專利名稱：噴射器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種噴射器，所述的噴射器被配置用于通過從噴嘴噴射的 高速流體噴射流來抽取流體。例如，適合用于制冷循環(huán)設備的噴射器。
背景技術：
傳統(tǒng)地，已知的噴射器包括噴嘴，所述的噴嘴用于減壓和膨脹高壓流 體，以及被配置用于通過從噴嘴噴射的高速流體噴射流的抽吸作用從流體 吸入口抽取流體。在噴射器內(nèi)，來自噴嘴的噴射流體和來自流體吸入口的 吸入流體在混合部分中被混合，并且通過將混合流體的動能轉(zhuǎn)化成混合流 體的壓力能，混合流體的壓力在擴散器部分內(nèi)增加。因此，從噴射器出口 流出的流體壓力增加，且大于吸入流體的壓力。
專利文獻JP 2004-340136A (對應于US 2004/0206111 Al)公開一種噴 射器，在所述的噴射器內(nèi)，吸入通道入口側(cè)的通道截面積等于或大于流體 吸入口的通道截面積，由流體吸入口引入的吸入流體通過所述的吸入通道 流入噴射器的混合部分。因此，當吸入流體從流體吸入口被抽吸時所造成 的壓力損耗可被降低，并且由流體吸入口流入的吸入流體的流量可被增 加，從而可改善噴射器效率rie， rie為噴射器的能量轉(zhuǎn)化效率。
專利文獻JP2003-14318A (對應于US 2002/0000095Al)公開一種適 用于制冷循環(huán)設備的噴射器，在所述的噴射器內(nèi)，擴散器部分的通道壁表 面的擴張角被適當?shù)卦O置在軸向截面內(nèi)，所述的軸向截面包含噴嘴的中心 軸線，以使得擴散器部分內(nèi)的增壓量增加，從而改善噴射器效率rie。
專利文獻JP2004-116807A公開了另一種噴射器，在所述的噴射器內(nèi)， 擴散器部分的通道壁表面在軸向截面中被形成光滑覆蓋線(smoothly covered line),所述的軸向截面包含噴嘴的中心軸線，以使得擴散器部分 內(nèi)的能量損耗(如滾動流動損耗)能夠被抑制，從而改善噴射器效率Tie。
在下式(Fl)中，噴射器效率iie被定義為r|e=(l+Ge/Gnoz)X(AP/p )/Ai (Fl) 式中，Ge為吸入流體的流量，Gnoz為噴射流體的流量，AP為擴散器 部分內(nèi)增壓量，P為吸入流體的密度，以及Ai為噴嘴入口與出口之間的焓差。
但是，專利文獻JP 2004-340136A并未對位于流體吸入口的吸入通道 中下游側(cè)的壓力損耗進行描述。如果吸入通道內(nèi)的壓力發(fā)生變化，通過吸 入通道流入混合部分的吸入流體流量或流體流速被改變。此外，當流過混 合部分和擴散器部分的流體為氣一液兩相狀態(tài)時，由于氣體流體和液體流 體之間的密度差，在氣體流體和液體流體內(nèi)的慣性力是不同的，因此，在 噴射器的混合部分內(nèi)難以均勻地混合噴射流體和吸入流體。
這樣，在噴射器的擴散器部分內(nèi)，流體的動能被轉(zhuǎn)化成不均勻狀態(tài)的 壓力能，因此，噴射器效率rie不能被充分地改善。這里，不均勻狀態(tài)表示 不同于均勻狀態(tài)的一種狀態(tài)，所述的均勻狀態(tài)包括完全氣態(tài)、完全液態(tài)和 均勻混合狀態(tài)，在所述的均勻混合狀態(tài)內(nèi)氣體流體和液體流體均勻地被混 合，具有近似相同的流速。在氣體流體和液體流體的不均勻混合狀態(tài)的示 例中，氣體流體的流速不同于液體流體的流速。
而且，在專利文獻JP2003-14318A或JP2004-116807A中，在均勻狀態(tài) 的流體通過噴射器的混合部分和擴散器部分的情況下，噴射器被配置用于 改善噴射器效率i!e。實際上，通過噴射器的混合部分和擴散器部分的氣一 液兩相流體很難處于均勻狀態(tài)。因此，當氣一液兩相制冷劑通過噴射器內(nèi) 的混合部分和擴散器部分時，難以充分地改善噴射器效率T]e。
發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明的目的是充分地改善在具有混合與增壓部分 的噴射器內(nèi)的噴射器效率Tie，在所述的混合與增壓部分內(nèi)，氣一液兩相流 體的動能被轉(zhuǎn)化成壓力能。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有吸入通道的噴射器，所述的吸入 通道被配置用于改善噴射器效率Tie。
根據(jù)以下的實驗和研究，本申請的發(fā)明者設計了本發(fā)明的下列特征。 通過在噴嘴處等熵減壓和膨脹流體，噴射器回收在減壓與膨脹中的能量損耗，并且將所回收的能量(回收能)轉(zhuǎn)化成壓力能以改善噴射器效率iie。 如果可將所有的回收能轉(zhuǎn)化成壓力能，噴射器效率rie可被最大化。本
申請的發(fā)明者詳細地檢査和研究了關于噴射器內(nèi)實際所用的回收能。艮P，
在回收能中，能夠用于對流體增壓的能量被研究。
圖28示出了本申請的發(fā)明者所審査和研究的結果。在具有圖29示出的
混合部分和擴散器部分的比較示例的噴射器內(nèi)，混合部分入口處的全部回 收能被分成E1 E4，如圖28所示。在圖28中，El表示用于增壓的能量， E2表示未被使用的剩余動能，E3表示能量傳輸損耗，以及E4表示其它損 耗。由圖28所示，用于增壓的能量E1約為全部回收能的20X，并且其它能 量E2、 E3和E4不用于增壓。剩余動能E2被保持為流出噴射器的擴散器部 分的流體的流速，未被轉(zhuǎn)化成壓力能。
能量傳輸損耗E3包括將液體流體的動能傳送給氣體流體而導致的能
量傳輸損耗，例如，當液體流體和氣體制冷劑流過噴射器的擴散器部分時。 如圖28所示，與用于增壓的能量E1相比，在未用于增壓的能量E2、 E3和 E4中，能量傳輸損耗E3的比率相對較大。
