專利名稱：制冷劑循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括噴射器的制冷劑循環(huán)裝置，以及制冷劑循環(huán)裝置的操 作方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，JP-A-3-291465披露了包括噴射器的制冷劑循環(huán)裝置。在 JP-A-3-291465披露的制冷劑循環(huán)裝置中，用于將制冷劑分成液相和氣相 的氣液分離器被設(shè)置在噴射器的下游側(cè)。氣液分離器將制冷劑流分成兩條 流，其中一條被吸入壓縮機(jī)，另一條被吸入噴射器的制冷劑吸入口。
第一蒸發(fā)器被設(shè)在氣液分離器和壓縮機(jī)之間，節(jié)流裝置和第二蒸發(fā)器 被設(shè)置在氣液分離器和噴射器的制冷劑吸入口之間。兩個(gè)蒸發(fā)器顯示了制 冷劑的吸熱作用。此時(shí)，與第一蒸發(fā)器的制冷劑蒸發(fā)壓力相比，節(jié)流裝置 減壓作用降低了第二蒸發(fā)器的制冷劑蒸發(fā)壓力，使得制冷劑可在兩個(gè)蒸發(fā)
器中在不同溫度范圍內(nèi)蒸發(fā)。
當(dāng)JP-A-3-291465中披露的制冷劑循環(huán)裝置被實(shí)際上驅(qū)動(dòng)時(shí)，第二蒸 發(fā)器可被啟動(dòng)，而不顯示制冷能力。發(fā)明人研究了導(dǎo)致這個(gè)問題的原因， 并發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題是由于在第二蒸發(fā)器的上游側(cè)設(shè)置了節(jié)流裝置。其原因在 于，節(jié)流裝置產(chǎn)生的制冷劑減壓和膨脹導(dǎo)致制冷劑動(dòng)能損失，這樣減壓和 膨脹后與減壓和膨脹前相比，制冷劑的動(dòng)壓被降低。
換句話說，當(dāng)減壓和膨脹后的制冷劑動(dòng)壓被降低時(shí)，噴射器出口處的 動(dòng)壓不能被施加至節(jié)流裝置下游側(cè)的制冷劑上。結(jié)果，節(jié)流裝置出口側(cè)的 制冷劑靜壓和噴射器制冷劑吸入口的制冷劑靜壓之間的壓力差引起節(jié)流 裝置下游側(cè)的制冷劑流入第二蒸發(fā)器。
當(dāng)氣液分離器被設(shè)置在節(jié)流裝置上游側(cè)時(shí)，類似JP-A-3-291465中披 露的制冷劑循環(huán)，在氣液分離器中，制冷劑分成液相和氣相還導(dǎo)致制冷劑
動(dòng)能的損失，使得減壓和膨脹后制冷劑動(dòng)壓很小。因此，僅節(jié)流裝置出口 側(cè)制冷劑靜壓和噴射器制冷劑吸入口制冷劑靜壓之間的壓力差需要允許 節(jié)流裝置下游側(cè)的制冷劑流入第二蒸發(fā)器。
因此，甚至在操作JP-A-3-291465中披露的制冷劑循環(huán)中，當(dāng)?shù)诙?發(fā)器入口和出口之間的壓力損失大于節(jié)流裝置出口側(cè)制冷劑靜壓和噴射 器制冷劑吸入口的制冷劑靜壓之間的壓力差時(shí)，制冷劑不允許流入第二蒸 發(fā)器。結(jié)果，第二蒸發(fā)器可能不能獲得制冷能力。
發(fā)明內(nèi)容
考慮上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝 置，它能適當(dāng)?shù)卦谡舭l(fā)器中獲得制冷能力，其中在噴射器下游側(cè)分流的制 冷劑在所述蒸發(fā)器中流動(dòng)以被吸入噴射器的制冷劑吸入口。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制冷劑循環(huán)裝置的操作方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，制冷劑循環(huán)裝置包括用于壓縮和排出制冷 劑的壓縮機(jī)；用于冷卻壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑的散熱器；噴射器， 所述噴射器包括用于減壓和膨脹散熱器下游側(cè)制冷劑的噴嘴部分，和利用 噴嘴部分噴射的高速制冷劑流抽吸制冷劑的制冷劑吸入口 ；用于將流出噴 射器的制冷劑流分流為至少第一制冷劑分流和第二制冷劑分流的分流部 分；用于蒸發(fā)被分流部分分流的第一制冷劑分流的制冷劑以允許制冷劑流 至壓縮機(jī)吸入側(cè)的第一蒸發(fā)器；以及用于蒸發(fā)被分流部分分流的第二制冷 劑分流的制冷劑以允許制冷劑流至制冷劑吸入口上游側(cè)的第二蒸發(fā)器。
在所述制冷劑循環(huán)裝置中，分流部分可被設(shè)置以保持從噴射器流出的 制冷劑的動(dòng)壓，并且第二蒸發(fā)器在從噴射器流出的制冷劑動(dòng)壓被施加至第 二蒸發(fā)器內(nèi)部的范圍內(nèi)連接至分流部分。與僅僅靜壓之間的壓力差使制冷 劑流入第二蒸發(fā)器的情況相比，這確保制冷劑流入第二蒸發(fā)器。結(jié)果，連 接至噴射器的制冷劑吸入口的第二蒸發(fā)器能獲得適當(dāng)?shù)闹评淠芰Α?br>
壓縮機(jī)吸入側(cè)被連接至第一蒸發(fā)器的下游側(cè)，這樣壓縮機(jī)的工作確保 制冷劑能夠流入第一蒸發(fā)器。因此，第一蒸發(fā)器也可獲得適當(dāng)?shù)闹评淠芰Α?結(jié)果，整個(gè)循環(huán)的制冷能力在制冷劑循環(huán)裝置中被提高。
短語"動(dòng)壓被保持"在這里被使用，意思是動(dòng)壓的存在被保持，包括
動(dòng)壓不被降低的狀態(tài)。也就是，該短語也包括在制冷劑穿過分流部分或構(gòu) 成分流部分的管道時(shí)，由于壓力損耗動(dòng)壓稍微降低的狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，分流部分和第二蒸發(fā)器被連接，而在它們之 間沒有節(jié)流，使得流出噴射器的制冷劑動(dòng)壓被施加至第二蒸發(fā)器內(nèi)部。因 此，噴射器出口處的動(dòng)壓可被容易地施加至第二蒸發(fā)器的內(nèi)部。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，噴射器還包括擴(kuò)散器部分，在所述擴(kuò)散器部 分中，從噴嘴部分噴射的制冷劑和從制冷劑吸入口吸入的制冷劑被混合并 且混合后的制冷劑被增壓。在這種情況下，分流部分被連接至噴射器和第 二蒸發(fā)器，使得被吸入制冷劑吸入口的制冷劑的目標(biāo)流量方面滿足下述關(guān) 系式
(Psl-Ps4) +Pvl^ (Psl-Ps2) + (Ps2-Ps3) + (Ps3 —Ps4) +Pv2 其中，Psl是擴(kuò)散器部分出口處制冷劑的靜壓，Pvl是擴(kuò)散器部分出 口處制冷劑的動(dòng)壓，Ps2是第二蒸發(fā)器入口處制冷劑的靜壓，Pv2是第二 蒸發(fā)器入口處制冷劑的動(dòng)壓，Ps3是第二蒸發(fā)器出口處制冷劑的靜壓，Ps4 是制冷劑吸入口處制冷劑的靜壓。在這種情況下，穿過第二蒸發(fā)器后，目 標(biāo)流量可被抽入噴射器的制冷劑吸入口 。
作為例子，節(jié)流裝置可被提供，用于減壓和膨脹從分流部分至第二蒸 發(fā)器入口的制冷劑流動(dòng)通路中的制冷劑。因此，利用節(jié)流裝置，上述關(guān)系 式可容易地建立。
第二蒸發(fā)器可包括多個(gè)在制冷劑流中串聯(lián)連接的蒸發(fā)部分。在這種情 況下，用于減壓和膨脹制冷劑的節(jié)流裝置可被設(shè)在蒸發(fā)部分之間。
在上述的任何制冷劑循環(huán)裝置中，可以設(shè)置制冷劑分配單元，所述制 冷劑分配單元包括允許制冷劑流入的注入管，用于允許制冷劑流至第一蒸 發(fā)器的第一導(dǎo)管，以及用于允許制冷劑流至第二蒸發(fā)器的第二導(dǎo)管。在這 種情況下，分流部分可位于制冷劑分配單元內(nèi)部，并且注入管中的制冷劑 的流入方向基本上與第二導(dǎo)管中制冷劑的流出方向相同。作為替換，第一 導(dǎo)管中制冷劑的流出方向和第二導(dǎo)管中制冷劑的流出方向相對(duì)注入管的 流入方向可分別被定向?yàn)轭A(yù)定方向，同時(shí)以銳角相交。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，制冷劑循環(huán)裝置的操作方法包括從壓縮機(jī) 壓縮和排出制冷劑的步驟；利用散熱器冷卻壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑
的步驟；減壓和膨脹噴射器的噴嘴部分中散熱器下游側(cè)的制冷劑，同時(shí)利 用噴嘴部分噴射的高速制冷劑流從制冷劑吸入口吸入制冷劑的步驟；將流 出噴射器的制冷劑流分流為至少第一制冷劑分流和第二制冷劑分流的步 驟；在第一蒸發(fā)器中蒸發(fā)被分流部分分流的第一制冷劑分流的制冷劑以允 許制冷劑流至壓縮機(jī)吸入側(cè)的步驟；以及在第二蒸發(fā)器中蒸發(fā)被分流部分 分流的第二制冷劑分流的制冷劑以允許制冷劑流至制冷劑吸入口上游側(cè) 的步驟。此外，執(zhí)行分流步驟，以保持流出噴射器的制冷劑的動(dòng)壓并將從 噴射器流出的制冷劑的動(dòng)壓施加至第二蒸發(fā)器內(nèi)部。結(jié)果，連接至噴射器 制冷劑吸入口的第二蒸發(fā)器可獲得合適的制冷能力。
通過結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的另外的目的和優(yōu)點(diǎn) 將變得更容易明白。其中
圖1是顯示本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例所述的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置 的示意圖2是顯示第一個(gè)實(shí)施例所述的制冷劑循環(huán)裝置的制冷劑分配單元的 截面示意圖3是顯示第一個(gè)實(shí)施例所述的制冷劑循環(huán)中制冷劑狀態(tài)的莫里爾
圖4是顯示本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置的示 意圖5是顯示第二個(gè)實(shí)施例所述的制冷劑循環(huán)裝置的制冷劑分配單元的 截面示意圖6是顯示本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置的示 意圖7是顯示第三個(gè)實(shí)施例所述的制冷劑循環(huán)中制冷劑狀態(tài)的莫里爾
圖8是顯示本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置的示 意圖9是顯示第四個(gè)實(shí)施例所述的制冷劑循環(huán)中制冷劑狀態(tài)的莫里爾
