制冷剂的回旋方向彼此在相反方向上回旋。
接着,在第九实施方式的液体喷射器12中,像图18所示那样具有由步进电动机构成的电动致动器123。该电动致动器123是使流入通路形成部121在轴向上移位而使喷射制冷剂通路122a的通路截面积发生变化的驱动装置。此外,通过从控制装置输出的控制脉冲对电动致动器123的动作进行控制。
在第九实施方式的液体喷射器12中,由于具有电动致动器123,因此能够根据所应用的喷射器式制冷循环10~10d的负载变动来调整喷射制冷剂通路122a的通路截面积。因此,能够根据喷射器式制冷循环10~10d的负载变动使液体喷射器12适当地进行动作。
接着,在第十实施方式的液体喷射器12中,如图19所示,使气液混合部122d由轴向在制冷剂流动方向上延伸的圆柱状空间形成。由此,与使气液混合部122d由通路截面积朝向制冷剂流动方向而逐渐缩小的圆锥台形状的空间形成相比,能够容易降低混合制冷剂的流速。因此,能够使混合制冷剂可靠地从超音速状态转移到亚音速状态。
即,根据第十实施方式的液体喷射器12,能够使混合制冷剂可靠地产生冷凝冲击波,而使液体喷射器12发挥稳定的升压性能。
此外,作为第十实施方式的液体喷射器12的变形例,也可以像图20所示那样将末端扩展通路部122e废弃。在该情况下,优选充分地确保形成气液混合部122d的圆柱状空间的轴向长度,以使得能够在气液混合部122d内产生冷凝冲击波。
(第十一实施方式)
像上述的实施方式中说明的那样,在液体喷射器12中,利用在混合制冷剂的流速从超音速状态转移到亚音速状态时所产生的冲击波来发挥升压作用。即,通过使冲击波像水击作用那样传播给液体喷射器12下游侧的制冷剂,而使液体喷射器12下游侧制冷剂(散热器13入口侧制冷剂)的压力比流入制冷剂(压缩机11的排出制冷剂)的压力上升。
因此,本发明者们为了实现液体喷射器12的升压能力的进一步的提高,而进行用于使冲击波所具有的能量有效地传播给制冷剂的研究。
本发明者们根据该研究得到如下的见解。首先,冲击波在传播给液体喷射器12下游侧的制冷剂时,由冷凝后的液相制冷剂的液面或者干燥度较高的气液二相制冷剂中的液滴反射,而产生从液面或者液滴侧向气液混合部122d侧行进的反射波。该反射波具有依赖于音速的速度以及相位差,具有从低频到高频的成分。
这里,在通常的配管所产生的水击现象中,以音速传播的反射波返回到上游侧,在上游端进一步反射,并产生声音、流量变动等。与此相对,在液体喷射器12中,由于刚流入到气液混合部122d的混合制冷剂处于超音速状态,因此反射波始终存在于从气液混合部122d的入口侧到液面(或者液滴)之间。即,反射波在液面与气液混合部122d的入口侧之间往复运动。
并且,由于该反射波始终存在,从而在液体喷射器12中使液体喷射器12下游侧制冷剂(散热器13入口侧制冷剂)的压力比流入制冷剂(压缩机11的排出制冷剂)的压力上升。
因此,如图21的剖视图所示,如果能够使从气液混合部122d的入口侧到液面为止的距离L与音速的半波长的整数倍一致,则能够使在从气液混合部122d的入口侧到液面之间始终存在的反射波共振(共鸣)。并且,判断出能够通过该共振而使冲击波所具有的能量有效地传播给制冷剂,实现液体喷射器12的升压能力的提高。
此外,根据本发明者们的研究,判断出通过调整液体喷射器12的末端扩展通路部122e出口侧的制冷剂的压力而使液面的位置(即,图21的距离L)发生变化。
因此,在本实施方式中,对相对于第一实施方式中说明的喷射器式制冷循环10像图22所示那样在从液体喷射器12的末端扩展通路部122e的出口侧到散热器13的制冷剂入口侧的制冷剂通路中添加了面积调整阀26的例子进行说明。该面积调整阀26是使从液体喷射器12的出口侧到散热器13的制冷剂入口侧的制冷剂通路的通路截面积发生变化的面积变更装置。
更具体而言,面积调整阀26具有构成为能够变更制冷剂通路面积的阀体以及使该阀体移位的电动致动器而构成。此外,通过从控制装置30输出的控制信号对面积调整阀26的动作进行控制。因此,面积调整阀26的基本结构与普通的电气式的流量调整阀相同。
但是,在本实施方式中,作为面积调整阀26,采用通路截面积的变化量较小的流量调整阀。因此,即使面积调整阀26使通路截面积发生变化,也能够使从液体喷射器12流出而流入散热器13的制冷剂的流量几乎不发生变化,而使液体喷射器12的出口侧制冷剂的压力发生变化。
此外,本实施方式的控制装置30除了连接有上述的传感器组之外,还连接有出口侧压力传感器31和驱动侧压力传感器32等,该出口侧压力传感器31对液体喷射器12的末端扩展通路部122e出口侧的制冷剂的压力(液体喷射器出口制冷剂压力)进行检测,该驱动侧压力传感器32对从液泵15压送来的液相制冷剂的压力(液体喷射器驱动制冷剂压力)进行检测。
另外,在图22中,关于在第一实施方式的图1中省略了图示的控制装置30、以及控制装置30与各种控制对象设备11、13a、15、17a、26等的连接方式也进行图示。
并且,在本实施方式的控制装置30中,控制压缩机11的动作的结构(硬件和软件)构成排出能力控制装置30a,控制液泵15的动作的结构构成压送能力控制装置30b,控制面积调整阀26的动作的结构构成面积控制装置30c。其他的喷射器式制冷循环10的结构与第一实施方式相同。
接着,对上述结构的本实施方式的动作进行说明。如上所述,反射波的共振是在使用图21说明的距离L与音速的半波长的整数倍一致时产生的。因此,从散热器13入口侧制冷剂的压力减去流入制冷剂的压力而得到的压力差以相对于距离L的变化具有极大值的方式变化。因此,本实施方式的面积控制装置30c控制面积调整阀26的动作,以使得压力差接近极大值。