本申請的發(fā)明者關于減小氣體流體與液體流體之間的能量傳輸損耗 E3進行了研究。當氣體流體與液體流體之間能量傳輸損耗E3被減小和用 于增壓時，噴射器效率rie能夠被有效地改善。因此，發(fā)明者進行實驗以有 效地從液體流體向氣體流體傳送能量，所述的液體流體具有比所述氣體流 體更高的流速。
在自由下落剛體的情況下，在垂直向下方向上的流速由重力加速度進 行增加。然后，根據(jù)與由周圍空氣接收的阻抗的平衡，所述自由下落剛體 的流速達到一定的最終速度。
艮P，在達到最終速度之后，自由下落剛體的流速不會增加至大于所述 最終速度。因此，當達到所述最終速度時，自由下落剛體的流速變?yōu)樽畲蟆?這意味著，當剛體快速地達到最終速度時，剛體的動能能夠很快地被傳送
給周圍空氣。在圖29中，流過擴散器的液體流體顆粒(也就是，虛擬液體 微粒)被假設為剛體，并且流過擴散器的氣體流體被假設為周圍空氣。在 圖29的假設情況中，本申請的發(fā)明者關于在流過擴散器部分的氣體流體與 液體流體之間的有效能量傳輸進行了研究。圖29的上部為噴射器內(nèi)氣體流體的速度與液體流體的速度的變化圖。
實線LA1示出了在比較示例中的噴射器內(nèi)液體流體(例如，液體制冷劑) 的變化，以及實線GA1示出了在比較示例中的噴射器內(nèi)氣體流體(例如， 氣體制冷劑)的變化。如圖29中實線LA1和GA1所示，在比較示例中的噴 射器噴嘴內(nèi)，由于氣體流體與液體流體之間的密度不同而使慣性力存在差 異，氣體流體的流速遠大于液體流體的流速。因此，在流入噴射器混合部
分的噴射流體和吸入流體的混合流體中，氣體流體的流速大于液體制冷劑 的流速。
流入混合部分的液體流體的顆粒與周圍氣體流體一起被加速，然后液 體流體顆粒的流速等于氣體流體的流速。在液體流體顆粒的流速等于氣體 流體的流速之后，液體流體的流速不再被加速，并且達到最終流速。
在液體流體顆粒達到最終流速之后，在對周圍氣體流體施加對應于阻 抗力的作用力時，液體流體顆粒的流速被降低。此時，熱量從液體流體顆 粒傳送至氣體流體，并且由液體流體顆粒施加于氣體流體的整個脈沖值為 氣體流體的增壓量(壓力能)。
因此，如果流入噴射器的混合部分的液體流體顆?？焖俚剡_到最終速 度，則包含在液體流體內(nèi)的動能能夠快速地被傳送至氣體流體。這樣，在 液體流體的流速達到最終速度之后，液體流體的動能能夠有效地傳送至氣 體流體。而且，當液體流體顆粒本身的最終速度增加時，氣體流體的增壓 量能夠增加，從而改善噴射器效率tie。
在圖29中，鏈線LA2表示根據(jù)本發(fā)明的示例的噴射器的液體流體流速 的變化，并且鏈線GA2表示根據(jù)本發(fā)明的示例的噴射器的氣體流體流速的 變化。如圖29中鏈線LA2和GA2所示，當流入混合部分的氣體流體的流速 增加時，與實線LA1和GA1所示的示例相比較，液體流體顆粒的最終流速 增加。因此，在圖29中鏈線LA2和GA2所示的本發(fā)明示例中，因為大量動 能能夠被轉(zhuǎn)化成壓力能，氣體流體與液體流體之間的能量傳輸損耗能夠有 效地被降低，從而顯著地改善噴射器效率rie。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，噴射器包括噴嘴和主體部分，所述的噴嘴被 配置用于將流體減壓和膨脹，所述流體處于氣一液兩相狀態(tài)、液體狀態(tài)和 超臨界狀態(tài)中的任一種狀態(tài)，噴嘴被布置在所述的主體部分內(nèi)。主體部分具有流體吸入口以及混合與增壓部分，流體從所述的流體吸入口通過由噴 嘴噴射口噴射的噴射流被抽吸，在所述的混合與增壓部分內(nèi)，從噴嘴噴射 口噴射的流體和從流體吸入口抽吸的流體被混合，并且在氣一液兩相狀態(tài) 下所混合的流體的動能被轉(zhuǎn)化成其壓力能。噴射器設置有吸入通道，從流 體吸入口抽吸的流體通過所述的吸入通道流入混合與增壓部分的入口，并 且吸入通道的流體通道面積被配置改變，以使得從流體吸入口抽吸的流體 在吸入通道內(nèi)被大致等熵地減壓。
因此，當吸入流體通過吸入通道時的能量損耗能夠被降低。這樣，從 吸入通道流入混合與增壓部分的流體流速能夠增加，從而增加流入混合與 增壓部分的氣體流體的流速。因此，流入混合與增壓部分的液體流體顆粒 的最終速度能夠被增加，并且即使當在混合與增壓部分內(nèi)氣一液兩相流體 的動能被轉(zhuǎn)化為其壓力能時，在噴射器內(nèi)氣體流體的增壓量可被增加。因 此，噴射器效率能夠被有效地改善。
根據(jù)本發(fā)明的另-一個方面，噴射器包括噴嘴和主體部分，所述的噴嘴 被配置用于將流體減壓和膨脹，所述流體處于氣一液兩相狀態(tài)、液體狀態(tài) 和超臨界狀態(tài)中的任一種狀態(tài)，噴嘴被布置在所述的主體部分內(nèi)。主體部 分具有流體吸入口以及混合與增壓部分，流體從所述的流體吸入口由從噴 嘴噴射口噴射的流體的噴射流抽吸，在所述的混合與增壓部分內(nèi)，從噴嘴 噴射口噴射的流體和從流體吸入口抽吸的流體被混合，并且在氣一液兩相 狀態(tài)下所混合的流體的動能被轉(zhuǎn)化成其壓力能。噴射器設置有吸入通道， 從流體吸入口抽吸的流體通過所述的吸入通道流入混合與增壓部分的入 口。在噴射器內(nèi)，吸入通道的流體通道面積被配置改變，以使得從吸入通 道流入混合與增壓部分的流體流速基本上等于從噴嘴噴射口流入混合與 增壓部分的流體流速。因此，流入混合與增壓部分的液體流體顆粒的最終 速度能夠被增加，并且即使當在混合與增壓部分內(nèi)氣一液兩相流體的動能 被轉(zhuǎn)化為其壓力能時，在噴射器內(nèi)氣體流體的增壓量可被增加。因此，噴 射器效率能夠被有效地改善。這里，"基本上等于"的含義包括從吸入通 道流入混合與增壓部分的流體流速完全對應于或略微不同于從噴嘴噴射 口流入混合與增壓部分的流體流速。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，噴射器包括噴嘴和主體部分，所述的噴嘴