圖10是顯示本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置的
示意圖11是顯示本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置的
示意圖12是顯示本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置的 示意圖13是顯示本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置的 示意圖14是顯示本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置的 示意圖15是顯示本發(fā)明第十個(gè)實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置的 示意圖16是顯示本發(fā)明第十一個(gè)實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置 的示意圖17是顯示本發(fā)明第十二個(gè)實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置 的示意圖；以及
圖18是顯示本發(fā)明改進(jìn)的實(shí)施例的具有噴射器的制冷劑循環(huán)裝置的 示意圖。
具體實(shí)施方式
(第一個(gè)實(shí)施例)
本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例將在下文結(jié)合圖1至3描述。制冷劑循環(huán)裝置 10包括循環(huán)制冷劑的制冷劑循環(huán)。在制冷劑循環(huán)中，壓縮機(jī)ll被設(shè)置用 來吸取、壓縮，然后排出制冷劑。壓縮機(jī)11被驅(qū)動(dòng)力可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，驅(qū) 動(dòng)力例如通過滑輪和皮帶從運(yùn)轉(zhuǎn)的汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)(未顯示)傳送。
作為壓縮機(jī)11，可以采用能夠根據(jù)排量變化調(diào)整制冷劑排量的可變排 量式壓縮機(jī)，或者通過電磁離合器的間歇連接改變壓縮機(jī)運(yùn)行效率來調(diào)整 制冷劑排量的固定排量式壓縮機(jī)。使用電動(dòng)壓縮機(jī)作為壓縮機(jī)11可以通 過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的調(diào)整來調(diào)整制冷劑排量。
散熱器12被連接至壓縮機(jī)11的制冷劑排出側(cè)。散熱器12是熱輻射 的換熱器，它交換壓縮機(jī)11排出的高壓制冷劑和冷卻風(fēng)扇(未顯示)吹 來的外界空氣(即，車廂外部的空氣)之間的熱量，以從高壓制冷劑輻射熱量。
利用基于氟利昂的制冷劑作為制冷劑，第一個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝
置10構(gòu)成了亞臨界循環(huán)，其中高壓側(cè)制冷劑壓力不超過制冷劑的臨界壓 力。在這種情況下，散熱器12用作冷凝制冷劑的冷凝器。液體接收器(未 顯示)可被設(shè)置在散熱器12的出口側(cè)，以將制冷劑分成氣相和液相，然 后存儲(chǔ)制冷劑循環(huán)中的過量液相制冷劑。液相制冷劑被引導(dǎo)流出液體接收 器，流入制冷劑循環(huán)的下游側(cè)。
使用的散熱器12可以是所謂的低溫冷卻(sub-cool)型冷凝器，它包 括設(shè)在制冷劑流上游側(cè)的用于冷凝的換熱部分，液體接收器用于接收從用 于冷凝的換熱部分引導(dǎo)的制冷劑，以將制冷劑分成液相和氣相；以及用于 過冷來自液體接收器的飽和液相制冷劑的另一個(gè)換熱部分。
內(nèi)部換熱器13的高壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13a被連接至散熱器12的下 游側(cè)。內(nèi)部換熱器13交換流過高壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13a的散熱器12出 口側(cè)的制冷劑與流過低壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13b的壓縮機(jī)11吸入側(cè)的制 冷劑之間的熱量，以冷卻流過高壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13a的制冷劑。這能 增大下文中將被描述的每個(gè)第一和第二蒸發(fā)器17和18的制冷劑入口和出 口之間的制冷劑的焓差(制冷能力)。
各種特定的結(jié)構(gòu)可被應(yīng)用至內(nèi)部換熱器13。具體而言，內(nèi)部換熱器 13可以是這樣一種結(jié)構(gòu)，其中用于形成高壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13a和低壓 側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13b的制冷劑管道用黃銅制造并相互連接，以在它們之 間進(jìn)行換熱，或者是一種雙管型換熱器結(jié)構(gòu)，其中低壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路 13b被設(shè)置在外管內(nèi)部，所述外管形成高壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13a。
膨脹闊14被連接至內(nèi)部換熱器13的高壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13a的出 口側(cè)。膨脹閥14是用于將高壓液相制冷劑的壓力減小至中間壓力的減壓 裝置，并且還是用于調(diào)節(jié)流出至其下游，即下文將被描述的噴射器15的 噴嘴部分15a的制冷劑的流量的流量調(diào)節(jié)裝置。因此，膨脹閥14用作調(diào) 節(jié)流入噴嘴部分15a的制冷劑流量的流量調(diào)節(jié)裝置。
例如，公知的熱膨脹閥可被采用作為膨脹閥14。熱膨脹閥具有設(shè)置在 第一蒸發(fā)器17下游側(cè)的溫度傳感部分14a。膨脹閥14根據(jù)第一蒸發(fā)器17 下游側(cè)制冷劑的溫度和壓力檢測(cè)第一蒸發(fā)器17下游側(cè)的制冷劑過熱度， 并調(diào)節(jié)閥門開度(制冷劑流量)，使得第一蒸發(fā)器17下游側(cè)的制冷劑的過 熱度變成預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值。
噴射器15被連接至膨脹閥14的下游側(cè)。噴射器15被用作減小制冷 劑壓力的減壓裝置，并且還被用作通過高速注射的制冷劑流的抽吸作用環(huán) 流制冷劑的制冷劑環(huán)流裝置。
具體而言，噴射器15包括噴嘴部分15a，所述噴嘴部分15a具有制 冷劑通道截面減小的區(qū)域，以進(jìn)一步減壓從膨脹閥14流過來的中間壓力 制冷劑，以及制冷劑吸入口 15b，所述制冷劑吸入口 15b被設(shè)置為與噴嘴 部分15a的制冷劑注射口連通，以吸入從下文將被描述的第二蒸發(fā)器18 流過來的制冷劑。
混合部分15c被設(shè)置在來自噴嘴部分15a和制冷劑吸入口 15b的制冷 劑流的下游側(cè)，以混合從噴嘴部分15a注射的高速制冷劑流和從制冷劑吸 入口 15b吸入的吸入制冷劑。用作壓力增大部分的擴(kuò)散器部分15d被設(shè)置 在混合部分15c的制冷劑流的下游側(cè)。
擴(kuò)散器部分15d被形成逐漸增加制冷劑通道面積的形狀，并具有降低 制冷劑流速度的作用，以增大制冷劑壓力，也就是，轉(zhuǎn)換制冷劑速度能量 為其壓力能量的作用。
用于分流噴射器15的制冷劑流的制冷劑分配單元16被連接至噴射器 15的擴(kuò)散器部分15d出口的下游側(cè)。制冷劑分配單元16將結(jié)合圖2在下 文中被詳細(xì)描述。圖2是制冷劑分配單元16的注入管16a的軸向截面圖。
制冷劑分配單元16是T型的三向接頭結(jié)構(gòu)，包括具有不同直徑、相 互連接的基本上線狀的管道，如圖2所示。制冷劑分配單元16包括用于 允許來自噴射器15的制冷劑流入其中的注入管16a，用于允許制冷劑流至 第一蒸發(fā)器17的第一導(dǎo)管16b，以及用于允許制冷劑流至第二蒸發(fā)器18 的第二導(dǎo)管16c。
如圖2所示，注入管16a和第二導(dǎo)管16c被相互連接，使得注入管16a 中制冷劑的流入方向(也就是箭頭A的方向)基本上與第二導(dǎo)管16c中制
冷劑的流出方向(也就是箭頭C的方向)相同。第一導(dǎo)管16b被連接至注 入管16a和第二導(dǎo)管16c之間的連接部分。
第一導(dǎo)管16b中的制冷劑的流出方向(也就是箭頭B的方向)定向?yàn)?與箭頭A和C的方向大致垂直。因此，流入注入管16a的制冷劑通過分流 部分Z分流，所述分流部分Z被形成在制冷劑分配單元16中，位于第一 導(dǎo)管16b和第二導(dǎo)管16c之間的連接部分。
由于流入注入管16a的制冷劑流向(箭頭A的方向)基本上與從第二 導(dǎo)管16c流來的制冷劑流向(箭頭C的方向)相同，所以流過注入管16a 的制冷劑流入第二導(dǎo)管16c，而不必降低流速。因此，當(dāng)制冷劑流在制冷 劑分配單元16的分流部分Z處分流時(shí)，從噴射器15的擴(kuò)散器部分15d流 過來的制冷劑的動(dòng)壓可被保持。
通過設(shè)置第一導(dǎo)管16b的管徑(pdl和第二導(dǎo)管16c的管徑cpd2為適當(dāng) 的值，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)流入第一蒸發(fā)器17的制冷劑的流量與流入第二蒸發(fā)器 18的制冷劑的流量的流量比的適當(dāng)調(diào)整。因此，制冷劑可被以適當(dāng)?shù)牧髁?供應(yīng)至第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā)器18。
制冷劑分配單元16可通過連接手段，如銅焊或焊接，連接具有不同 直徑的金屬管來容易地形成。作為替換，樹脂管可被連接以形成分配單元。 此外，可利用具有長方體形狀的金屬塊或樹脂塊形成多個(gè)制冷劑通道。
圖1示意地顯示了第一個(gè)實(shí)施例的循環(huán)結(jié)構(gòu)，其中制冷劑分配單元16 和第二蒸發(fā)器18通過管相互連接。然而，噴射器15的擴(kuò)散器部分15d、 制冷劑分配單元16、第一蒸發(fā)器17，以及第二蒸發(fā)器18可被直接相互連 接，或者可通過短管相互靠近。這種連接在制冷劑流被分流時(shí)，進(jìn)一步保 持來自噴射器15的制冷劑流的動(dòng)壓。