更具体而言,面积控制装置30c根据压缩机11的制冷剂排出能力和液泵15的压送能力等,参照预先存储于控制装置30的存储电路的控制图来决定液体喷射器12出口侧的制冷剂的目标出口侧压力。并且,使用反馈控制方法来控制面积调整阀26的动作,以使得出口侧压力传感器31的检测值接近目标出口侧压力。
作为这样的控制图可以采用如下的方式:将在距离L成为大致音速的半波长的1倍时作为实测值而得到的压力存储为目标出口侧压力。其他的动作与第一实施方式相同。
因此,当使本实施方式的喷射器式制冷循环10进行动作时,如图23的莫里尔图所示,从制冷剂喷射口122c喷射的液相状态的喷射制冷剂和经由制冷剂流入口121b流入的气相状态的流入制冷剂与第一实施方式同样在气液混合部122d中混合(图23的c23点→d23点、i23点→d23点)。
并且,喷射制冷剂与流入制冷剂的混合制冷剂的流速在从超音速状态转移到亚音速状态时,产生冲击波。混合制冷剂因该冲击波的作用而升压,并且混合制冷剂中的气相制冷剂冷凝(图23的d23点→d’23点)。
此时,在本实施方式中,控制装置30的面积控制装置30c控制面积调整阀26的动作,以使得从散热器13入口侧制冷剂的压力减去流入制冷剂的压力而得到的压力差(在图23中为从e23点的压力减去i23点的压力而得到的压力差)接近极大值。并且,由冲击波冷凝后的制冷剂的液面形成于末端扩展通路部122e内。
此外,在末端扩展通路部122e内冷凝后的制冷剂的动能因末端扩展通路部122e的通路截面积的扩大而被转换成压力能量。由此,从末端扩展通路部122e流出的制冷剂的压力进一步上升(图23的d’23点→e23点)。从末端扩展通路部122e流出的制冷剂经由面积调整阀26向散热器13流入。其他的动作与第一实施方式相同。
因此,根据本实施方式的喷射器式制冷循环10,与第一实施方式同样,能够通过低压侧蒸发器17冷却向车室内吹送的送风空气。此外,能够通过液体喷射器12的升压作用,而降低压缩机11的排出制冷剂压力(制冷剂排出能力),从而提高循环的COP。
并且,在本实施方式的喷射器式制冷循环10中,由于具有面积调整阀26,因此能够使在末端扩展通路部122e内冷凝后的液面的位置(即,图21的距离L)发生变化。此外,控制面积调整阀26的动作,以使得从散热器13入口侧制冷剂的压力减去流入制冷剂的压力而得到的压力差接近极大值。
因此,根据本实施方式的喷射器式制冷循环10,能够有效地扩大从散热器13入口侧制冷剂的压力减去流入制冷剂的压力而得到的压力差,能够进一步提高循环的COP。
(第十二实施方式)
在第十一实施方式中,对在液体喷射器12的末端扩展通路部122e内产生液面的例子进行了说明,但在液体喷射器12中,即使在末端扩展通路部122e内未产生液面,也能够发挥升压作用。这是因为在液体喷射器12中,利用在混合制冷剂的流速从超音速状态转移到亚音速状态时所产生的冲击波来发挥升压作用。
例如,如图24的莫里尔图所示,当制冷剂在末端扩展通路部122e内升压的过程(图24的d24点→e24点)中,使干燥度降低以使制冷剂横穿细虚线所示的等音速线时,能够在液体喷射器12的末端扩展通路部122e内不产生液面的情况下产生冲击波。以下,为了使说明明确,将该冲击波记载为二相流冲击波。
由于在该二相流冲击波的附近未产生液面,因此如图25所示,液相制冷剂与气相制冷剂的速度差不容易缩小。因此,与制冷剂紧接着冲击波之后开始冷凝的情况相比,产生了二相流冲击波之后的混合制冷剂的流速的缓慢地变化。因此,二相流冲击波与在液体喷射器12的末端扩展通路部122e内产生液面的冷凝冲击波相比成为能量损失较少、较弱的冲击波。
并且,根据本发明者们的研究,二相流冲击波也像第十一实施方式中说明的那样,由干燥度较高的气液二相制冷剂中的液滴反射而产生反射波。并且,判断出通过使在液体喷射器12内始终存在的反射波共振,能够使从散热器13入口侧制冷剂的压力减去流入制冷剂的压力而得到的压力差扩大。
此外,根据本发明者们的研究,判断出在利用作为较弱的冲击波的二相流冲击波来使液体喷射器12发挥升压作用时,通过使从液泵15排出并向驱动制冷剂流入口122b流入的液相制冷剂的压力发生变化,而使液体喷射器12的升压能力发生变化。
因此,在本实施方式中,在与图22所示的第十一实施方式完全相同的喷射器式制冷循环10中,面积控制装置30c控制面积调整阀26的动作,并且压送能力控制装置30b控制液泵15的动作,以使得从散热器13入口侧制冷剂的压力减去流入制冷剂的压力而得到的压力差接近极大值。
更具体而言,压送能力控制装置30b根据压缩机11的制冷剂排出能力等,参照预先存储于控制装置30的存储电路的控制图来决定目标驱动侧压力。并且,使用反馈控制方法来控制液泵15的动作,以使得驱动侧压力传感器32的检测值接近目标驱动侧压力。
作为这样的控制图可以采用如下的方式:在面积调整阀26使通路截面积实际上发生变化时,将能够得到极大值的液体喷射器驱动制冷剂压力存储为目标驱动侧压力。
此外,面积控制装置30c根据压缩机11的制冷剂排出能力和液泵15的压送能力,参照预先存储于控制装置30的存储电路的控制图来决定液体喷射器12出口侧的制冷剂的目标出口侧压力。并且,使用反馈控制方法来控制面积调整阀26的动作,以使得出口侧压力传感器31的检测值接近目标出口侧压力。其他的动作与第一实施方式相同。
因此,当使本实施方式的喷射器式制冷循环10进行动作时,如图24的莫里尔图所示,从制冷剂喷射口122c喷射的液相状态的喷射制冷剂和经由制冷剂流入口121b流入的气相状态的流入制冷剂与第一实施方式同样在气液混合部122d中混合(图24的c24点→d24点、i24点→d24点)。