10被配置用于將流體減壓和膨脹，所述流體處于氣一液兩相狀態(tài)、液體狀態(tài) 和超臨界狀態(tài)中任一種狀態(tài)，噴嘴被布置在所述的主體部分內(nèi)。主體部分 具有流體吸入口和以及混合與增壓部分，流體從所述的流體吸入口由從噴 嘴噴射口噴射的流體的噴射流被抽吸，在所述的混合與增壓部分內(nèi)，從噴 嘴噴射口噴射的流體和從流體吸入口抽吸的流體被混合，并且在氣一液兩 相狀態(tài)下混合流體的動能被轉(zhuǎn)化成其壓力能。噴射器設置有吸入通道，從 流體吸入口抽吸的流體通過所述的吸入通道流入混合與增壓部分的入口。 而且，吸入通道的流體通道面積被配置改變，以使得從吸入通道流入混合 與增壓部分的流體流速等于或大于聲速。因此，流入混合與增壓部分的液 體流體顆粒的最終速度能夠被增加，并且即使當在混合與增壓部分中氣一 液兩相流體的動能被轉(zhuǎn)化為其壓力能時，在噴射器內(nèi)氣體流體的增壓量也 能夠被增加。
在本發(fā)明的任一方面中，吸入通道的流體通道面積朝著吸入通道內(nèi)流 體流動方向的下游逐漸減小。在這個情況中，在吸入通道入口側(cè)處流體通 道面積的減小程度可能會大于在吸入通道出口側(cè)處流體通道面積的減小 程度。
可選地，在吸入通道入口側(cè)處吸入通道的流體通道面積朝著吸入通道 內(nèi)流體流動方向的下游逐漸減小，并且在吸入通道出口側(cè)處吸入通道的流 體通道面積朝著吸入通道內(nèi)流體流動方向的下游逐漸增加。
吸入通道可被設置在噴嘴外周表面與主體部分的內(nèi)周表面之間。做為 選擇，噴嘴和吸入通道可被布置，以使得噴嘴入口處流體的焓與噴嘴噴射
口處流體的焓之間的焓差(AH)等于或大于吸入通道入口處流體的焓與 吸入通道出口處流體的焓之間的焓差(Ah)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，噴射器包括噴嘴和主體部分，所述的噴嘴 被配置用于將流體減壓和膨脹，所述流體處于氣一液兩相狀態(tài)、液體狀態(tài) 和超臨界狀態(tài)中的任一種狀態(tài)，噴嘴被布置在所述的主體部分內(nèi)。主體部 分具有流體吸入口以及混合與增壓部分，流體從所述的流體吸入口由從噴 嘴噴射口噴射的流體的噴射流抽吸，在所述的混合與增壓部分內(nèi)，從噴嘴 噴射口噴射的流體和從流體吸入口抽吸的流體被混合，并且在氣一液兩相 狀態(tài)下混合流體的動能被轉(zhuǎn)化成其壓力能?；旌吓c增壓部分由平直部分和擴張部分構成，所述的平直部分從混合與增壓部分的入口在一定范圍內(nèi)延 伸，并且所述的擴張部分從平直部分的下游端延伸至混合與增壓部分的出 口。平直部分為圓柱形通道，所述圓柱形通道在整個范圍內(nèi)具有恒定的通 道面積，并且配置擴張部分以使得擴張部分的通道截面積朝著流體流動方 向的下游逐漸增加。因此，流入混合與增壓部分的液體流體顆粒的最終流 速能夠被增加，并且即使當氣一液兩相流體的動能被轉(zhuǎn)化成混合與增壓部 分內(nèi)的其壓力能時，能夠增加在噴嘴內(nèi)氣體流體的增壓量。
例如，平直部分的范圍被設置，以使得在流入混合與增壓部分的流體 內(nèi)，氣體流體和液體流體的流速在范圍內(nèi)彼此相等。可選地，當平直部分 在噴嘴軸向上的長度為L1且在軸向上從混合與增壓部分的入口至混合與
增壓部分的出口的長度為L2時，混合與增壓部分被配置以使(XL1/L2《 0.4。而且，混合與增壓部分可被配置以使在混合與增壓部分內(nèi)流體被等 熵地增壓。
在噴射器內(nèi)，截面內(nèi)擴張部分的壁表面的截面形狀為直線或曲線，所 述的截面包含噴嘴的軸線。做為選擇，通過組合多條直線或組合至少一條 直線和曲線可構成截面內(nèi)擴張部分的壁表面的截面形狀，所述的截面包含 噴嘴的軸線。做為選擇，在擴張部分的入口側(cè)處擴張部分的擴張度可大于 在擴張部分出口側(cè)處擴張部分的擴張度。
本發(fā)明的其它的目的及優(yōu)點將通過最佳實施例的以下詳細描述及附 圖而變得更加容易理解。在所述附圖中
圖l為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的具有噴射器的制冷循環(huán)設備的示意
圖2A為根據(jù)第一實施例的包含有噴嘴軸線的噴射器軸向截面圖，圖 2B為沿圖2A中線IIB — IIB截取的橫截面視圖，以及圖2C為沿圖2A中 線IIC一IIC截取的橫截面視圖3為根據(jù)第一實施例在噴射器內(nèi)吸入通道的制冷劑通道截面積與吸 入通道入口處制冷劑通道截面積的比率變化圖4為根據(jù)第一實施例的噴射器的混合與增壓部分的通道配置的示意圖5A為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例在制冷循環(huán)設備的制冷劑循環(huán)中制
冷劑狀態(tài)的莫里爾圖(Mollier diagram)，而圖5B為圖5A中部分VB的
放大圖6為在第一實施例的噴射器內(nèi)和在比較示例的噴射器內(nèi)氣體制冷劑 的流速和液體制冷劑的流速的變化圖7A為根據(jù)第一實施例在噴射器內(nèi)的制冷劑的流速和增壓量(AP) 的變化圖，以及圖7B為根據(jù)比較示例在噴射器內(nèi)制冷劑的流速和增壓量 (△P)的變化圖8為根據(jù)第一實施例和比較示例的用于增壓的能量(El)、剩余動 能(E2)、能量傳輸損耗(E3)和其它損耗(E4)的圖9為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例在噴射器內(nèi)吸入通道的制冷劑通道截 面積與吸入通道入口處制冷劑通道截面積的比率變化圖10為根據(jù)本發(fā)明的第三實施例在噴射器內(nèi)吸入通道的制冷劑通道 截面積與吸入通道入口處制冷劑通道截面積的比率變化圖11為根據(jù)本發(fā)明的第四實施例在噴射器內(nèi)混合與增壓部分的通道 