連接至第一導(dǎo)管16b的第一蒸發(fā)器17是用于吸熱的換熱器，它交換 制冷劑分配單元16分流的制冷劑分流之一與鼓風(fēng)扇(未顯示)吹來的空 氣之間的熱量。因此，在第一蒸發(fā)器17中，低壓制冷劑被蒸發(fā)，從而顯 示了吸熱作用。第一蒸發(fā)器17的出口側(cè)被連接至上述內(nèi)部換熱器13的低 壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13b的入口側(cè)，低壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13b的出口側(cè) 被連接至壓縮機(jī)11的制冷劑吸入側(cè)。
也就是，第一蒸發(fā)器17對(duì)應(yīng)于串聯(lián)連接至正常蒸汽壓縮制冷劑循環(huán)
裝置中的減壓單元的蒸發(fā)器，所述正常蒸汽壓縮制冷劑循環(huán)裝置由環(huán)形連 接的壓縮機(jī)、散熱器、減壓單元和蒸發(fā)器組成。在第一個(gè)實(shí)施例中，第一
蒸發(fā)器17串聯(lián)至用作減壓單元的噴射器15。
連接至第二導(dǎo)管16c的第二蒸發(fā)器18是用于吸熱的換熱器，它交換 由制冷劑分配單元16分流的另一制冷劑分流與鼓風(fēng)扇(未顯示)吹來的 空氣之間的熱量。因此，在第二蒸發(fā)器18中，低壓制冷劑被蒸發(fā)，從而 顯示了吸熱作用。第二蒸發(fā)器18的出口側(cè)被連接至上述噴射器15的制冷 劑吸入口 15b。
現(xiàn)在，第一個(gè)實(shí)施例中具有上述結(jié)構(gòu)的制冷劑循環(huán)裝置10的操作將 結(jié)合圖3描述。圖3是示意地顯示第一個(gè)實(shí)施例所述的制冷劑循環(huán)裝置10 中制冷劑狀態(tài)的莫里爾圖。
在第一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)壓縮機(jī)ll由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，壓縮機(jī)ll吸 取、壓縮，然后排出高溫和高壓氣相制冷劑。壓縮機(jī)11排出的制冷劑的 狀態(tài)對(duì)應(yīng)圖3中的點(diǎn)"a"。壓縮機(jī)11排出的高溫和高壓氣相制冷劑流入 散熱器12，并與制冷風(fēng)扇吹來的空氣(外界空氣)交換熱量，以輻射熱量 (這對(duì)應(yīng)圖3中從點(diǎn)"a"至點(diǎn)"b"的變化)。
來自散熱器12的制冷劑流入內(nèi)部換熱器13的高壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路 13a，以與流過低壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13b的制冷劑交換熱量，以被吸入 壓縮機(jī)11，然后制冷劑被冷卻至過冷狀態(tài)(這對(duì)應(yīng)圖3中從點(diǎn)"b"至點(diǎn) "c"的變化)。
從高壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13a流出的制冷劑流入膨脹閥14以被減壓 至中間壓力，以便被引入氣液兩相狀態(tài)(這對(duì)應(yīng)圖3中從點(diǎn)"c"至點(diǎn)"d" 的變化)。氣液兩相制冷劑流入噴射器15的噴嘴部分15a。流入噴射器15 的噴射部分15a的制冷劑被等熵地減壓和膨脹(這對(duì)應(yīng)圖3中從點(diǎn)"d" 至點(diǎn)"e"的變化)。
在噴射器15的噴嘴部分15a中減壓和膨脹時(shí)，制冷劑的壓力能量被 轉(zhuǎn)化為其速度能量，使得制冷劑從噴嘴部分15a的制冷劑注射口高速注射。 利用從噴嘴部分15a注射的制冷劑噴射流，流過第二蒸發(fā)器18的制冷劑 從制冷劑吸入口 15b吸入。
從噴嘴部分15a注射的制冷劑與從制冷劑吸入口 15b吸入的制冷劑在
噴射器15的混合部分15c中混合(這對(duì)應(yīng)圖3中從點(diǎn)"e"至點(diǎn)"f"的變 化)，然后流入擴(kuò)散器部分15d。擴(kuò)散器部分15d通過增加通道面積將制冷 劑的速度能量轉(zhuǎn)化為其壓力能量，從而增加制冷劑的壓力(這對(duì)應(yīng)圖3中 從點(diǎn)"f"至點(diǎn)"g"的變化)。
從擴(kuò)散器部分15d流出的制冷劑通過在制冷劑分配單元16內(nèi)部的分 流部分Z分流。在制冷劑分配單元16的分流部分Z處分流的制冷劑分流 之一通過第一導(dǎo)管16b流入第一蒸發(fā)器17,并吸收來自鼓風(fēng)扇的吹送空氣 的熱量以被蒸發(fā)。此時(shí)，由于第一蒸發(fā)器17中壓力的損耗，制冷劑壓力 逐漸減低(這對(duì)應(yīng)圖3中從點(diǎn)"g"至點(diǎn)"h"的變化)。
來自第一蒸發(fā)器17的制冷劑流入內(nèi)部換熱器13的低壓側(cè)制冷劑流動(dòng) 通路13b，以與流過高壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13a的高壓制冷劑交換熱量， 然后被加熱(這對(duì)應(yīng)圖3中從點(diǎn)"h"至點(diǎn)"i"的變化)。在內(nèi)部換熱器 13的低壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13b中被加熱的制冷劑被吸入壓縮機(jī)11，然 后再次被壓縮(這對(duì)應(yīng)圖3中從點(diǎn)"i"至點(diǎn)"a"的變化)。
被分流部分Z分流的另一制冷劑分流通過第二導(dǎo)管16c流入第二蒸發(fā) 器18，并吸收來自鼓風(fēng)扇的吹送空氣的熱量以被蒸發(fā)。此時(shí)，由于第二蒸 發(fā)器18中壓力的損耗，以及噴射器15的抽吸作用，制冷劑壓力逐漸減低， (這對(duì)應(yīng)圖3中從點(diǎn)"g"至點(diǎn)"j"的變化)。來自第二蒸發(fā)器18的制冷 劑被吸入噴射器15的制冷劑吸入口 15b (這對(duì)應(yīng)圖3中從點(diǎn)"j"至點(diǎn)"f" 的變化)。
如上所述，在此實(shí)施例中，制冷劑分流被設(shè)在擴(kuò)散器部分15d出口側(cè) 上的制冷劑分配單元16分流，以流入第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā)器18。因 此，第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā)器18能同時(shí)進(jìn)行冷卻穿過的空氣的冷卻操 作。
在第一個(gè)實(shí)施例中，制冷劑循環(huán)裝置IO涉及在制冷劑分配單元16的 分流部分Z處分流制冷劑，同時(shí)來自噴射器15的制冷劑的動(dòng)壓可被保持。 因此，可以施加動(dòng)壓至第二蒸發(fā)器18的內(nèi)部。
制冷劑被制冷劑分配單元16分流，使得來自擴(kuò)散器部分15d的制冷 劑的動(dòng)壓被保持，然后動(dòng)壓被施加至第二蒸發(fā)器18的內(nèi)部。換句話說， 第二導(dǎo)管16c被連接至沒有節(jié)流閥的第二蒸發(fā)器18，使得動(dòng)壓可被直接施加至第二蒸發(fā)器18內(nèi)部。
因此，在使制冷劑流入第二蒸發(fā)器18時(shí)，不僅可以施加在擴(kuò)散器部 分15d下游側(cè)的制冷劑的靜壓與制冷劑吸入口 15b處的制冷劑的靜壓之間 的壓差，而且還可以施加擴(kuò)散器部分15d下游側(cè)的制冷劑動(dòng)壓至第二蒸發(fā) 器18。這樣，制冷劑可確保流入第二蒸發(fā)器18。
由于壓縮機(jī)11的制冷劑吸入側(cè)被連接至第一蒸發(fā)器17的下游側(cè)，所 以壓縮機(jī)11的制冷劑吸入作用確保制冷劑流入第一蒸發(fā)器17。因此，蒸 發(fā)器17和18兩者都能適當(dāng)?shù)孬@得制冷能力，從而提高整個(gè)制冷劑循環(huán)的 制冷能力。
此外，因?yàn)閴嚎s機(jī)11的制冷劑吸入側(cè)被連接至第一蒸發(fā)器17的下游 側(cè)，所以被噴射器15的擴(kuò)散器部分15d提高壓力的制冷劑可被吸入壓縮 機(jī)11。這能增大壓縮機(jī)11的制冷劑吸入壓力，從而降低壓縮機(jī)11的驅(qū)動(dòng) 功率。結(jié)果，循環(huán)效率(COP)可被提高。
流入噴射器15的噴嘴部分15a的制冷劑的流量通過用作流量調(diào)節(jié)裝 置的膨脹閥14調(diào)節(jié)。流入第一蒸發(fā)器17的制冷劑流量與流入第二蒸發(fā)器 18的制冷劑流量的比通過第一導(dǎo)管16b的管徑cpdl和第二導(dǎo)管16c的管徑 cpd2調(diào)節(jié)。因此，可以利用簡單的循環(huán)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)在整個(gè)循環(huán)中流通的制冷 劑的流量，并適當(dāng)?shù)胤峙渲评鋭┻M(jìn)入第一和第二蒸發(fā)器17和18兩者。
吸入側(cè)制冷劑回路被形成，它包括噴射器15、制冷劑分配單元16和 經(jīng)過噴射器15的擴(kuò)散器部分15d的出口和制冷劑吸入口 15b的第二蒸發(fā) 器18。吸入側(cè)制冷劑回路施加噴射器15的擴(kuò)散器部分15d出口處的制冷 劑流的動(dòng)壓直到至少第二蒸發(fā)器18的入口。在此實(shí)施例中，制冷劑分配 單元16被形成，使得噴射器15的擴(kuò)散器部分15d出口處制冷劑流的動(dòng)壓 作用在第二蒸發(fā)器18內(nèi)部。
噴射器15的出口側(cè)通道被設(shè)置在第二蒸發(fā)器18的上游側(cè)，遠(yuǎn)離它的 入口，沒有劇烈降低制冷劑壓力的節(jié)流裝置。結(jié)果，制冷劑壓力在流入第 二蒸發(fā)器18之前不劇烈地降低。噴射器15的出口側(cè)通道被構(gòu)造成允許制 冷劑流動(dòng)，同時(shí)減小制冷劑壓力的變化。在一些情況下，壓力隨制冷劑流 速變化逐漸恢復(fù)。
通過動(dòng)壓流入第二蒸發(fā)器18的制冷劑可具有在沿著蒸發(fā)器18內(nèi)部的
制冷劑流動(dòng)通路部分中的制冷劑的流動(dòng)方向延伸的預(yù)定范圍內(nèi)通過蒸發(fā)