在气液混合部122d中混合得到的混合制冷剂向末端扩展通路部122e流入。在末端扩展通路部122e中,混合制冷剂的动能因通路截面积的扩大而被转换成压力能量。由此,对于混合制冷剂,使干燥度降低并且使压力上升。并且,在混合制冷剂的流速从超音速状态转移到亚音速状态时,产生二相流冲击波。混合制冷剂因该二相流冲击波的作用而被进一步升压(图24的d24点→e24点)。
此时,在本实施方式中,控制装置30的面积控制装置30c控制面积调整阀26的动作,以使得从散热器13入口侧制冷剂的压力减去流入制冷剂的压力而得到的压力差(在图24中为从e24点的压力减去i24点的压力而得到的压力差)接近极大值。
从末端扩展通路部122e流出的气液二相状态的混合制冷剂经由面积调整阀26向散热器13流入。流入到散热器13的液相制冷剂与冷却风扇13a所吹送的外气进行热交换而冷凝,进一步使焓降低(图24的e24点→a24点)。从散热器13流出的过冷却液相制冷剂被贮存于受液器14。其他的动作与第一实施方式相同。
因此,根据本实施方式的喷射器式制冷循环10,与第十一实施方式同样,能够有效地扩大从散热器13入口侧制冷剂的压力减去流入制冷剂的压力而得到的压力差,能够进一步提高喷射器式制冷循环10的COP。
这里,在第十一、第十二实施方式中,对如下的例子进行了说明:相对于第一实施方式中说明的喷射器式制冷循环10添加面积变更装置(面积调整阀26),控制面积调整阀26的动作以使得压力差接近极大值,但能够添加面积变更装置的喷射器式制冷循环不限于此。当然,也可以将面积变更装置应用于第二至第五实施方式中说明的喷射器式制冷循环10a~10d。
例如,图26是在第三实施方式中所说明的喷射器式制冷循环10b中添加了面积变更装置的例子。由此,能够扩大液体喷射器12的升压作用,并且能够通过低压侧喷射器21的升压作用而使压缩机11吸入制冷剂的压力上升。因此,能够极其有效地提高喷射器式制冷循环10c的COP。
(第十三、第十四实施方式)
即使没有使气液混合部122d内的混合制冷剂处于理想的气液混合状态,也能够得到第十一、第十二实施方式中说明的基于面积变更装置(面积调整阀26)的COP的提高效果。因此,作为液体喷射器12也可以采用如下的结构:在使压缩机11的排出制冷剂流入气液混合部122d的流入制冷剂通路的内周侧配置有向气液混合部122d喷射液泵15压送制冷剂的喷射制冷剂通路。
因此,在第十三实施方式中,如图27所示,变更在第十一实施方式中说明的喷射器式制冷循环10的循环结构。具体而言,在第十三实施方式的喷射器式制冷循环10中,使压缩机11的排出口连接于液体喷射器12的制冷剂流入口122b侧,使液泵15的排出口连接于液体喷射器12的喷射制冷剂通路的流入口121b侧。
其他的结构和动作与第十一实施方式相同。因此,在本实施方式的喷射器式制冷循环10中,也能够通过控制面积调整阀26的动作以使从散热器13入口侧制冷剂的压力减去流入制冷剂的压力而得到的压力差接近极大值,由此有效地提高循环的COP。
并且,在第十四实施方式中,像图28所示那样变更在第十二实施方式中作为变形例而说明的喷射器式制冷循环10b的循环结构。具体而言,在第十四实施方式的喷射器式制冷循环10b中,将压缩机11的排出口连接于液体喷射器12的制冷剂流入口122b侧,将液泵15的排出口连接于液体喷射器12的喷射制冷剂通路的流入口121b侧。
其他的结构和动作与第十一实施方式相同。因此,在本实施方式的喷射器式制冷循环10中,也能够通过控制面积调整阀26的动作以使从散热器13入口侧制冷剂的压力减去流入制冷剂的压力而得到的压力差接近极大值,由此有效地提高循环的COP。
根据以上的说明可知,在第十三、第十四实施方式中,第一、第三实施方式中说明的流入制冷剂通路、流入通路形成部、制冷剂流入口、驱动制冷剂流入口分别与喷射制冷剂通路、喷射制冷剂通路形成部121、喷射制冷剂通路的流入口121b、制冷剂流入口122b对应。
本发明不限于上述的实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内,像如下那样进行各种变形。并且,在上述各实施方式中公开的装置也可以在能够实施的范围中适当组合。
在上述的各实施方式中,对将本发明的喷射器式制冷循环10~10d应用于车辆用空调装置的例子进行了说明,但喷射器式制冷循环10~10d的应用不限于此。例如,可以应用于车辆用的冷冻冷蔵装置,也可以应用于固定型空调装置、低温保存库等。
构成喷射器式制冷循环10~10d的各结构设备不限于上述的实施方式中公开的内容。
在上述的实施方式中,对采用了电动压缩机作为压缩机11的例子进行了说明,但压缩机11不限于此。
例如,作为压缩机11,也可以采用通过从内燃机(发动机)经由滑轮、传送带等传递来的旋转驱动力而被驱动的发动机驱动式的压缩机。这种发动机驱动式的压缩机可以是能够通过其排出容量的变化而调整制冷剂排出能力的可变容量型压缩机,也可以是通过电磁离合器的断续使压缩机的运转率变化而调整制冷剂排出能力的固定容量型压缩机。
并且,在上述的实施方式中,对采用由相互不同的部件构成的结构作为散热器13和受液器14的例子进行了说明,但也可以将散热器13和受液器14一体地构成。
并且,在上述的第一实施方式中,对采用了温度式膨胀阀作为膨胀阀16的例子进行了说明,但当然也可以采用电气式的膨胀阀而同样地进行动作。
并且,在上述的第三实施方式中,对采用内容积比较小的结构作为气液分离器22的例子进行了说明,但当然也可以采用具有作为储存循环内的剩余液相制冷剂的贮液装置的功能的结构。