配置的示意圖12為根據(jù)本發(fā)明的第五實施例在噴射器內(nèi)混合與增壓部分的通道 配置示意圖13為根據(jù)本發(fā)明的第六實施例在噴射器內(nèi)混合與增壓部分的通道 配置示意圖14為根據(jù)本發(fā)明的第七實施例在噴射器內(nèi)混合與增壓部分的通道 配置示意圖15為根據(jù)本發(fā)明的第八實施例在噴射器內(nèi)混合與增壓部分的通道 配置示意圖16為根據(jù)本發(fā)明的第九實施例的噴射器的軸向截面圖； 圖17為根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的噴射器的軸向截面圖； 圖18為根據(jù)本發(fā)明的第十一實施例在制冷循環(huán)設備的制冷劑循環(huán)中 制冷劑狀態(tài)的莫里爾圖19為根據(jù)本發(fā)明的第十二實施例在制冷循環(huán)設備的制冷劑循環(huán)中制冷劑狀態(tài)的莫里爾圖20為根據(jù)本發(fā)明的第十三實施例在制冷循環(huán)設備的制冷劑循環(huán)中
制冷劑狀態(tài)的莫里爾圖21為根據(jù)本發(fā)明的第十三實施例在制冷循環(huán)設備的制冷劑循環(huán)中 另一種制冷劑狀態(tài)的莫里爾圖22為根據(jù)本發(fā)明的第十四實施例的具有噴射器的制冷循環(huán)設備的 示意圖23為根據(jù)本發(fā)明的第十四實施例在制冷循環(huán)設備的制冷劑循環(huán)中 制冷劑狀態(tài)的莫里爾圖24為根據(jù)本發(fā)明的第十五實施例的具有噴射器的制冷循環(huán)設備的 示意圖25為根據(jù)本發(fā)明的第十五實施例在制冷循環(huán)設備的制冷劑循環(huán)中 制冷劑狀態(tài)的莫里爾圖26為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的具有噴射器的制冷循環(huán)設備的示 意圖27A為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例在制冷循環(huán)設備的制冷劑循環(huán)中 制冷劑狀態(tài)的莫里爾圖，以及圖27B為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例在制冷 循環(huán)設備的制冷劑循環(huán)中制冷劑狀態(tài)的莫里爾圖28為在比較示例中噴射器混合部分的入口處回收能的能量劃分以及
圖29為噴射器內(nèi)氣體流體和液體流體的流速分布實驗結果的圖。
具體實施方式
(第一實施例)
本發(fā)明的第一實施例可參考圖1 圖8進行如下描述。在第一實施例 中，本發(fā)明的噴射器16典型地用于圖1所示的制冷循環(huán)設備10。例如，圖l 中所示的制冷循環(huán)設備10能夠用于車載空調(diào)。
在制冷循環(huán)設備10中，壓縮機ll被配置用于抽吸制冷劑以壓縮所抽吸 的制冷劑和釋放被壓縮的高壓和高溫制冷劑。例如，壓縮機ll通過電磁離合器和皮帶或類似機構被汽車發(fā)動機(未顯示)驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)。
壓縮機ll可為可變排量的壓縮機或固定排量的壓縮機，在所述的可變 排量壓縮機中制冷劑的排量可連續(xù)被調(diào)節(jié)，在所述的固定排量壓縮機器中 通過改變壓縮機運轉(zhuǎn)比可調(diào)節(jié)制冷劑的排量。例如，在固定排量壓縮機中， 通過中斷電磁離合器可改變壓縮機運轉(zhuǎn)比。做為選擇，電壓縮機可用作壓 縮機ll，以使得通過調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速能夠調(diào)節(jié)壓縮機ll的制冷劑排量。
用作適于散熱的熱交換器(如制冷劑冷卻器)的制冷劑散熱器12被布 置在壓縮機ll的制冷劑排放側(cè)處。散熱器12被配置用于實現(xiàn)由壓縮機11 排放的高壓制冷劑與吹風機12a吹入的外界空氣(也就是，車廂外的空氣) 之間的熱交換，從而冷卻散熱器12內(nèi)的高壓制冷劑。
由于可使用用于制冷循環(huán)設備10的制冷劑循環(huán)的制冷劑，諸如 HFC134a的基于氟利昂(Freon)的制冷劑，因而使得在制冷劑循環(huán)中高 壓側(cè)上的制冷劑壓力不會超過制冷劑的臨界壓力。在這種情況下，散熱器 12用作冷凝器，在所述的冷凝器內(nèi)制冷劑被冷卻和凝結。
接收器12b位于散熱器12的制冷劑出口側(cè)。接收器12b為帶有垂直細長 水槽的氣一液分離器。接收器12b被配置用于將在其內(nèi)部流動的制冷劑分 離成氣體制冷劑和液體制冷劑，并在制冷劑循環(huán)中將多余的液體制冷劑儲 存在其中。接收器12b在水槽的下側(cè)具有液體制冷劑出口，以使得液體制 冷劑從液體制冷劑出口流出接收器12。做為本實施例的示例，接收器12b 與散熱器12構成在一起，如圖1所示。但是，接收器12b的位置可與散熱器 12相分離，或省去接收器12b。
分支部分13與接收器12b的液體制冷劑出口相連，并被配置用于將從 接收器12b來的液體制冷劑分成兩個支流。例如，分支部分13為具有一個 制冷劑入口和第一與第二制冷劑出口的三向連接構件。用作分支部分13 的三向連接構件通過粘結具有不同管徑的導管被配置，或通過在金屬塊構 件或樹脂塊構件內(nèi)提供多個制冷劑通道被配置。
在分支部分13處被分出的制冷劑支流中的其中一條流入第一制冷劑 通道14a (噴嘴側(cè)制冷劑通道)，并且在分支部分13處被分出的制冷劑支流 中的另一條流入第二制冷劑通道14b (吸入側(cè)制冷劑通道)。第一制冷劑通 道14a的一端連到分支部分13的第一制冷劑出口 ，并且第一制冷劑通道14a