器18內(nèi)部的該制冷劑流動(dòng)通路部分逐漸降低的壓力，而不使用節(jié)流裝置。 這里，所述制冷劑流動(dòng)通路部分是第二蒸發(fā)器18中主要用于換熱的部分。 制冷劑壓力可至少經(jīng)過預(yù)定范圍被逐步降低。另外，制冷劑壓力可經(jīng)過包 括所述預(yù)定范圍的較寬的范圍逐漸降低。
在第一個(gè)實(shí)施例中，制冷劑壓力在從第二蒸發(fā)器18的入口至出口 (也 就是直至噴射器15的制冷劑吸入口 15b)的整個(gè)范圍內(nèi)，被連續(xù)降低。制 冷劑壓力逐漸降低的所述預(yù)定范圍可設(shè)在第二蒸發(fā)器18的入口附近。作 為替換，制冷劑壓力逐漸降低的所述預(yù)定范圍可根據(jù)第二蒸發(fā)器18入口 處的動(dòng)壓，被直接定位在第二蒸發(fā)器18入口后。
通過設(shè)置用于劇烈降低第二蒸發(fā)器18中的制冷劑壓力的一個(gè)或更多 部分，第二蒸發(fā)器18內(nèi)部可被劃分成多個(gè)區(qū)域，最上游的區(qū)域可被設(shè)置 為所述預(yù)定范圍。
上述吸入側(cè)制冷劑回路包括制冷劑分配單元16。因此，吸入側(cè)制冷劑 回路可包括擴(kuò)散器部分15d和制冷劑分配單元16之間的第一管，以及制 冷劑分配單元16和第二蒸發(fā)器18之間的第二管。吸入側(cè)制冷劑回路可通 過直接連接擴(kuò)散器部分15d、制冷劑分配單元16和第二蒸發(fā)器18中的至 少兩個(gè)被構(gòu)成，而不包括第一管和第二管兩者或其中一個(gè)。
吸入側(cè)制冷劑回路可被設(shè)置為具有長度、厚度、截面形狀和/或沿流向 的曲線形狀，使得制冷劑到達(dá)至少第二蒸發(fā)器18的入口，并且由于噴射 器15的擴(kuò)散器部分15d出口側(cè)處制冷劑流的動(dòng)壓，進(jìn)一步到達(dá)第二蒸發(fā) 器18內(nèi)部。吸入側(cè)制冷劑回路可被構(gòu)成為包括擴(kuò)散器部分15d的至少一 部分。
(第二個(gè)實(shí)施例)
在上述的第一個(gè)實(shí)施例中，具有T型接頭結(jié)構(gòu)的制冷劑分配單元16 被采用。第二個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10利用如圖4和圖5所示的具 有Y型三向接頭結(jié)構(gòu)的制冷劑分配單元20。制冷劑循環(huán)裝置10中其它部 件的結(jié)構(gòu)可與第一個(gè)實(shí)施例中的相同。圖4是顯示第二個(gè)實(shí)施例所述的制 冷劑循環(huán)裝置10的示意圖。圖5是制冷劑分配單元20的注入管20a的軸
向截面圖。
制冷劑分配單元20包括，如圖5所示，允許制冷劑流入其中的注入 管20a、用于允許制冷劑流到第一蒸發(fā)器17的第一導(dǎo)管20b,以及用于允 許制冷劑流至第二蒸發(fā)器18的第二導(dǎo)管20c。
具體而言，注入管20a以及第一和第二導(dǎo)管20b和20c以下述方式相 互連接。也就是，相對(duì)注入管20a中的制冷劑的流入方向(也就是圖5中 箭頭A的方向)，第一導(dǎo)管20b中的制冷劑的流出方向(也就是圖5中箭 頭B的方向)和第二導(dǎo)管20c中的制冷劑的流出方向(也就是圖5中箭頭 C的方向)被分別定向?yàn)轭A(yù)定方向。此外，這些流出方向B和C還被定向 為以銳角相交。
因此，流入注入管20a的制冷劑通過分流部分Z分流，所述分流部分 Z形成在制冷劑分配單元20內(nèi)部的第一和第二導(dǎo)管20b和20c的連接部分 中，然后制冷劑流出第一導(dǎo)管20b和第二導(dǎo)管20c。
此時(shí)，來自第一導(dǎo)管20b的制冷劑的流向(箭頭B方向)和來自第二 導(dǎo)管20c的制冷劑的流向(箭頭C方向)被連接以銳角相交。因此，已經(jīng) 流入注入管20a的制冷劑從第一和第二導(dǎo)管20b和20c流動(dòng)，而不必降低 流速。這樣，即使在制冷劑流在分配單元20的分流部分Z處被分流，從 噴射器15的擴(kuò)散器部分15d流來的制冷劑的動(dòng)壓仍被保持。
雖然圖4示意性地顯示了第二個(gè)實(shí)施例的循環(huán)結(jié)構(gòu)，但是噴射器15 的擴(kuò)散器部分15d、制冷劑分配單元20、第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā)器18 實(shí)際上可被直接相互連接，或者通過短管相互靠近連接。這種連接能有效 地保持從噴射器15流至第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā)器18的制冷劑的動(dòng)壓。
如上所述，第一導(dǎo)管20b中的制冷劑的流出方向(也就是箭頭B方向) 和第二導(dǎo)管20c中制冷劑的流出方向(也就是箭頭C方向)相對(duì)注入管 20a中制冷劑的流入方向分別指向預(yù)定方向。因此，僅通過調(diào)整第一導(dǎo)管 20b的管徑cpdl和第二導(dǎo)管20的管徑cpd2，可容易地進(jìn)行流入第一蒸發(fā)器 17的制冷劑流量與流入第二蒸發(fā)器18的制冷劑流量的流量比的調(diào)整。
因此，第二個(gè)實(shí)施例可以采用與第一個(gè)實(shí)施例相同的方式操作，并且 由此能夠獲得與上述第一個(gè)實(shí)施例相同的效果。
(第三個(gè)實(shí)施例)
在第三個(gè)實(shí)施例中，第一個(gè)實(shí)施例中描述的制冷劑分配單元16的結(jié) 構(gòu)被使用。如圖6的整個(gè)結(jié)構(gòu)圖所示，除第一個(gè)實(shí)施例中的制冷劑循環(huán)結(jié) 構(gòu)之外，用作節(jié)流裝置的用于減壓制冷劑的收斂噴嘴21 (錐形噴嘴)被設(shè) 在制冷劑分配單元16 (具體而言，第二導(dǎo)管16c)和第二蒸發(fā)器18之間。 圖6中點(diǎn)D、 E、 F和G處制冷劑的靜壓和動(dòng)壓被調(diào)節(jié)，以具有下述公式 Fl。
具體而言，點(diǎn)D是噴射器15的擴(kuò)散器部分15d的出口，點(diǎn)D處制冷 劑(也就是擴(kuò)散器部分15d出口處的制冷劑)的靜壓是Psl，并且其動(dòng)壓 是Pvl。點(diǎn)E是第二蒸發(fā)器18的入口，點(diǎn)E處制冷劑(也就是第二蒸發(fā) 器18入口處的制冷劑)的靜壓是Ps2，并且其動(dòng)壓是Pv2。點(diǎn)F是第二蒸 發(fā)器18的出口 ，點(diǎn)F處制冷劑(也就是第二蒸發(fā)器18出口處制冷劑)的 靜壓是Ps3。點(diǎn)G是噴射器15的制冷劑吸入口 15b，點(diǎn)G處制冷劑的靜 壓是Ps4。從制冷劑吸入口 15b吸入的制冷劑的目標(biāo)流量可被調(diào)節(jié)，以具 有下述關(guān)系
(Psl—Ps4)+Pvl ^ (Psl-Ps2)+(Ps2-Ps3)+(Ps3—Ps4)+Pv2 (Fl)
在公式F1中，項(xiàng)"Psl-Ps4"表示由噴射器15產(chǎn)生的壓力增量Psej， 項(xiàng)"Psl-Ps2"表示從擴(kuò)散器部分15d至第二蒸發(fā)器18的制冷劑流動(dòng)通路 中的壓力損失。也就是，項(xiàng)"Psl-Ps2"包括制冷劑分配單元16中的壓力 損失和收斂噴嘴21中的壓力降低量。
項(xiàng)"Ps2-Ps3"表示第二蒸發(fā)器18的制冷劑入口和出口之間的壓力損 失，項(xiàng)"Ps3-Ps4"表示從第二蒸發(fā)器18到制冷劑吸入口 15b的制冷劑流 動(dòng)通路中的壓力損失。
因此，公式Fl表示從噴射器15的壓力增量Psej和擴(kuò)散器部分15d出 口處的制冷劑動(dòng)壓Pvl的總值中減去從擴(kuò)散器部分15d至制冷劑吸入口 15b的流動(dòng)通路中的壓力損失的總值所獲得的值大于等于第二蒸發(fā)器18 入口處的制冷劑動(dòng)壓Pv2。
也就是，在各點(diǎn)D至G處制冷劑的靜壓和動(dòng)壓被調(diào)節(jié)，以具有由公 式Fl表示的關(guān)系，使得在制冷劑流入第二蒸發(fā)器18時(shí)，第二蒸發(fā)器18
入口處制冷劑的動(dòng)壓可被施加。
在第三個(gè)實(shí)施例中，制冷劑分配單元16被使用以分流制冷劑流，同
時(shí)來自噴射器15的制冷劑的動(dòng)壓可被保持，而在制冷劑流的分流過程中 不必降低制冷劑的流速。通過布置制冷劑分配單元16和第二蒸發(fā)器18， 使得它們相互靠近地定位，并通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)收斂噴嘴21的制冷劑通道 面積，各點(diǎn)D至G處制冷劑靜壓和動(dòng)壓的調(diào)節(jié)可被容易地進(jìn)行。
雖然在第三個(gè)實(shí)施例中，收斂噴嘴21被用作節(jié)流裝置，但是拉伐爾 噴管可被采用。通常，拉伐爾噴管包括位于制冷劑通道中間并具有最小通 道面積的喉部，以及在喉部之后內(nèi)徑逐漸增加的寬敞端部。其它部件的結(jié) 構(gòu)可以與第一個(gè)實(shí)施例的相同。
現(xiàn)在，具有上述結(jié)構(gòu)的第三個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10的操作將 結(jié)合圖7描述。圖7是示意地顯示第三個(gè)實(shí)施例制冷劑循環(huán)裝置10中制 冷劑狀態(tài)的莫里爾圖。
當(dāng)壓縮機(jī)ll由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，被分流部分Z分流后，從第一導(dǎo) 管16b流至第一蒸發(fā)器17的制冷劑按順序通過壓縮機(jī)11、散熱器12、內(nèi) 部換熱器13、膨脹閥14、噴射器15、第一蒸發(fā)器17，以及壓縮機(jī)11循 環(huán)(這對(duì)應(yīng)圖7中從點(diǎn)"a"至點(diǎn)"b"、點(diǎn)"c"、點(diǎn)"d"、點(diǎn)"e"、點(diǎn)"f"、 點(diǎn)"g"、點(diǎn)"h"、點(diǎn)"i"，然后點(diǎn)"a"的變化)。因此，冷卻效果可在第 一蒸發(fā)器17處獲得。
被分流部分Z分流的其它制冷劑從第二導(dǎo)管16c流出被收斂噴嘴21 減壓(這對(duì)應(yīng)圖7中從點(diǎn)"g"至點(diǎn)"gl"的變化)。此時(shí)，在本實(shí)施例中， 作為減壓裝置的收斂噴嘴21的使用趨向于降低減壓和膨脹過程中制冷劑 的流速。這使得第二蒸發(fā)器18入口側(cè)制冷劑的動(dòng)壓難于降低，并能基本 上等熵地減壓和膨脹制冷劑。