并且,在上述的第四实施方式中,对采用了分支部24的例子进行了说明,但也可以使分支部24与受液器14一体地构成。更详细而言,只要在受液器14中设置有3个液相制冷剂流出口、在1个液相制冷剂流出口连接有5个入口侧、在另一液相制冷剂流出口连接有低压侧喷射器21的低压侧喷嘴部21a的入口侧、在又一液相制冷剂流出口连接有固定节流件23的入口侧即可。
并且,关于上述的高压侧喷射器20和低压侧喷射器21,也与第八实施方式的液体喷射器12同样,构成为在喷嘴部20a、21a内的制冷剂通路中流通的制冷剂具有在喷嘴部20a、21a的轴向上回旋的方向上的速度成分。
在上述的第二实施方式中,通过高压侧喷射器20使从高压侧蒸发器19流出的气相制冷剂与从压缩机11排出的气相制冷剂汇合而向液体喷射器12的制冷剂流入口121b侧流出,但取代高压侧喷射器20,也可以采用由与分支部24相同的三通接头构造的结构构成的汇合部。
更具体而言,只要控制压缩机11的动作以使得压缩机11的排出制冷剂的压力成为与从高压侧蒸发器19流出的气相制冷剂相同程度的压力即可。这在第五实施方式中也相同。
在上述的实施方式中,对采用了R134a作为制冷剂的例子进行了说明,但制冷剂不限于此。例如,可以采用R600a、R1234yf、R410A、R404A、R32、R1234yfxf、R407C等。或者,也可以采用使这些制冷剂中的多种制冷剂混合的混合制冷剂等。
在上述的第十一~第十四实施方式中,对采用了检测从液体喷射器12的出口侧到面积调整阀26的入口侧的制冷剂流路的制冷剂压力(液体喷射器出口侧制冷剂压力)的出口侧压力传感器31的例子进行了说明,但出口侧压力传感器31不限于此。当然,也可以是检测从面积调整阀26的出口侧到散热器13的入口侧的制冷剂流路的制冷剂压力(散热器入口侧制冷剂压力)的装置。
并且,也可以将第六~第十实施方式中说明的液体喷射器12应用于上述的第十一~第十四实施方式中说明的喷射器式制冷循环10~10d。
本发明虽然根据实施例进行了记述,但理解为本发明不限于该实施例、构造。本发明还包含各种变形例、均等范围内的变形。除此之外,各种组合、方式、甚至包含其中仅一个要素、一个要素以上、或者一个要素以下的其他组合、方式也可以纳入本发明的范畴、思想范围。
Claims (17)
1.一种喷射器式制冷循环,其特征在于,具有:
液体喷射器(12),该液体喷射器(12)具有流入通路形成部(121)和液体喷射用主体部(122),其中,该流入通路形成部(121)具有使制冷剂从外部流入的流入制冷剂通路(121a),该液体喷射用主体部(122)具有使从喷射制冷剂通路(122a)喷射的喷射制冷剂与从所述流入制冷剂通路(121a)流入的流入制冷剂混合的气液混合部(122d),所述喷射制冷剂通路(122a)使液相制冷剂减压并喷射;
散热器(13),该散热器(13)使从所述液体喷射器(12)流出的制冷剂散热;
压送装置(15),该压送装置(15)对由所述散热器(13)散热后的液相制冷剂进行压送;
减压装置(16),该减压装置(16)使所述散热器(13)下游侧的制冷剂减压;
低压侧蒸发器(17),该低压侧蒸发器(17)使由所述减压装置(16)减压后的制冷剂蒸发;以及
压缩机(11),该压缩机(11)吸入从所述低压侧蒸发器(17)流出的制冷剂,进行压缩并排出,
所述喷射制冷剂通路(122a)具有:使从所述压送装置(15)压送来的液相制冷剂流入的第一制冷剂流入口(122b)、以及向所述气液混合部(122d)内喷射所述喷射制冷剂的制冷剂喷射口(122c),
所述流入制冷剂通路(121a)具有:使从所述压缩机(11)排出的制冷剂流入的第二制冷剂流入口(121b)、以及使所述流入制冷剂向所述气液混合部(122d)流出的制冷剂流出口(121c),
所述制冷剂喷射口(122c)在与所述喷射制冷剂的喷射方向垂直的截面上具有圆环形状,
所述制冷剂流出口(121c)配置于所述制冷剂喷射口(122c)的内周侧,
在所述液体喷射器(12)中,在所述喷射制冷剂被向所述气液混合部(122d)喷射时,所述喷射制冷剂被喷射到向所述气液混合部(122d)流入的所述流入制冷剂的外周侧。
2.根据权利要求1所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
具有高压侧蒸发器(19),该高压侧蒸发器(19)使由所述散热器(13)散热后的液相制冷剂蒸发,而向所述第二制冷剂流入口(121b)侧流出。
3.根据权利要求2所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
还具有高压侧喷射器(20),该高压侧喷射器(20)借助从高压侧喷嘴部(20a)喷射的高压侧喷射制冷剂的吸引作用,而从高压侧制冷剂吸引口(20c)吸引制冷剂,所述高压侧喷嘴部(20a)使从所述高压侧蒸发器(19)流出的制冷剂减压,并且所述高压侧喷射器(20)具有使所述高压侧喷射制冷剂与从所述高压侧制冷剂吸引口(20c)吸引的高压侧吸引制冷剂的混合制冷剂升压的高压侧升压部(20d),
所述压缩机(11)的排出口与所述高压侧制冷剂吸引口(20c)连接,
所述高压侧升压部(20d)的出口侧与所述液体喷射器(12)的所述第二制冷剂流入口(121b)连接。
4.根据权利要求3所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
向所述高压侧喷嘴部(20a)流入的制冷剂是气相制冷剂,
向所述高压侧制冷剂吸引口(20c)流入的制冷剂是气相制冷剂。
5.一种喷射器式制冷循环,其特征在于,具有:
液体喷射器(12),该液体喷射器(12)具有流入通路形成部(121)和液体喷射用主体部(122),其中,该流入通路形成部(121)具有使制冷剂从外部流入的流入制冷剂通路(121a),该液体喷射用主体部(122)具有使从喷射制冷剂通路(122a)喷射的喷射制冷剂与从所述流入制冷剂通路(121a)流入的流入制冷剂混合的气液混合部(122d),所述喷射制冷剂通路(122a)使液相制冷剂减压并喷射;
散热器(13),该散热器(13)使从所述液体喷射器(12)流出的制冷剂散热;
压送装置(15),该压送装置(15)对由所述散热器(13)散热后的液相制冷剂进行压送;
低压侧喷射器(21),该低压侧喷射器(21)借助从低压侧喷嘴部(21a)喷射的低压侧喷射制冷剂的吸引作用,而从低压侧制冷剂吸引口(21c)吸引制冷剂,所述低压侧喷嘴部(21a)使从所述散热器(13)流出的制冷剂减压,并且所述低压侧喷射器(21)具有使所述低压侧喷射制冷剂与从所述低压侧制冷剂吸引口(21c)吸引的低压侧吸引制冷剂的混合制冷剂升压的低压侧升压部(21d);
减压装置(23),该减压装置(23)使所述散热器(13)下游侧的制冷剂减压;
低压侧蒸发器(17),该低压侧蒸发器(17)使由所述减压装置(23)减压后的制冷剂蒸发;以及
压缩机(11),该压缩机(11)吸入从所述低压侧升压部(21d)流出的制冷剂,进行压缩并排出,
所述喷射制冷剂通路(122a)具有:使从所述压送装置(15)压送来的液相制冷剂流入的第一制冷剂流入口(122b)、以及向所述气液混合部(122d)内喷射所述喷射制冷剂的制冷剂喷射口(122c),
所述流入制冷剂通路(121a)具有:使从所述压缩机(11)排出的制冷剂流入的第二制冷剂流入口(121b)、以及使所述流入制冷剂向所述气液混合部(122d)流出的制冷剂流出口(121c),
所述制冷剂喷射口(122c)在与所述喷射制冷剂的喷射方向垂直的截面上具有圆环形状,
所述制冷剂流出口(121c)配置于所述制冷剂喷射口(122c)的内周侧,
在所述液体喷射器(12)中,在所述喷射制冷剂被向所述气液混合部(122d)喷射时,所述喷射制冷剂被喷射到向所述气液混合部(122d)流入的所述流入制冷剂的外周侧。
6.根据权利要求5所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
具有气液分离装置(22),该气液分离装置(22)对从所述低压侧喷射器(21)流出的制冷剂进行气液分离,
所述减压装置(23)使由所述气液分离装置(22)分离出的液相制冷剂减压。
7.根据权利要求5所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
具有分支部(24),该分支部(24)对从所述散热器(13)流出的制冷剂的流动进行分支,
所述分支部(24)的一方的制冷剂流出口与所述低压侧喷嘴部(21a)的入口侧连接,
所述分支部(24)的另一方的制冷剂流出口与所述减压装置(23)的入口侧连接。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
向所述喷射制冷剂通路(122a)流入的制冷剂是具有过冷却度的液相制冷剂,
向所述第二制冷剂流入口(121b)流入的制冷剂是气相制冷剂。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
所述液体喷射器(12)被构成为:在所述喷射制冷剂通路(122a)中流通的制冷剂具有绕所述流入通路形成部(121)的轴回旋的方向上的速度成分。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
所述液体喷射器(12)具有驱动装置(123),该驱动装置(123)通过使所述流入通路形成部(121)移位,从而使所述制冷剂喷射口(122c)的通路截面积发生变化。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
所述气液混合部(122d)具有轴向在制冷剂流动方向上延伸的圆柱状空间。
12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
还具有面积变更装置(26),该面积变更装置(26)使从所述液体喷射器(12)的出口侧到所述散热器(13)的入口侧的制冷剂通路的通路截面积发生变化。
13.一种喷射器式制冷循环,其特征在于,具有:
液体喷射器(12),该液体喷射器(12)具有喷射制冷剂通路形成部(121)和液体喷射用主体部(122),其中,该喷射制冷剂通路形成部(121)具有使液相制冷剂减压并喷射的喷射制冷剂通路,该液体喷射用主体部(122)具有使从第一制冷剂流入口(122b)流入的流入制冷剂与从所述喷射制冷剂通路喷射的喷射制冷剂混合的气液混合部(122d);
散热器(13),该散热器(13)使从所述液体喷射器(12)流出的制冷剂散热;
压送装置(15),该压送装置(15)将由所述散热器(13)散热后的液相制冷剂向所述喷射制冷剂通路的第二制冷剂流入口(121b)侧压送;
减压装置(16),该减压装置(16)使所述散热器(13)下游侧的制冷剂减压;
低压侧蒸发器(17),该低压侧蒸发器使由所述减压装置(16)减压后的制冷剂蒸发;
压缩机(11),该压缩机(11)吸入从所述低压侧蒸发器(17)流出的制冷剂,进行压缩并向所述第一制冷剂流入口(122b)侧排出;以及
面积变更装置(26),该面积变更装置(26)使从所述液体喷射器(12)的出口侧到所述散热器(13)的入口侧的制冷剂通路的通路截面积发生变化。