15的另一端連到噴射器16的噴嘴16a的入口，以使得在分支部分13處被分出 的制冷劑流中的一條通過第一制冷劑通道14a流入噴嘴16a。第二制冷劑通 道14b的一端連到分支部分13的第二制冷劑出口 ，并且第二制冷劑通道14b 的另一端連到噴射器16的制冷劑吸入口16d，以使得在分支部分13處被分 出的制冷劑流中的另一條通過第二制冷劑通道14b流入制冷劑吸入口16d。
膨脹閥15位于第一制冷劑通道14a內(nèi)、在第一制冷劑通道14a的制冷劑 流中噴射器16的噴嘴16a的上游側(cè)處。膨脹閥15用作減壓部分，被配置用 于對從接收器12b流入第一制冷劑通道14a的高壓液體制冷劑減壓使其處 于具有中間壓的氣一液兩相狀態(tài)。膨脹閥15也用作流量調(diào)節(jié)部分，用于調(diào) 節(jié)流入噴嘴16a的制冷劑流量。
在本實施例中，膨脹閥15為熱膨脹閥，在壓縮機ll的制冷劑吸入通道 處具有溫度感應部分15a，以檢測被抽吸入壓縮機ll的制冷劑吸入側(cè)的制 冷劑的過熱度。在這個實施例中，在壓縮機ll的制冷劑吸入側(cè)上的制冷劑 與第一蒸發(fā)器17的制冷劑出口側(cè)處的制冷劑相對應。即，根據(jù)位于第一蒸 發(fā)器17的制冷劑出口側(cè)處制冷劑溫度和壓力的至少其中之一，溫度感應部 分15a檢測位于第一蒸發(fā)器17的制冷劑出口側(cè)處的制冷劑過熱度，并且通 過使用機械機構或電氣結構調(diào)節(jié)膨脹閥15的閥開口度，以使得位于第一蒸 發(fā)器17的制冷劑出口側(cè)處制冷劑的過熱度接近于預設值。因此，能夠調(diào)節(jié) 流到膨脹閥15下游的制冷劑流量。
其它節(jié)流閥結構或減壓設備可代替熱膨脹閥15被使用。例如，諸如電 可調(diào)節(jié)的節(jié)流閥設備或固定節(jié)流閥設備的減壓設備，或其它類型的膨脹閥 可代替熱膨脹設備15被使用。
噴射器16位于膨脹閥15的制冷劑出口頂ij。噴射器14適于作為減壓部分 以對從膨脹闊15流出的制冷劑進一步減壓，以及作為制冷劑循環(huán)部分以通 過對從噴嘴16a噴射的高速制冷劑流的抽吸作用來循環(huán)制冷劑。噴射器16 的結構將參考圖2A 圖4進行描述。
圖2A為沿包含軸線的截面截取的噴射器16的軸向截面圖，圖2B為在 噴射器16的吸入通道6i的入口處沿圖2A中線IIB — IIB截取的橫截面視 圖，以及圖2C為在噴射器16的吸入通道16i的出口處沿圖2A中線IIC —IIC 截取的橫截面視圖。如圖2A所示，噴射器16由噴嘴16a和主體部分16b構成。噴嘴16a由諸 如不銹鋼合金的金屬構成，并形成具有錐形端部的近似圓柱形，所述的錐 形端部朝著制冷劑流的下游逐漸變細。噴嘴16a的制冷劑通道截面積在制 冷劑的流動方向上被改變，以使得流入噴嘴16a的制冷劑被等熵減壓和膨 脹。
制冷劑噴射口16c形成在噴嘴16a的錐形端部的末端處，來自噴嘴16a 的制冷劑從所述的制冷劑噴射口16c噴射。噴嘴16a被布置在主體部分16b 內(nèi)，并連接在主體部分16b內(nèi)，以使得能夠防止制冷劑從噴嘴16a的固定部 分和主體部分16b處泄漏。例如，噴嘴16a可被氣密地安裝在主體部分16b 內(nèi)，或通過使用連接方法，如焊接、擠壓或銅焊等，被氣密地連接在主體 部分16b。
例如，噴嘴16a可為具有喉部的拉瓦爾(Laval)噴嘴，在所述喉部處 通道截面積在噴嘴16a內(nèi)部的制冷劑通道內(nèi)為最小。噴嘴16a被配置用于使 從噴嘴16a的制冷劑噴射口16c噴射的制冷劑的流速等于或大于聲速。做為 選擇，噴嘴16a可配置有錐形噴嘴，以使得從噴嘴16a的制冷劑噴射口16c
噴射的制冷劑的流速等于或大于聲速。
主體部分16b可由金屬(例如，鋁或鋁合金)構成，或由非金屬材料 構成，如樹脂。主體部分16b設置有制冷劑吸入口16b，所述的制冷劑吸入 口16b在垂直于噴嘴16a軸向的徑向上穿透主體部分16b的內(nèi)部和外部。在 噴嘴16a外側(cè)的徑向部分處制冷劑吸入口16d在主體部分16b內(nèi)是開放的。 主體部分16b在其內(nèi)部具有混合與增壓部分16e，所述的混合與增壓部分 16e沿軸向方向(縱向方向)從制冷劑噴射口16c的位置延伸到制冷劑出口 (下游端)。
制冷劑吸入口16d與第二蒸發(fā)器19的制冷劑出口側(cè)相連接，以使得來 自第二蒸發(fā)器19的制冷劑從制冷劑吸入口16d被抽吸入吸入通道16i。制冷 劑吸入口16d被設置在噴嘴16a的外周側(cè)，并且通過吸入通道16i與主體部 分16b內(nèi)制冷劑噴射口16c處的空間連通。
入口空間設置在環(huán)繞制冷劑吸入口16d的主體部分16b內(nèi)，來自制冷劑 吸入口16d的制冷劑流入所述的入口空間，并且吸入通道16i設置在噴嘴 16a的錐形端部的外壁表面與主體部分16b的內(nèi)壁表面之間。因此，從制冷劑吸入口16d流入主體部分16b的進口空間的制冷劑通過吸入通道16i被引
入混合與增壓部分16e的入口。這里，主體部分16b內(nèi)混合與增壓部分16e 的入口基本上在軸向上與噴嘴16a的制冷劑噴射口 16c的位置相一致。
圖2B示出了在吸入通道16i入口處制冷劑通道截面積Ain，以及圖2C 示出了在吸入通道16i出口處的制冷劑通道截面積Aout。如圖2B和圖2C所 示，在吸入通道16i出口處的制冷劑通道截面積Aout小于在吸入通道16i入 口處的制冷劑通道截面積Ain。
圖3示出了在制冷劑流動方向上吸入通道16i的制冷劑通道截面積與 吸入通道16i入口處的制冷劑通道截面積的比率(通道面積比)的變化。 如圖3中實線所示，在吸入通道16i的制冷劑流動中，吸入通道16i的通道面 積比從吸入通道16i的入口至出口逐漸減小。如圖3所示，在吸入通道16i 入口側(cè)上的通道截面積的減小程度大于在吸入通道16i出口側(cè)上的通道截 面積的減小程度。