被收斂噴嘴21減壓和膨脹的制冷劑流入第二蒸發(fā)器18，并從鼓風(fēng)扇 吹來的空氣中吸收熱量以蒸發(fā)(這對(duì)應(yīng)圖7中從點(diǎn)"gl"至點(diǎn)"j"的變化)。 然后，制冷劑從制冷劑吸入口 15b被吸入噴射器15(這對(duì)應(yīng)圖7中從點(diǎn)"j" 至點(diǎn)"f"的變化)。
如上所述，在第三個(gè)實(shí)施例中，在各點(diǎn)D至G處的制冷劑的靜壓和 動(dòng)壓可被調(diào)節(jié)以具有公式Fl表示的關(guān)系。因此，當(dāng)制冷劑流入第二蒸發(fā)
器18時(shí)，第二蒸發(fā)器18入口處制冷劑的動(dòng)壓可確保作用，以允許制冷劑 流入第二蒸發(fā)器18。結(jié)果，第三個(gè)實(shí)施例能獲得與第一個(gè)實(shí)施例相同的效 果。
收斂噴嘴21的減壓作用能相對(duì)第一蒸發(fā)器17的制冷劑蒸發(fā)壓力(也 就是制冷劑蒸發(fā)溫度)，有效地降低第二蒸發(fā)器18的制冷劑蒸發(fā)壓力(也 就是制冷劑蒸發(fā)溫度)。由于制冷劑被收斂噴嘴21等熵地減壓和膨脹，所 以第二蒸發(fā)器18的入口和出口之間的焓差可被放大，以能進(jìn)一步提高第 二蒸發(fā)器18的制冷能力。
(第四個(gè)實(shí)施例)
在上述的第三個(gè)實(shí)施例中，收斂噴嘴21被設(shè)在制冷劑分配單元16和 第二蒸發(fā)器18之間。然而，在第四個(gè)實(shí)施例中，如圖8的整個(gè)結(jié)構(gòu)圖中 所示，在制冷劑流中串聯(lián)連接的上游蒸發(fā)部分18a和下游蒸發(fā)部分18b被 采用作為第二蒸發(fā)器18，與第三個(gè)實(shí)施例中相同的收斂噴嘴21被設(shè)在兩 個(gè)蒸發(fā)部分18a和18b之間。
圖8中點(diǎn)D、 E、 F和G處制冷劑的靜壓和動(dòng)壓被調(diào)節(jié)，以具有上述 第三個(gè)實(shí)施例的公式Fl表示的關(guān)系。其它組件的結(jié)構(gòu)可以與第三個(gè)實(shí)施 例中的相同。
現(xiàn)在，具有圖8的上述結(jié)構(gòu)的第四個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10的 操作將結(jié)合圖9描述。圖9是示意地顯示第四個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置 IO中制冷劑狀態(tài)的莫里爾圖。
當(dāng)壓縮機(jī)11由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，被分流部分Z分流后，從第一導(dǎo) 管16b流至第一蒸發(fā)器17的制冷劑按順序通過壓縮機(jī)11、散熱器12、內(nèi) 部換熱器13、膨脹閥14、噴射器15、第一蒸發(fā)器17以及壓縮機(jī)11循環(huán) (這對(duì)應(yīng)圖9中從點(diǎn)"a"至點(diǎn)"b"、點(diǎn)"c"、點(diǎn)"d"、點(diǎn)"e"、點(diǎn)"f"、 點(diǎn)"g"、點(diǎn)"h"、點(diǎn)"i"，然后點(diǎn)"a"的變化)。這顯示了在該壓縮機(jī)ll 的制冷劑循環(huán)中第一蒸發(fā)器17處的制冷效果。
被分流部分Z分流的另外的制冷劑從第二導(dǎo)管16c流入第二蒸發(fā)器18 的上游蒸發(fā)部分18a中。流入上游蒸發(fā)部分18a的制冷劑從鼓風(fēng)扇吹來的 空氣中吸收熱量以蒸發(fā)，同時(shí)由于上游蒸發(fā)部分18a內(nèi)部的壓力損失和噴
射器15的抽吸作用逐漸降低壓力(這對(duì)應(yīng)圖9中從點(diǎn)"g"至點(diǎn)"g2"的 變化)。
來自上游蒸發(fā)部分18a的制冷劑被收斂噴嘴21減壓(這對(duì)應(yīng)圖9中 從點(diǎn)"g2"至點(diǎn)"g3"的變化)。然后，制冷劑從收斂噴嘴21流入下游蒸 發(fā)部分18b，并從鼓風(fēng)扇吹來的空氣中吸收熱量以蒸發(fā)(這對(duì)應(yīng)圖9中從 點(diǎn)"g3"至點(diǎn)"j"的變化)。來自下游蒸發(fā)部分18b的制冷劑從制冷劑吸 入口 15b被吸入噴射器15 (這對(duì)應(yīng)圖9中從點(diǎn)"j"至點(diǎn)"f"的變化)。
如上所述，在第四個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)壓趨向于容易地施加至設(shè)在第二蒸 發(fā)器18的收斂噴嘴21上游側(cè)的上游蒸發(fā)部分，這能獲得與第一個(gè)實(shí)施例 相同的效果。此外，設(shè)在收斂噴嘴21下游側(cè)的下游蒸發(fā)部分18b能進(jìn)一 步利用收斂噴嘴21的減壓作用降低制冷劑蒸發(fā)壓力(制冷劑蒸發(fā)溫度)， 從而它能獲得與第三個(gè)實(shí)施例相同的效果。
(第五個(gè)實(shí)施例)
上述第一個(gè)實(shí)施例描述了熱膨脹閥14被采納，作為用于調(diào)節(jié)至噴嘴 部分16a的制冷劑流量的流量調(diào)節(jié)裝置的例子。然而，第五個(gè)實(shí)施例將描 述膨脹閥22被使用，并且貯存器23被設(shè)在圖10所示的第一蒸發(fā)器17下 游側(cè)的例子。
膨脹閥22是熱膨脹閥，類似膨脹閥14。熱膨脹閥22具有設(shè)在第二蒸 發(fā)器18下游側(cè)的溫度傳感部分22a。貯存器23是用于將制冷劑分成液相 和氣相，并允許分開的氣相制冷劑流入壓縮機(jī)11吸入側(cè)的氣液分離器。 制冷劑循環(huán)中其它部件的結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例中的相同。
具有圖10中顯示的第五個(gè)實(shí)施例的具有上述結(jié)構(gòu)的制冷劑循環(huán)裝置 也可被操作獲得與第一個(gè)實(shí)施例相同的效果。到噴嘴部分15a的制冷劑流 量通過膨脹閥22調(diào)節(jié)，膨脹閥22可調(diào)節(jié)通過具有簡單循環(huán)結(jié)構(gòu)的整個(gè)循 環(huán)流動(dòng)的制冷劑的流量。氣相制冷劑通過貯存器23被提供至壓縮機(jī)11的 吸入側(cè)。因此，這可防止壓縮機(jī)液體返回的問題。
在第五個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中，上述第一個(gè)實(shí)施例中描述 的制冷劑分配單元16被使用。然而，在第五個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置 10中，第二個(gè)實(shí)施例中描述的制冷劑分配單元20也可被使用，替代制冷
劑分配單元16。. (第六個(gè)實(shí)施例)
雖然第五個(gè)實(shí)施例描述了采用膨脹閥22作為流量調(diào)節(jié)裝置的例子， 但是如圖11的整體結(jié)構(gòu)圖所示，第六個(gè)實(shí)施例將描述使用電膨脹閥24的 制冷劑循環(huán)裝置10的例子。制冷劑循環(huán)裝置10還包括作為檢測(cè)第二蒸發(fā) 器18入口側(cè)制冷劑壓力的壓力檢測(cè)單元的壓力傳感器25，以及作為檢測(cè) 第二蒸發(fā)器18入口側(cè)制冷劑溫度的溫度檢測(cè)單元的溫度傳感器26。制冷 劑循環(huán)裝置10還包括基于壓力傳感器25和溫度傳感器26的檢測(cè)信號(hào)控 制電膨脹閥24操作的控制器28 (ECU)
第六個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10構(gòu)成超臨界循環(huán)，其中被減壓前 的高壓側(cè)制冷劑壓力等于或高于制冷劑的臨界壓力，例如使用二氧化碳作 為制冷劑。因此，散熱器12在冷卻制冷劑時(shí)不冷凝制冷劑。因此，液體 接收器不必設(shè)置在散熱器12的制冷劑出口側(cè)。
控制器28具有用于從壓力傳感器25和溫度傳感器26讀取檢測(cè)信號(hào) 的輸入側(cè)，以及連接到電膨脹閥24的輸出側(cè)?；跍囟葌鞲衅?6檢測(cè)的 溫度，控制器28利用預(yù)先存儲(chǔ)的控制圖確定目標(biāo)壓力?？刂破?8控制電 膨脹閥24的閥門開度，使得壓力傳感器25檢測(cè)的壓力接近目標(biāo)壓力，從 而調(diào)節(jié)流入噴射器15的噴嘴部分15a的制冷劑流量。
其它組件的結(jié)構(gòu)與第五個(gè)實(shí)施例中的相同。具有上述第六個(gè)實(shí)施例結(jié) 構(gòu)的制冷劑循環(huán)裝置IO也可被操作，獲得與第一個(gè)實(shí)施例相同的效果。
在第六個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中，第一個(gè)實(shí)施例中描述的制 冷劑分配單元16被使用。然而，在第六個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中， 第二個(gè)實(shí)施例中描述的制冷劑分配單元20也可被使用，替代制冷劑分配 單元16。.
(第七個(gè)實(shí)施例)
在上述第六個(gè)實(shí)施例中，第二蒸發(fā)器18入口側(cè)上的制冷劑壓力和溫 度通過使用傳感器25和26檢測(cè)。作為對(duì)比，在第七個(gè)實(shí)施例中，如圖12 的整個(gè)結(jié)構(gòu)圖所示，制冷劑循環(huán)裝置IO包括作為檢測(cè)第二蒸發(fā)器18出口
側(cè)制冷劑壓力的壓力檢測(cè)單元的壓力傳感器25，以及作為檢測(cè)第二蒸發(fā)器 18出口側(cè)制冷劑溫度的溫度檢測(cè)單元的溫度傳感器26。其它部件的結(jié)構(gòu) 可以與第六個(gè)實(shí)施例的相同。
具有上述第七個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)的制冷劑循環(huán)裝置也可被操作，獲得與第 五個(gè)實(shí)施例相同的效果。在這個(gè)實(shí)施例中，控制器28可控制電膨脹閥24 的閥門開度，使得溫度傳感器26的檢測(cè)溫度是先前確定的目標(biāo)溫度，從 而調(diào)節(jié)流入噴射器15的噴嘴部分15a的流量。
在第七個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中，第一個(gè)實(shí)施例中描述的制 冷劑分配單元16被使用。然而，在第七個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中， 第二個(gè)實(shí)施例中描述的制冷劑分配單元20也可被使用，替代制冷劑分配 單元16。.