14.一种喷射器式制冷循环,其特征在于,具有:
液体喷射器(12),该液体喷射器(12)具有喷射制冷剂通路形成部(121)和液体喷射用主体部(122),其中,该喷射制冷剂通路形成部(121)具有使液相制冷剂减压并喷射的喷射制冷剂通路,该液体喷射用主体部(122)具有使从第一制冷剂流入口(122b)流入的流入制冷剂与从所述喷射制冷剂通路喷射的喷射制冷剂混合的气液混合部(122d);
散热器(13),该散热器(13)使从所述液体喷射器(12)流出的制冷剂散热;
压送装置(15),该压送装置(15)将由所述散热器(13)散热后的液相制冷剂向所述喷射制冷剂通路的第二制冷剂流入口(121b)侧压送;
低压侧喷射器(21),该低压侧喷射器(21)借助从低压侧喷嘴部(21a)喷射的低压侧喷射制冷剂的吸引作用,而从低压侧制冷剂吸引口(21c)吸引制冷剂,所述低压侧喷嘴部(21a)使从所述散热器(13)流出的制冷剂减压,并且所述低压侧喷射器(21)具有使所述低压侧喷射制冷剂与从所述低压侧制冷剂吸引口(21c)吸引的低压侧吸引制冷剂的混合制冷剂升压的低压侧升压部(21d);
减压装置(23),该减压装置(23)使所述散热器(13)下游侧的制冷剂减压;
低压侧蒸发器(17),该低压侧蒸发器(17)使由所述减压装置(23)减压后的制冷剂蒸发;
压缩机(11),该压缩机(11)吸入从所述低压侧升压部(21d)流出的制冷剂,进行压缩并向所述第一制冷剂流入口(122b)侧排出;以及
面积变更装置(26),该面积变更装置(26)使从所述液体喷射器(12)的出口侧到所述散热器(13)的入口侧的制冷剂通路的通路截面积发生变化。
15.根据权利要求12至14中的任意一项所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
具有控制所述面积变更装置(26)的动作的面积控制装置(30c),
所述面积控制装置(30c)控制所述面积变更装置(26)的动作,以使得从所述散热器(13)入口侧的制冷剂的压力减去所述压缩机(11)的排出制冷剂的压力而得到的压力差接近极大值。
16.根据权利要求15所述的喷射器式制冷循环,其特征在于,
具有控制所述压送装置(15)的动作的压送能力控制装置(30b),
所述压送能力控制装置(30b)控制所述压送装置(15)的动作,以使得所述压力差接近极大值。
17.一种液体喷射器,其特征在于,
该液体喷射器被应用于蒸气压缩式的制冷循环装置(10~10d),该蒸气压缩式的制冷循环装置(10~10d)具有:压缩并排出制冷剂的压缩机(11)、以及使制冷剂散热的散热器(13),
该液体喷射器具有:
流入通路形成部(121),该流入通路形成部(121)具有使制冷剂从外部流入的流入制冷剂通路(121a);以及
液体喷射用主体部(122),该液体喷射用主体部(122)具有使从喷射制冷剂通路(122a)喷射的喷射制冷剂与经由所述流入制冷剂通路(121a)流入的流入制冷剂混合的气液混合部(122d),所述喷射制冷剂通路(122a)使液相制冷剂减压并喷射,
所述喷射制冷剂通路(122a)具有:使由所述散热器(13)散热后的液相制冷剂流入的第一制冷剂流入口(122b)、以及向所述气液混合部(122d)喷射制冷剂的制冷剂喷射口(122c),
所述流入制冷剂通路(121a)具有:使从所述压缩机(11)排出的制冷剂流入的第二制冷剂流入口(121b)、以及使制冷剂向所述气液混合部(122d)流出的制冷剂流出口(121c)
所述制冷剂喷射口(122c)在与所述喷射制冷剂的喷射方向垂直的截面上具有圆环形状,
所述制冷剂流出口(121c)配置于所述喷射制冷剂通路(122a)的内周侧,
在所述喷射制冷剂被向所述气液混合部(122d)喷射时,被喷射到向所述气液混合部(122d)流入的所述流入制冷剂的外周侧。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111795452A (zh) * | 2019-04-08 | 2020-10-20 | 开利公司 | 空气调节*** |
CN112319177A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-05 | 王桂林 | 高效率低耗能多功能汽车空调 |
CN114294270A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-08 | 大福泵业有限公司 | 一种增强混合度的喷射泵 |
RU2770374C1 (ru) * | 2021-03-24 | 2022-04-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Способ применения жидкостно-газового инжектора для компримирования и подачи газов с установки гидроочистки в топливную сеть нефтеперерабатывающего завода |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11692742B1 (en) | 2020-07-02 | 2023-07-04 | Booz Allen Hamilton Inc. | Thermal management systems |