具體地，如圖3中實線所示，在從吸入通道16i的入口至近似吸入通道 16i的中間位置的范圍內(nèi)，吸入通道16i的通道截面積快速減小，以及在近 似從吸入通道16i的中間位置至吸入通道16i的出口的范圍內(nèi)，吸入通道16i 的通道截面積緩慢地減小。因此，與直接連接吸入通道I6i的入口和出口 的對比鏈線相比較，吸入通道16i的通道面積比的變化線(也就是，圖3中 的實線)位于對比鏈線下方，并且向下凸出。
在本實施例中，吸入通道16i的通道截面積依照如上所述被改變，以 使得流過吸入通道16i的制冷劑的流速等于或大于聲速。因此，能夠使從 吸入通道16i流入混合與增壓部分16e的吸入制冷劑的流速近似等于從噴 嘴16的噴射口16c噴射的噴射流進入混合與增壓部分16e的流速。因此，在 吸入通道16i內(nèi)可等熵地減壓吸入制冷劑。
如圖2A所示，混合與增壓部分16e剛好位于噴嘴16a和吸入通道16i的 下游，以使得當從噴嘴16a噴射的噴射制冷劑和從制冷劑吸入口16d抽吸的 吸入制冷劑在混合與增壓部分16e內(nèi)被混合時，氣一液兩相制冷劑的動能 在混合與增壓部分16e內(nèi)被轉(zhuǎn)換成其壓力能。
混合與增壓部分16e配置有從混合與增壓部分16e的入口至預設范圍 的平直部分16g，以及從平直部分16g的下游側(cè)至噴射器16的出口的擴張部分16h?；旌吓c增壓部分16e的平直部分16g為具有恒定的通道截面積的圓 柱形通道。擴張部分16h的通道截面積從其入口下游側(cè)逐漸增大。
平直部分16g所設置的范圍起始于混合與增壓部分16e的入口，以使得 在流入混合與增壓部分16e的制冷劑中氣體制冷劑的流速和液體制冷劑的 流速在平直部分16g內(nèi)彼此近似相等。例如，當平直部分16g在噴嘴16軸向 上的長度為Ll和混合與增壓部分16e在噴嘴16a軸向上的長度為L2時， Ll/L2的比值近似設為0.2。
在包含中心線(軸線)的截面中，擴張部分16h的制冷劑通道形狀以 光滑的曲線變化，如圖4所示。擴張部分16h的制冷劑通道截面積的增大程 度依照如圖4所示被改變。在擴張部分16h的制冷劑通道截面入口側(cè)上的增 大程度大于在擴張部分16h的制冷劑通道截面出口側(cè)上的增大程度。艮口， 與從擴張部分16h的入口至出口的平均增大程度相比，在擴張部分16h的制 冷劑通道截面入口側(cè)上的增大程度相對快速地增加，而在擴張部分16h的 制冷劑通道截面出口側(cè)的增大程度相對緩慢地增加。
如圖4所示，擴張部分16h的通道壁表面在包含擴張部分16h軸線的截 面上，在擴張部分16h的通道壁表面的入口側(cè)的截面形狀形成為具有朝內(nèi) 周側(cè)輕微凸出的曲線IOI，并且在擴張部分16h的通道壁表面的出口側(cè)的截 面形狀形成為具有朝外周側(cè)輕微凸出的曲線102。混合與增壓部分16e的平 直部分16g和擴張部分16h連續(xù)延伸，并被配置，以使得當防止制冷劑在混 合與增壓部分16e出口處從混合與增壓部分16e的通道壁表面分離時，在混 合與增壓部分16e內(nèi)可對制冷劑大致等熵地增壓。
因此，當制冷劑通過混合與增壓部分16e時，制冷劑的能量損失能夠 被減小，并且當制冷劑流出混合與增壓部分16e時，制冷劑的能量損失能 夠被減小。圖4為僅用于解釋混合與增壓部分16e的內(nèi)壁表面截面形狀的示 意圖，并且圖4中的黑點僅用于解釋在混合與增壓部分16e的截面形狀內(nèi)平 直部分16g、曲線101和曲線102的位置。
如圖1所示，第一蒸發(fā)器17與噴射器16的混合與增壓部分16e的下游側(cè) 相連，即，混合與增壓部分16e的擴張部分16h的出口側(cè)。第一蒸發(fā)器17 為熱交換器，在所述的熱交換器內(nèi)，流出噴射器16的混合與增壓部分16e 的制冷劑與吹風機17a吹入的空氣進行熱交換，并通過從流過第一蒸發(fā)器17的空氣中吸收熱量被蒸發(fā)。
吹風機17a可為電吹風機，在所述的電吹風機中通過來自空調(diào)控制器
(未顯示)的控制電壓輸出來控制風扇轉(zhuǎn)速，從而控制吹風量。第一蒸發(fā)
器17的制冷劑出口連到壓縮機11的制冷劑吸入口 。
相反，第二通道14b的一端從分支部分13處的第一通道14a分支，并且 另一端連到噴射器16的制冷劑吸入口16d。節(jié)流單元18和第二蒸發(fā)器19位 于分支部分13與噴射器16的制冷劑吸入口16d之間的第二通道14b內(nèi)。節(jié)流 單元18被配置用作減壓裝置，用于對經(jīng)第二通道14b流入第二蒸發(fā)器19的 制冷劑減壓，以及作為流量調(diào)整裝置，用于調(diào)整流入第二蒸發(fā)器19的制冷 劑的流量。諸如毛細管、節(jié)流孔等的固定節(jié)流閥或可變節(jié)流閥可被作為節(jié) 流單元18使用。
第二蒸發(fā)器19位于節(jié)流單元18下游側(cè)處的第二通道14b內(nèi)，以使得在 節(jié)流單元18內(nèi)減壓的制冷劑流入第二蒸發(fā)器19。第二蒸發(fā)器19為熱交換 器，在所述的熱交換器內(nèi)，流出節(jié)流單元18的制冷劑與吹風機19a吹入的 空氣進行熱交換，并通過從流過第二蒸發(fā)器19的空氣中吸收熱量而被蒸 發(fā)。吹風機19a可為電吹風機，類似于吹風機17a。
圖5A示出了根據(jù)第一實施例在具有上述結構的制冷循環(huán)設備10的制 冷劑循環(huán)中制冷劑狀態(tài)的莫里爾圖，以及圖5B為圖5A中部分VB的放大 圖。當壓縮器ll被動力源(如汽車發(fā)動機)驅(qū)動和操作時，高溫高壓制冷 劑從壓縮機IOO (圖5A中點201)被排放，并且流入散熱器12。高溫高壓 制冷劑在散熱器12 (圖5A中從點201至點202)內(nèi)被冷卻和凝結。
從散熱器12流出的高壓制冷劑流入接收器12b，并被分離為氣體制冷 劑和液體制冷劑。從接收器12b流出的被分離的液體制冷劑流入分支部分 13 (圖5A中從點202至點203)，并被分支為流入第一通道14a的制冷劑支 流以流向噴嘴16a，以及分支為流入第二通道14b的制冷劑支流以流向制冷 劑吸入口16d。