(第八個(gè)實(shí)施例)
在上述第六個(gè)實(shí)施例中，第二蒸發(fā)器18入口側(cè)的制冷劑壓力和溫度 通過使用傳感器25、 26被檢測(cè)。作為對(duì)比，在第八個(gè)實(shí)施例中，如圖13 的整個(gè)結(jié)構(gòu)圖所示，制冷劑循環(huán)裝置10包括作為檢測(cè)電膨脹閥24上游側(cè) 制冷劑壓力的壓力檢測(cè)單元的壓力傳感器25，以及作為檢測(cè)電膨脹閥24 上游側(cè)制冷劑溫度的溫度檢測(cè)單元的溫度傳感器26。其它部件的結(jié)構(gòu)可以 與第六個(gè)實(shí)施例的相同。
同樣，在操作具有此實(shí)施例這種結(jié)構(gòu)的制冷劑循環(huán)裝置10時(shí)，基于 溫度檢測(cè)器26檢測(cè)的溫度，控制器28可通過利用預(yù)先存儲(chǔ)的控制圖確定 目標(biāo)壓力。此外，控制器28可控制電膨脹閥24的閥門開度，使得壓力傳 感器25檢測(cè)的溫度接近目標(biāo)壓力，從而調(diào)節(jié)流入噴嘴部分15a的制冷劑 流量。這可獲得與上述第五個(gè)實(shí)施例相同的作用。
在第八個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中，第一個(gè)實(shí)施例中描述的制 冷劑分配單元16被使用。然而，在第八個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中， 第二個(gè)實(shí)施例中描述的制冷劑分配單元20也可被使用，替代制冷劑分配 單元16。.
(第九個(gè)實(shí)施例)
本發(fā)明的第九個(gè)實(shí)施例將結(jié)合圖14描述。在此實(shí)施例中，如圖14的 整個(gè)結(jié)構(gòu)圖所示，用于分流制冷劑流的分流部分Y被設(shè)在第三個(gè)實(shí)施例的 制冷劑循環(huán)裝置10結(jié)構(gòu)中的散熱器12的下游側(cè)和膨脹閥14的上游側(cè)。 旁路通道30被設(shè)置，用于從分流部分Y向第一蒸發(fā)器17下游側(cè)與內(nèi)部換 熱器13的低壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13b上游側(cè)之間的部分引導(dǎo)制冷劑。
在旁路通道30中，用于減壓和膨脹制冷劑的節(jié)流裝置31，和用于蒸 發(fā)從節(jié)流裝置31流來的制冷劑的第三蒸發(fā)器32被設(shè)置。第三蒸發(fā)器32 是用于熱輻射的換熱器，它交換節(jié)流裝置31下游側(cè)制冷劑與第三蒸發(fā)器 32的鼓風(fēng)扇(未示出)吹來的空氣之間的熱量，以使得低壓制冷劑蒸發(fā)，從 而顯示熱吸收效果。
固定節(jié)流閥可以被使用作為節(jié)流裝置31，如毛細(xì)管，或節(jié)流孔。作為 替換，電動(dòng)可變節(jié)流閥可被使用作為節(jié)流裝置31。其它部件的結(jié)構(gòu)與第三 個(gè)實(shí)施例的相同。此外，在第九個(gè)實(shí)施例中，第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā) 器18可被用于汽車前排座的空氣調(diào)節(jié)，第三蒸發(fā)器32可被用于汽車后排 座的空氣調(diào)節(jié)。
具有上述第九個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)的制冷劑循環(huán)裝置10也可被操作，以獲 得與第三個(gè)實(shí)施例相同的效果。在分流部分Y處分流的制冷劑在第三蒸發(fā)
器32中吸收熱量，并被蒸發(fā)。因此，第一至第三蒸發(fā)器17、 18和32可
同時(shí)獲得制冷效果。
在圖14中，第三蒸發(fā)器32被并聯(lián)地連接至噴射器15和第一蒸發(fā)器 17。因此，壓縮機(jī)11的制冷劑排出和吸入能力可被用于使制冷劑流入第 三蒸發(fā)器32，從而制冷劑可確保流入第三蒸發(fā)器32以具有制冷能力。
在第九個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中，第一個(gè)實(shí)施例中描述的制 冷劑分配單元16被使用。然而，在第九個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中， 第二個(gè)實(shí)施例中描述的制冷劑分配單元20也可被使用，替代制冷劑分配 單元16。.
(第十個(gè)實(shí)施例)
本發(fā)明的第十個(gè)實(shí)施例將結(jié)合圖15描述。如圖15的整個(gè)結(jié)構(gòu)圖所示， 第十個(gè)實(shí)施例在旁路通道30方面與第九個(gè)實(shí)施例制冷劑循環(huán)裝置10不
同。具體而言，在第十個(gè)實(shí)施例中，從分流部分Y分流的旁路通道30被 連接以使得流過第三蒸發(fā)器32后的制冷劑被引導(dǎo)至收斂噴嘴21下游側(cè)和 第二蒸發(fā)器18上游側(cè)之間的部分。其它部件的結(jié)構(gòu)與第九個(gè)實(shí)施例的相 同。
第三蒸發(fā)器32具有在旁路通道30中的下游側(cè)，該下游側(cè)被連接到制 冷劑分配單元16和第二蒸發(fā)器18之間，以施加噴射器15的制冷劑吸入 口 15b的吸入壓力至第三蒸發(fā)器32.。因此，與第一蒸發(fā)器17相比，第三 蒸發(fā)器32的制冷劑蒸發(fā)壓力(制冷劑蒸發(fā)溫度)可被設(shè)定得較低。
在第十個(gè)實(shí)施例中，制冷劑循環(huán)裝置10可被應(yīng)用至汽車用的冷凍器 和冷藏器中。在這種情況下，在冷凍器和冷藏器中，第一蒸發(fā)器17被用 于冷卻冷藏室，制冷劑蒸發(fā)溫度低于第一蒸發(fā)器17的第二蒸發(fā)器18和第 三蒸發(fā)器32被用于冷卻冷凍室。
具有此實(shí)施例上述結(jié)構(gòu)的制冷劑循環(huán)裝置10也可被操作，同時(shí)獲得 第一至第三蒸發(fā)器17、 18和32的冷卻效果，類似第九個(gè)實(shí)施例。雖然在 此實(shí)施例中收斂噴嘴21被提供，但是僅允許制冷劑從制冷劑分配單元16 流向第二蒸發(fā)器18 (也就是流向制冷劑吸入口 15b—側(cè))的單向閥可被設(shè) 置，以替代收斂噴嘴21，或者與收斂噴嘴ll串聯(lián)。
在第十個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中，第一個(gè)實(shí)施例中描述的制 冷劑分配單元16被使用。然而，在第十個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中， 第二個(gè)實(shí)施例中描述的制冷劑分配單元20也可被使用，替代制冷劑分配 單元16。.
(第十一個(gè)實(shí)施例)
本發(fā)明的第十一個(gè)實(shí)施例將結(jié)合圖16描述。如圖16的整個(gè)結(jié)構(gòu)圖所 示，第十一個(gè)實(shí)施例與第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不同之處在于第三蒸發(fā)器32 與第二蒸發(fā)器18并列設(shè)置。也就是，流出制冷劑分配單元16的第二導(dǎo)管 16c的制冷劑并行地流入第二蒸發(fā)器18和第三蒸發(fā)器32，并被會(huì)和引入 噴射器15的制冷劑吸入口 15b。第十一個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10的 其它部件與上述第一個(gè)實(shí)施例的類似。
具有第十一個(gè)實(shí)施例上述結(jié)構(gòu)的制冷劑循環(huán)裝置10也可被操作，以
獲得與第一個(gè)實(shí)施例相同的效果，同時(shí)獲得在第三蒸發(fā)器32中的冷卻效 果。此時(shí)，噴射器15的擴(kuò)散器部分15d下游側(cè)的制冷劑的動(dòng)壓還可被施 加至第三蒸發(fā)器32，以使制冷劑確保流入第三蒸發(fā)器32。因此，也可在 第三蒸發(fā)器32中獲得制冷能力。
在第十一個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中，上述第一個(gè)實(shí)施例中描 述的制冷劑分配單元16被使用。然而，在第十一個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán) 裝置10中，第二個(gè)實(shí)施例中描述的制冷劑分配單元20也可被使用，以替 代制冷劑分配單元16。
(第十二個(gè)實(shí)施例)
本發(fā)明的第十二個(gè)實(shí)施例現(xiàn)在將結(jié)合圖17描述。如圖17的整個(gè)結(jié)構(gòu) 圖所示，第十二個(gè)實(shí)施例與第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不同之處在于第三蒸發(fā)器 32與第一蒸發(fā)器17并列設(shè)置。也就是，流出制冷劑分配單元16的第一導(dǎo) 管16c的制冷劑并行地流入第一蒸發(fā)器17和第三蒸發(fā)器32，并被會(huì)和以 流向壓縮機(jī)11的制冷劑吸入側(cè)。第十二個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10的 其它部件與上述第一個(gè)實(shí)施例的類似。
具有此實(shí)施例上述結(jié)構(gòu)的制冷劑循環(huán)裝置10也可被操作，獲得與第 一個(gè)實(shí)施例相同的效果，同時(shí)獲得在第三蒸發(fā)器32處的冷卻效果。在這 種情況下，壓縮機(jī)ll的吸入作用確保制冷劑流入第三蒸發(fā)器32，使得可 在第三蒸發(fā)器32中獲得制冷能力。
在第十二個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中，上述第一個(gè)實(shí)施例中描 述的制冷劑分配單元16被使用。然而，在第十二個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán) 裝置10中，第二個(gè)實(shí)施例中描述的制冷劑分配單元20也可被使用，以替 代制冷劑分配單元16。.