US11725858B1 (en) | 2022-03-08 | 2023-08-15 | Bechtel Energy Technologies & Solutions, Inc. | Systems and methods for regenerative ejector-based cooling cycles |
JP7517763B1 (ja) | 2024-03-18 | 2024-07-17 | マコー株式会社 | ノズル体 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3698839A (en) * | 1970-10-14 | 1972-10-17 | Borg Warner | Pressure equalizer for unloading a compressor during start-up |
JP2004301491A (ja) * | 2003-03-20 | 2004-10-28 | Denso Corp | 冷凍サイクル装置 |
JP2006233807A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Denso Corp | エジェクタ |
US20070101760A1 (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-10 | Mark Bergander | Refrigerant pressurization system with a two-phase condensing ejector |
JP2008209028A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Denso Corp | エジェクタ式冷凍サイクル |
JP2010002169A (ja) * | 2008-03-12 | 2010-01-07 | Denso Corp | エジェクタ |
US20100313582A1 (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Oh Jongsik | High efficiency r744 refrigeration system and cycle |
JP2012533046A (ja) * | 2009-07-13 | 2012-12-20 | ハー マジェスティ ザ クイーン イン ライト オブ カナダ アズ レプリゼンティッド バイ ザ ミニスター オブ ナチュラル リソーシーズ | 暑さ及び寒さ管理のためのジェットポンプシステム、装置、配列、ならびに使用の方法 |
WO2013005270A1 (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置及び空気調和機 |
JP2014016085A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Denso Corp | 冷凍サイクル装置 |
WO2014057656A1 (ja) * | 2012-10-10 | 2014-04-17 | パナソニック株式会社 | 熱交換装置及びヒートポンプ装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3690030B2 (ja) | 1997-01-22 | 2005-08-31 | 株式会社デンソー | 冷凍装置 |
US6467303B2 (en) * | 1999-12-23 | 2002-10-22 | James Ross | Hot discharge gas desuperheater |
JP2001289093A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-19 | Hitachi Ltd | 筒内噴射エンジンの排気制御装置 |
JP3908447B2 (ja) * | 2000-08-11 | 2007-04-25 | 株式会社荏原製作所 | エジェクタ |
JP4463466B2 (ja) | 2001-07-06 | 2010-05-19 | 株式会社デンソー | エジェクタサイクル |
JP4032875B2 (ja) | 2001-10-04 | 2008-01-16 | 株式会社デンソー | エジェクタサイクル |
DE10302356A1 (de) * | 2002-01-30 | 2003-07-31 | Denso Corp | Kältekreislauf mit Ejektorpumpe |
JP4103712B2 (ja) * | 2003-07-17 | 2008-06-18 | 株式会社デンソー | 廃熱利用の冷凍サイクル装置 |
JP2007218497A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Denso Corp | エジェクタ式冷凍サイクルおよび冷媒流量制御装置 |
JP5967022B2 (ja) * | 2012-11-16 | 2016-08-10 | 株式会社デンソー | 冷凍サイクル装置 |
JP5962596B2 (ja) | 2013-06-18 | 2016-08-03 | 株式会社デンソー | エジェクタ式冷凍サイクル |
JP6115344B2 (ja) | 2013-06-18 | 2017-04-19 | 株式会社デンソー | エジェクタ |