根據(jù)膨脹閥15、噴射器16的噴嘴16a和節(jié)流單元18的流動特性(減壓 特性)，確定流過第二通道14b的制冷劑流量Ge與流過第一通道14a的制冷 劑流量Gnoz之間的流量比Ge/Gnoz。
通過分支的第一通道14a流入膨脹閥15的制冷劑在膨脹閥15內(nèi)被減壓和膨脹，同時，流入噴射器16的噴嘴16a的制冷劑流量由膨脹閥15來調(diào)節(jié) (圖5A中從點203至點204)。這里，制冷劑的流量被膨脹閥15調(diào)節(jié)，以 使得在第一蒸發(fā)器17的制冷劑出口側(cè)(圖5A的點208)處制冷劑的過熱度 接近于預設值。如圖5A中從點203至點204所示，制冷劑在膨脹閥15內(nèi)被 等焓地減壓。
在膨脹閥15內(nèi)被減壓后，當制冷劑的焓減小時(圖5A中從點204至點 205)，制冷劑進一步在噴嘴16a內(nèi)被大致等熵地減壓。在噴嘴16a內(nèi)制冷 劑的壓力能被轉(zhuǎn)化成制冷劑的速度能，以使得制冷劑以高速從噴嘴16a的 制冷劑噴射口16c被噴射。
通過來自噴嘴16a的制冷劑噴射口16c的高速制冷劑支流，在第二蒸發(fā) 器19內(nèi)被蒸發(fā)的制冷劑從制冷劑吸入口16d被抽吸入噴射器16。在圖5A 中，AH表示當制冷劑在噴嘴16a處被等熵減壓和膨脹時焓的減小部分。
從噴嘴16a噴射的制冷劑和從制冷劑吸入口16d抽吸的制冷劑流入位 于噴嘴16a下游的混合與增壓部分16e。從噴嘴16a噴射的制冷劑和從制冷 劑吸入口16d抽吸的制冷劑在混合與增壓部分16e內(nèi)被混合，并且制冷劑的 速度能被轉(zhuǎn)換成壓力能，從而在混合與增壓部分16e內(nèi)使制冷劑的壓力增 加(圖5A中從點205到點206到點207)。
從噴射器16的混合與增壓部分16e流出的制冷劑流入第一蒸發(fā)器17。 在第一蒸發(fā)器17內(nèi)，通過從吹風機17a吹入的空氣吸收熱量使低壓制冷劑 蒸發(fā)，使得制冷劑的焓增加(圖5A中從點207至點208)。因此，流過第 一蒸發(fā)器17的空氣被冷卻，并且被冷卻的空氣能夠被吹入待冷卻的廂內(nèi)
(例如，車廂)。流出第一蒸發(fā)器17的氣體制冷劑被壓縮機11抽吸入壓縮 機ll內(nèi)以被再次壓縮(圖5A中從點208至點201)。
相反，從分支部分13流入第二通道14b的制冷劑支流被節(jié)流單元18減 壓和膨脹(圖5A中從點203到點209)，并且被節(jié)流單元18減壓的低壓制冷 劑流入第二蒸發(fā)器19。在第二蒸發(fā)器19內(nèi)，通過從吹風機19a吹入的空氣 吸收熱量使低壓制冷劑蒸發(fā)，使得制冷劑的焓增加(圖5A中從點209至點 210)。因此，流過第二蒸發(fā)器19的空氣被冷卻，并且被冷卻的空氣能夠
被吹入待冷卻的廂內(nèi)(例如，車廂)。
流過第二蒸發(fā)器19之后，制冷劑從制冷劑吸入口 16d被抽吸入噴射器
2116。 從制冷劑吸入口16d被抽吸的制冷劑通過吸入通道16i流入噴射器16的
混合與增壓部分16e。在本實施例中，流過吸入通道16i的制冷劑的流速大 于聲速，并且流過吸入通道16i的制冷劑被等熵壓縮，如圖5B中點210至 210'所示。當制冷劑在吸入通道16i內(nèi)被等熵壓縮時，制冷劑的焓減小Ah。 從制冷劑吸入口16d通過吸入通道16i流入混合與增壓部分16e的制冷 劑在混合與增壓部分16e內(nèi)與從噴嘴16a噴射的制冷劑相混合(圖5A中從點 210'至點206)。然后，制冷劑在混合與增壓部分16e內(nèi)被增壓(圖5A中從 點206至點207)，并且在流過混合與增壓部分16e后被供給至第一蒸發(fā)器17。
在具有噴射器16的制冷循環(huán)設備10內(nèi)，當在第二通道14b內(nèi)被節(jié)流單 元18減壓的制冷劑通過節(jié)流單元18被供給至第二蒸發(fā)器19時，從噴射器16 的混合與增壓部分16e流出的制冷劑能夠被供給至第一蒸發(fā)器17。因此， 第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā)器19能夠同時被操作以具有冷卻功能。
因為第一蒸發(fā)器17的制冷劑下游側(cè)連到壓縮機11的制冷劑吸入側(cè)，所 以在噴射器16的混合與增壓部分16e內(nèi)增壓的制冷劑被抽吸入壓縮機11。 因而，能夠提高壓縮機ll的吸入壓力，以及減小壓縮機ll的驅(qū)動功率。因 此，制冷循環(huán)設備10的制冷劑循環(huán)的性能系數(shù)(COP)能夠被有效地改善。
在第一實施例的噴射器16內(nèi)，吸入通道16i被提供用于等熵減壓制冷 劑，以使得從吸入通道16i流入混合與增壓部分16e的制冷劑的流速等于或 大于聲速。因此，從吸入通道16i流入混合與增壓部分16e的制冷劑的流速 基本上等于從噴嘴16a的制冷劑噴射口16c噴射入混合與增壓部分16e的制 冷劑的流速。因此，能夠增加從制冷劑吸入口16d抽吸的制冷劑的流速， 同時能夠降低流過吸入通道16i的制冷劑的能量損耗。
因此，能夠增加流入混合與增壓部分16e的平直部分16g的氣體制冷劑 的流速，從而能夠增加液體制冷劑顆粒的最終速度。
這樣，即使當氣一液兩相制冷劑流過噴射器16內(nèi)的混合與增壓部分 16e時，氣體制冷劑的增壓量在混合與增壓部分16e內(nèi)可以被增加，從而改 善噴射器效率rie。即，即使在噴射器16內(nèi)氣一液兩相制冷劑的動能轉(zhuǎn)化成 其壓力能，氣體制冷劑的增壓量在混合與增壓部分16e內(nèi)能夠被有效地增 加。在本實施例中，因為來自制冷劑吸入通道16d的制冷劑在吸入通道16i
內(nèi)被等熵減壓，如圖5B所示，與制冷劑被等焓減壓的情況相比，用于增