(其它實(shí)施例)
雖然已參考附圖結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例充分描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)注意， 對(duì)于那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員，各種改變和改進(jìn)將是顯而易見的。
(1)例如，在上述實(shí)施例中，被第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā)器18冷 卻的空間沒有被詳細(xì)描述。第一和第二蒸發(fā)器17和18可被設(shè)置以冷卻將
被各種不同的鼓風(fēng)扇吹送的空氣，因此可被用于冷卻不同的待冷卻和空氣
調(diào)節(jié)的空間。作為替換，第一和第二蒸發(fā)器17和18可用于冷卻相同的待 冷卻和空氣調(diào)節(jié)的空間。
當(dāng)?shù)谝缓偷诙舭l(fā)器17和18被用于對(duì)相同的待冷卻空間進(jìn)行冷卻和 空氣調(diào)節(jié)時(shí)，如圖18所示，第一個(gè)實(shí)施例的第一和第二蒸發(fā)器17和18 可被裝配成整體結(jié)構(gòu)。此外，該相同空間可通過允許被鼓風(fēng)扇吹送的空氣 以如圖18中箭頭X所示的方向順序穿過第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā)器18 而被冷卻。
因?yàn)榈诙舭l(fā)器18中蒸發(fā)的氣體制冷劑通過制冷劑吸入口 15b被噴 射器15吸取，第二蒸發(fā)器18的制冷劑蒸發(fā)壓力(制冷劑蒸發(fā)溫度)與第 一蒸發(fā)器17相比是低的。因此，可以在第一蒸發(fā)器17的制冷劑蒸發(fā)溫度 和吹送空氣的溫度之間獲得溫度差，以及在第二蒸發(fā)器18的制冷劑蒸發(fā) 溫度和吹送空氣溫度之間獲得溫度差，從而有效地冷卻第一和第二蒸發(fā)器 17、 18兩者中的吹送空氣。
用于將第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā)器18裝配成整體結(jié)構(gòu)的具體裝置可 以包括，例如，用鋁制作第一和第二蒸發(fā)器17、 18的組件，通過如銅焊 的連接方式將這些蒸發(fā)器17、 18連接成整體結(jié)構(gòu)。作為替換，這些蒸發(fā) 器17、 18可通過例如螺栓連接的機(jī)械接合方式被整體連接，它們之間的 空間為10mm或更少。
翅管型換熱器可被用作第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā)器18。第一蒸發(fā)器 17和第二蒸發(fā)器18可以使用相同的翅片，并且采用與翅片接觸的管制成 的分開部件的形式相互整體地連接。
同樣地，在第九至第十二個(gè)實(shí)施例中，第一至第三蒸發(fā)器17、 18和 32可被裝配成整體結(jié)構(gòu)。例如，在第十和第十一個(gè)實(shí)施例中，第二蒸發(fā)器 18和第三蒸發(fā)器32可被整體形成。在第十二個(gè)實(shí)施例中，第一蒸發(fā)器17 和第三蒸發(fā)器32可采用整體結(jié)構(gòu)方式裝配。
(2)盡管在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的制冷劑循環(huán)裝置10被典型地用 于汽車的空調(diào)或者汽車的冷凍器和冷藏器，但本發(fā)明并不限于此。例如， 本發(fā)明可被應(yīng)用至工業(yè)冷藏器、家用冷藏器、自動(dòng)售貨機(jī)的冷卻器、冷藏 箱等。在這種情況下，電動(dòng)壓縮機(jī)可被使用作為壓縮機(jī)。除了基于氟利昂
的制冷劑外，基于HC的制冷劑和二氧化碳制冷劑也可被用作制冷劑。
在上述第一個(gè)至第五個(gè)、第九個(gè)至第十二個(gè)實(shí)施例中，熱膨脹閥被用 作膨脹閥14和22，但是膨脹閥并不限于此。同樣，在上述實(shí)施例中，電 膨脹閥可被使用以根據(jù)壓力傳感器和溫度傳感器的檢測(cè)值計(jì)算過熱度，因 此電膨脹閥的閥門開度可被調(diào)節(jié)，使得過熱度變成預(yù)定值，類似第六個(gè)至 第八個(gè)實(shí)施例。
(4) 雖然在上述實(shí)施例中，包括制冷劑通道面積恒定的噴嘴部分15a 的固定噴射器被用作噴射器15，并且噴射器15和用作流量調(diào)節(jié)裝置的膨 脹閥14、 22、 24被獨(dú)立地形成，但是本發(fā)明并不限于此。噴射器15可與 膨脹閥14、 22、 24整體形成。
例如，包括制冷劑通道面積可調(diào)的可變噴嘴部分的可變噴射器可被用 作噴射器15。具體而言，可變噴嘴部分可以是這樣的機(jī)構(gòu)針被插入可變 噴嘴部分的通道中，制冷劑通道面積可通過用電執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制針的位置來 調(diào)節(jié)。
在上述實(shí)施例中，散熱器12被用作戶外側(cè)換熱器，用于交換制冷劑 和外界空氣之間的熱量，同時(shí)第一蒸發(fā)器17、第二蒸發(fā)器18和第三蒸發(fā) 器32被用作戶內(nèi)側(cè)換熱器。在這種情況下，蒸發(fā)器17、 18、 32可被用于 冷卻汽車車廂或冷藏器或冷凍室的內(nèi)部。相反地，本發(fā)明可被用于熱泵循 環(huán)，其中第一至第三蒸發(fā)器17、 18、 32被構(gòu)造為用于從熱源如外界空氣 吸熱的戶外側(cè)換熱器，散熱器12被構(gòu)造為用于加熱待加熱流體如空氣或 水的戶內(nèi)側(cè)換熱器。
(5) 在上述任何一個(gè)實(shí)施例的制冷劑循環(huán)裝置10中，具有高壓側(cè)制 冷劑流動(dòng)通路13a和低壓側(cè)制冷劑流動(dòng)通路13b的內(nèi)部換熱器13或/和貯 存器23可被省略。
另外，上述各實(shí)施例的部件和特征可被適宜地組合，而不限于各實(shí)施 例的每個(gè)例子。
本發(fā)明的任何方面可被應(yīng)用于制冷劑循環(huán)裝置，該制冷劑循環(huán)裝置包 括用于壓縮和排出制冷劑的壓縮機(jī)11;用于冷卻壓縮機(jī)11排出的高溫高 壓制冷劑的散熱器12;噴射器15，包括用于減壓和膨脹散熱器12下游側(cè) 制冷劑的噴嘴部分15a，和利用從噴嘴部分15a噴射的高速制冷劑流抽吸 制冷劑的制冷劑吸入口 15b;用于將從噴射器15流出的制冷劑流分流為至 少第一制冷劑分流和第二制冷劑分流的分流部分Z;用于蒸發(fā)被分流部分 Z分流的第一制冷劑分流的制冷劑以允許制冷劑流至壓縮機(jī)11吸入側(cè)的 第一蒸發(fā)器17;以及用于蒸發(fā)被分流部分Z分流的第二制冷劑分流的制
冷劑以允許制冷劑流至制冷劑吸入口 15b上游側(cè)的第二蒸發(fā)器18。
作為本發(fā)明的例子，分流部分Z可被設(shè)置以保持噴射器15流出的制 冷劑的動(dòng)壓，第二蒸發(fā)器18在從噴射器15流出的制冷劑的動(dòng)壓被施加至 第二蒸發(fā)器18內(nèi)部的范圍內(nèi)連接至分流部分Z。作為替換，分流部分Z 和第二蒸發(fā)器18可被連接，而在它們之間沒有節(jié)流，使得流出噴射器15 的制冷劑動(dòng)壓被直接施加至第二蒸發(fā)器18內(nèi)部。作為替換，分流部分Z 可被連接至噴射器15和第二蒸發(fā)器18，使得被吸入制冷劑吸入口的制冷 劑目標(biāo)流量滿足下式
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其中，Psl是擴(kuò)散器部分15d的出口處制冷劑的靜壓，Pvl是擴(kuò)散器 部分15d的出口處制冷劑的動(dòng)壓，Ps2是第二蒸發(fā)器18入口處制冷劑的靜 壓，Pv2是第二蒸發(fā)器18入口處制冷劑的動(dòng)壓，Ps3是第二蒸發(fā)器18出 口處制冷劑的靜壓，以及Ps4是在制冷劑吸入口 15處制冷劑的靜壓。在 這種情況下，吸入制冷劑吸入口 15b的制冷劑的目標(biāo)流量可被獲得，從而 在第二蒸發(fā)器18處獲得冷卻能力。
例如，制冷劑循環(huán)裝置10可設(shè)有節(jié)流裝置21，用于減壓和膨脹從分 流部分Z至第二蒸發(fā)器18入口的制冷劑流動(dòng)通路中的制冷劑。作為替換， 第二蒸發(fā)器18可包括多個(gè)串聯(lián)連接的蒸發(fā)部分18a、 18b。在這種情況下， 用于減壓和膨脹制冷劑的節(jié)流裝置21可設(shè)在蒸發(fā)部分18a、 18b之間。此 外，分流部分Z可設(shè)在制冷劑分配單元(16、 20)內(nèi)部。
在制冷劑循環(huán)裝置10中，流量調(diào)節(jié)單元14可調(diào)節(jié)流入噴嘴部分15a 的制冷劑流量，使得第一蒸發(fā)器17出口側(cè)制冷劑的過熱度變?yōu)轭A(yù)定值。 作為替換，流量調(diào)節(jié)單元22可調(diào)節(jié)流入噴嘴部分15a的制冷劑流量，使 得第二蒸發(fā)器18出口側(cè)的制冷劑的過熱度變?yōu)轭A(yù)定的值。作為替換，流 量調(diào)節(jié)單元24可調(diào)節(jié)流至噴嘴部分15a的制冷劑流量，使得壓力傳感器 25檢測(cè)的壓力變?yōu)槟繕?biāo)壓力。
這些改變和改進(jìn)應(yīng)當(dāng)被理解為落在由權(quán)利要求界定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制冷劑循環(huán)裝置，包括用于壓縮和排出制冷劑的壓縮機(jī)(11)；用于冷卻從壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑的散熱器(12)；噴射器(15)，所述噴射器包括用于減壓和膨脹散熱器下游側(cè)的制冷劑的噴嘴部分(15a)，以及利用從噴嘴部分噴射的高速制冷劑流抽吸制冷劑的制冷劑吸入口(15b)；用于將流出噴射器的制冷劑流分流為至少第一制冷劑分流和第二制冷劑分流的分流部分(Z)；第一蒸發(fā)器(17)，用于蒸發(fā)被分流部分分流的第一制冷劑分流的制冷劑，以允許制冷劑流至壓縮機(jī)吸入側(cè)；以及第二蒸發(fā)器(18)，用于蒸發(fā)被分流部分分流的第二制冷劑分流的制冷劑，以允許制冷劑流至制冷劑吸入口上游側(cè)，其中，分流部分(Z)被設(shè)置以保持從噴射器流出的制冷劑的動(dòng)壓，并且其中，第二蒸發(fā)器(18)在從噴射器流出的制冷劑的動(dòng)壓被施加至第二蒸發(fā)器內(nèi)部的范圍內(nèi)連接至分流部分(Z)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷劑循環(huán)裝置，其中分流部分和第二蒸 發(fā)器被連接，在它們之間沒有節(jié)流，使得流出噴射器的制冷劑的動(dòng)壓被施 加至第二蒸發(fā)器內(nèi)部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷劑循環(huán)裝置，其中噴射器還包括擴(kuò)散 器部分(15d)，在所述擴(kuò)散器部分中，從噴嘴部分噴射的制冷劑和從制冷 劑吸入口吸入的制冷劑被混合并且混合后的制冷劑被增壓，所述分流部分被連接至噴射器和第二蒸發(fā)器，使得被吸入制冷劑吸入 口的制冷劑的目標(biāo)流量滿足下述關(guān)系式(Psl-Ps4)十Pvl^ (Psl-Ps2) + (Ps2-Ps3) + (Ps3—Ps4) +Pv2 其中，Psl是擴(kuò)散器部分出口處的制冷劑的靜壓，Pvl是擴(kuò)散器部分出口處制冷劑的動(dòng)壓，Ps2是第二蒸發(fā)器入口處制冷劑的靜壓，Pv2是第 二蒸發(fā)器入口處制冷劑的動(dòng)壓，Ps3是第二蒸發(fā)器出口處制冷劑的靜壓， Ps4是制冷劑吸入口處制冷劑的靜壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷劑循環(huán)裝置，還包括 用于減壓和膨脹從分流部分至第二蒸發(fā)器入口的制冷劑流動(dòng)通路中的制冷劑的節(jié)流裝置(21)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷劑循環(huán)裝置，其中第二蒸發(fā)器包括多 個(gè)串聯(lián)連接的蒸發(fā)部分(18a、 18b)，所述制冷劑循環(huán)裝置還包括設(shè)在蒸發(fā)部分(18a、 18b)之間的用于減壓和膨脹制冷劑的節(jié)流裝置 (21)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制冷劑循環(huán)裝置，其中節(jié)流裝置由噴嘴(21) 形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的制冷劑循環(huán)裝置，還包括--制冷劑分配單元(16)，其包括允許制冷劑流入其中的注入管(16a)、允許制冷劑流至第一蒸發(fā)器的第一導(dǎo)管(16b)，以及允許制冷劑流至第二蒸發(fā)器的第二導(dǎo)管(16c)，其中分流部分(Z)位于制冷劑分配單元內(nèi)部，并且 其中注入管中制冷劑的流入方向(A)基本上與第二導(dǎo)管中制冷劑的流出方向(C)相同。