JP6115345B2 (ja) | 2013-06-18 | 2017-04-19 | 株式会社デンソー | エジェクタ |
-
2015
- 2015-02-20 JP JP2015031458A patent/JP6287890B2/ja active Active
- 2015-09-01 US US15/506,761 patent/US10603985B2/en not_active Expired - Fee Related
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- 2015-09-01 DE DE112015004054.4T patent/DE112015004054T5/de not_active Withdrawn
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3698839A (en) * | 1970-10-14 | 1972-10-17 | Borg Warner | Pressure equalizer for unloading a compressor during start-up |
JP2004301491A (ja) * | 2003-03-20 | 2004-10-28 | Denso Corp | 冷凍サイクル装置 |
JP2006233807A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Denso Corp | エジェクタ |
US20070101760A1 (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-10 | Mark Bergander | Refrigerant pressurization system with a two-phase condensing ejector |
JP2008209028A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Denso Corp | エジェクタ式冷凍サイクル |
JP2010002169A (ja) * | 2008-03-12 | 2010-01-07 | Denso Corp | エジェクタ |
US20100313582A1 (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Oh Jongsik | High efficiency r744 refrigeration system and cycle |
JP2012533046A (ja) * | 2009-07-13 | 2012-12-20 | ハー マジェスティ ザ クイーン イン ライト オブ カナダ アズ レプリゼンティッド バイ ザ ミニスター オブ ナチュラル リソーシーズ | 暑さ及び寒さ管理のためのジェットポンプシステム、装置、配列、ならびに使用の方法 |
WO2013005270A1 (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置及び空気調和機 |
JP2014016085A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Denso Corp | 冷凍サイクル装置 |
WO2014057656A1 (ja) * | 2012-10-10 | 2014-04-17 | パナソニック株式会社 | 熱交換装置及びヒートポンプ装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111795452A (zh) * | 2019-04-08 | 2020-10-20 | 开利公司 | 空气调节*** |
CN111795452B (zh) * | 2019-04-08 | 2024-01-05 | 开利公司 | 空气调节*** |
CN112319177A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-05 | 王桂林 | 高效率低耗能多功能汽车空调 |
RU2770374C1 (ru) * | 2021-03-24 | 2022-04-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Способ применения жидкостно-газового инжектора для компримирования и подачи газов с установки гидроочистки в топливную сеть нефтеперерабатывающего завода |
CN114294270A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-08 | 大福泵业有限公司 | 一种增强混合度的喷射泵 |
CN114294270B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-08-22 | 大福泵业有限公司 | 一种增强混合度的喷射泵 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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