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的制冷劑循環(huán)裝置，還包括 制冷劑分配單元(20)，其包括允許制冷劑流入其中的注入管(20a)、允許制冷劑流至第一蒸發(fā)器的第一導(dǎo)管(20b)，以及允許制冷劑流至第二 蒸發(fā)器的第二導(dǎo)管(20c),其中分流部分位于制冷劑分配單元內(nèi)部，并且其中，第一導(dǎo)管中制冷劑的流出方向(B)和第二導(dǎo)管中制冷劑的流出方向(C)相對(duì)注入管(16a)中制冷劑的流入方向(A)分別定向至預(yù) 定的方向，同時(shí)以銳角相交。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的制冷劑循環(huán)裝置，還包括: 被設(shè)置以調(diào)節(jié)流入噴嘴部分的制冷劑流量的流量調(diào)節(jié)單元(14)， 其中流量調(diào)節(jié)單元(14)調(diào)節(jié)流入噴嘴部分的制冷劑流量，使得第一蒸發(fā)器出口側(cè)的制冷劑的過熱度變?yōu)轭A(yù)定值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的制冷劑循環(huán)裝置，還包括被設(shè)置以調(diào)節(jié)流入噴嘴部分(15a)的制冷劑流量的流量調(diào)節(jié)單元 (22)，其中流量調(diào)節(jié)單元(22)調(diào)節(jié)流入噴嘴部分的制冷劑流量，使得第二 蒸發(fā)器出口側(cè)的制冷劑過熱度變?yōu)轭A(yù)定值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的制冷劑循環(huán)裝置，還包括被設(shè)置以調(diào)節(jié)流入噴嘴部分的制冷劑流量的流量調(diào)節(jié)單元(24)，以及壓力檢測(cè)單元(25)，用于檢測(cè)第二蒸發(fā)器入口側(cè)的制冷劑的壓力， 其中流量調(diào)節(jié)單元(24)調(diào)節(jié)流入噴嘴部分的制冷劑流量，使得壓力 檢測(cè)單元檢測(cè)的壓力變?yōu)槟繕?biāo)壓力。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的制冷劑循環(huán)裝置，還包括 用于檢測(cè)第二蒸發(fā)器入口側(cè)的制冷劑溫度的溫度檢測(cè)單元(26)， 其中，目標(biāo)壓力基于溫度檢測(cè)單元檢測(cè)的溫度被確定。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的制冷劑循環(huán)裝置，還包括被設(shè)置以調(diào)節(jié)流入噴嘴部分的制冷劑流量的流量調(diào)節(jié)單元(24);和 用于檢測(cè)第二蒸發(fā)器出口側(cè)的制冷劑壓力的壓力檢測(cè)單元(25)， 其中流量調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)流入噴嘴部分的制冷劑流量，使得壓力檢測(cè)單 元檢測(cè)的壓力變?yōu)槟繕?biāo)壓力。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的制冷劑循環(huán)裝置，還包括被設(shè)置以調(diào)節(jié)流入噴嘴部分的制冷劑流量的流量調(diào)節(jié)單元(24);和 用于檢測(cè)第二蒸發(fā)器出口側(cè)的制冷劑溫度的溫度檢測(cè)單元(26)， 其中流量調(diào)節(jié)單元(24)調(diào)節(jié)流入噴嘴部分的制冷劑流量，使得溫度 檢測(cè)單元檢測(cè)的溫度變?yōu)槟繕?biāo)溫度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的制冷劑循環(huán)裝置，還包括-被設(shè)置以調(diào)節(jié)流入噴嘴部分的制冷劑流量的流量調(diào)節(jié)單元(24);和 用于檢測(cè)流量調(diào)節(jié)單元上游側(cè)的制冷劑壓力的壓力檢測(cè)單元(25)， 其中，流量調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)流入噴嘴部分的制冷劑流量，使得壓力檢測(cè) 單元檢測(cè)的壓力變?yōu)槟繕?biāo)壓力。
16. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制冷劑循環(huán)裝置，其中，注入管、第 一導(dǎo)管和第二導(dǎo)管具有不同的直徑。
17. —種制冷劑循環(huán)裝置，包括 用于壓縮和排出制冷劑的壓縮機(jī)(11); 用于冷卻壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑的散熱器(12);噴射器(15)，所述噴射器包括用于減壓和膨脹散熱器下游側(cè)的制冷 劑的噴嘴部分(15a)，以及利用從噴嘴部分噴射的高速制冷劑流抽吸制冷 劑的制冷劑吸入口 (15b);用于將流出噴射器的制冷劑流分流為至少第一制冷劑分流和第二制 冷劑分流的分流部分(Z);第一蒸發(fā)器(17)，用于蒸發(fā)被分流部分分流的第一制冷劑分流的制 冷劑，以允許制冷劑流至壓縮機(jī)吸入側(cè)；以及第二蒸發(fā)器(18)，用于蒸發(fā)被分流部分分流的第二制冷劑分流的制 冷劑，以允許制冷劑流至制冷劑吸入口上游側(cè)，其中分流部分(Z)和第二蒸發(fā)器(18)被連接，在它們之間沒有節(jié) 流，使得流出噴射器的制冷劑的動(dòng)壓被施加至第二蒸發(fā)器內(nèi)部。
18. —種制冷劑循環(huán)裝置，包括 用于壓縮和排出制冷劑的壓縮機(jī)(11); 用于冷卻壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑的散熱器(12);噴射器(15)，所述噴射器包括用于減壓和膨脹散熱器下游側(cè)的制冷 劑的噴嘴部分(15a)，以及利用從噴嘴部分噴射的高速制冷劑流抽吸制冷 劑的制冷劑吸入口 (15b)，以及擴(kuò)散器部分(15d)，在所述擴(kuò)散器部分中，合后的;j冷劑被增壓；、 、、、、、、、用于將流出噴射器的制冷劑流分流為至少第一制冷劑分流和第二制 冷劑分流的分流部分(Z);第一蒸發(fā)器(17)，用于蒸發(fā)被分流部分分流的第一制冷劑分流的制 冷劑，以允許制冷劑流至壓縮機(jī)吸入側(cè)；以及第二蒸發(fā)器(18),用于蒸發(fā)被分流部分分流的第二制冷劑分流的制 冷劑，以允許制冷劑流至制冷劑吸入口上游側(cè)，其中分流部分(Z)被連接至噴射器和第二蒸發(fā)器，使得被吸入制冷 劑吸入口的制冷劑的目標(biāo)流量滿足如下關(guān)系式(Psl-Ps4)十Pvl^ (Psl-Ps2) + (Ps2-Ps3) + (Ps3 —Ps4) +Pv2其中，Psl是擴(kuò)散器部分出口處制冷劑的靜壓，Pvl是擴(kuò)散器部分出 口處制冷劑的動(dòng)壓，Ps2是第二蒸發(fā)器入口處制冷劑的靜壓，Pv2是第二 蒸發(fā)器入口處制冷劑的動(dòng)壓，Ps3是第二蒸發(fā)器出口處制冷劑的靜壓，以 及Ps4是制冷劑吸入口處制冷劑的靜壓。
19. 一種制冷劑循環(huán)裝置的操作方法，包括步驟 從壓縮機(jī)(11)壓縮和排出制冷劑； 利用散熱器(12)冷卻壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑；減壓和膨脹噴射器(15)的噴嘴部分(15a)中散熱器下游側(cè)的制冷 劑，同時(shí)利用從噴嘴部分噴射的高速制冷劑流，通過噴射器的制冷劑吸入口 (15b)抽吸制冷劑；將流出噴射器的制冷劑流分流為至少第一制冷劑分流和第二制冷劑分流；在第一蒸發(fā)器(17)中蒸發(fā)被分流部分分流的第一制冷劑分流的制冷 劑，以允許制冷劑流至壓縮機(jī)吸入側(cè)；以及在第二蒸發(fā)器(18)中蒸發(fā)被分流部分分流的第二制冷劑分流的制冷 劑，以允許制冷劑流至制冷劑吸入口上游側(cè)，其中，進(jìn)行分流，以保持流出噴射器的制冷劑的動(dòng)壓并將從噴射器流 出的制冷劑動(dòng)壓施加至第二蒸發(fā)器內(nèi)部。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的操作方法，還包括 連接分流部分和第二蒸發(fā)器，而不在它們之間節(jié)流，使得流出噴射器的制冷劑的動(dòng)壓被施加至第二蒸發(fā)器內(nèi)部。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的操作方法，還包括 連接分流部分至噴射器和第二蒸發(fā)器，使得被吸入制冷劑吸入口的制冷劑目標(biāo)流量滿足以下關(guān)系式-(Psl-Ps4)十Pvl^ (Psl-Ps2) + (Ps2-Ps3) + (Ps3-Ps4)十Pv2 其中，Psl是噴射器的擴(kuò)散器部分的出口處的制冷劑的靜壓，Pvl是 擴(kuò)散器部分出口處制冷劑的動(dòng)壓，Ps2是第二蒸發(fā)器入口處制冷劑的靜壓， Pv2是第二蒸發(fā)器入口處制冷劑的動(dòng)壓，Ps3是第二蒸發(fā)器出口處制冷劑 的靜壓，以及Ps4是制冷劑吸入口處制冷劑的靜壓。
全文摘要
在具有噴射器(15)的制冷劑循環(huán)裝置中，設(shè)置用于將流出噴射器的制冷劑流分流為至少第一制冷劑分流和第二制冷劑分流的分流部分(Z)。設(shè)置用于蒸發(fā)第一制冷劑分流的制冷劑的第一蒸發(fā)器(17)，以允許制冷劑流至壓縮機(jī)吸入側(cè)，設(shè)置用于蒸發(fā)第二制冷劑分流的制冷劑的第二蒸發(fā)器(18)，以允許制冷劑流至制冷劑吸入口的上游側(cè)。另外，分流部分被設(shè)置，以保持從噴射器流出的制冷劑的動(dòng)壓，并且第二蒸發(fā)器在動(dòng)壓可被施加至第二蒸發(fā)器內(nèi)部的范圍內(nèi)連接至分流部分。
文檔編號(hào)F25B5/04GK101169293SQ200710184820
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者武內(nèi)裕嗣, 池上真, 西島春幸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