壓的能量增加Ah。因此，在混合與增壓部分16e內(nèi)增加的增壓量與Ah相一致。
本實施例中噴射器效率T]e，的定義如下式(F2)所示，公式(F2)不 同于公式(Fl)
r)e'二((Gnoz+Ge) X(AP/p )/(GnozX Ai+GeX Ah) (F2) 式中，Ge為吸入通道16i內(nèi)吸入制冷劑的流量，Gnoz為從噴嘴16a噴射
的噴射制冷劑的流量，AP為混合與增壓部分16e內(nèi)的增壓量，P為吸入流
體的密度，Ai為噴嘴入口和出口之間的烚差，以及Ah為用于增壓的能量。
與上式(Fl)相比，吸入通道16i內(nèi)的擴展能量項(GeXAh)被添加在公式 (F2)中的分母項(回收能項)中。
這樣，在本實施例中，如果噴射器16的不同配置被設定以使得在公式
Fl中可獲得相同的噴射器效率T!e，回收能可使增壓項AP增加，從而有效
地改善噴射器效率。
在本實施例中，在吸入通道16i內(nèi)被等熵減壓和膨脹的制冷劑的焓減
小部分Ah與在噴嘴16a內(nèi)被等焓減壓和膨脹的制冷劑的焓減小部分AH
具有公式F3中的如下關系
△H》Ah (F3) 艮P，在本實施例中，噴射器16的各個配置被設置以滿足上式F3。艮口， AH為噴嘴16a入口處制冷劑的焓與噴嘴16a的制冷劑噴射口16c處制冷劑 的焓之間的焓差，且Ah為吸入通道16i入口處制冷劑的焓與吸入通道16i 出口處制冷劑的焓之間的焓差。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，囟為制冷劑在吸入通道16i內(nèi)被等熵減壓 和膨脹，所以能夠增加從吸入通道16i流入混合與增壓部分16e的制冷劑的 流速。與從噴嘴16a噴射入混合與增壓部分16e的制冷劑的流速相比，如果 吸入通道16i內(nèi)的制冷劑的等熵減壓量增加到大于必需量，則從吸入通道 16i流入混合與增壓部分16e的制冷劑的流速不需要被增加。因此，當具有 不同流速的氣體制冷劑和液體制冷劑在混合與增壓部分16e內(nèi)被混合時， 能量損耗可能增加，從而可能降低噴射器效率。艮口，在吸入通道16i內(nèi)所不需要增加的制冷劑的流速使具有不同低速 的氣體制冷劑在混合與增壓部分16e內(nèi)被混合，從而增加能量損耗和降低 噴射器效率。 '
圖6示出了當AH》Ah和當AH 〈Ah時在噴射器16內(nèi)氣體制冷劑和 液體制冷劑的流速變化。在圖6的圖形中，水平軸表示噴射器16內(nèi)從噴嘴 16a的入口至噴射器16出口的軸向位置。圖6的上部圖形表示AH ^Ah的 本實施例，在所述的圖形中GJ2表示在從噴嘴16a噴射的噴射制冷劑中氣體 制冷劑的流速變化，GS2表示在從制冷劑吸入口 16d抽吸的吸入制冷劑中 氣體制冷劑的流速變化，"液體"的鏈線表示液體制冷劑的流速變化。圖 6的下部圖形表示AH〈Ah的比較示例，在所述的圖形中GJl表示在從噴嘴 16a噴射的噴射制冷劑中氣體制冷劑的流速變化，GS1表示在從制冷劑吸 入口16d抽吸的吸入制冷劑中氣體制冷劑的流速變化，"液體"的鏈線表 示液體制冷劑的流速變化。
更具體地，圖6的上部圖形示出了本發(fā)明的第一實施例，在所述的圖 形中，在從吸入通道16i流入混合與增壓部分16e的吸入制冷劑中氣體制冷 劑的流速GS2近似等于從噴嘴16a流入混合與增壓部分16e的噴射制冷劑 中氣體制冷劑的流速GJ2，從而AH ^Ah。
相反，圖6的下部圖形示出了比較示例，在所述的圖形中，在從吸入 通道16i流入混合與增壓部分16e的吸入制冷劑中氣體制冷劑的流速GSl遠 大于從噴嘴16a流入混合與增壓部分16e的噴射制冷劑中氣體制冷劑的流 速GJ1，從而AH〈Ah。
如圖6中的圖形所示，如果從吸入通道16i流入混合與增壓部分16e的 吸入制冷劑中氣體制冷劑的流速遠大于從噴嘴16a流入混合與增壓部分 16e的噴射制冷劑中氣體制冷劑的流速，噴射制冷劑中氣體制冷劑的流動 被吸入制冷劑中氣體制冷劑的流動加速。當噴射制冷劑中氣體制冷劑的流 速等于吸入制冷劑中氣體制冷劑的流速，噴射制冷劑中的氣體制冷劑與吸 入制冷劑中的氣體制冷劑以相同流速相結合。然后，在噴射制冷劑中的氣 體制冷劑與吸入制冷劑中的氣體制冷劑以相同流速相結合之后，噴射制冷 劑中的液體制冷劑的顆粒被所結合的氣體制冷劑加速。
因此，最終速度位于混合與增壓部分16e內(nèi)的下游側(cè)，在所述的最終速度條件下，液體制冷劑的流速達到噴射制冷劑中氣體制冷劑與吸入制冷 劑中氣體制冷劑的結合流速，所以，液體制冷劑從入口至對應于混合與增
壓部分16e內(nèi)最終速度的位置的移動距離被增加。因此，從對應于所述最 終速度的位置至混合與增壓部分16e的距離變得更短，在所述的距離內(nèi)， 在液體制冷劑顆粒達到混合與增壓部分16e內(nèi)的最終速度之后，動能在氣 體制冷劑與液體制冷劑之間傳遞，從而制冷劑在混合與增壓部分16e內(nèi)不 能被充分地增壓。
相反，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，包括噴射器16各個部分的尺寸的配 置被設置以使AH》Ah。因此，可防止從吸入通道16i流入混合與增壓部 分16e的吸入制冷劑的流速被過度增加。
更具體地，從吸入通道16i的入口到出口 (圖5A、 5B中點210至點210')
的氣體制冷劑等熵線相對于水平線的傾斜小于從噴嘴的入口到出口(圖 5A中點204至點205)的氣體制冷劑等熵線相對于水平線的傾斜。因此， 在吸入通道16i內(nèi)制冷劑的減壓量可準確地被設定，使其小于噴嘴16a內(nèi)制 冷劑的減壓量。這樣，制冷劑在吸入通道16i內(nèi)能夠以適當?shù)臏p壓量被減 壓。
因此，在具有不同流速的氣體制冷劑被混合時所產(chǎn)生的能量損耗能夠 被減少，并且制冷劑在混合與增壓部分16e內(nèi)能夠被充分增加，從而有效 地改善噴射器效率。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，因為平直部分16g被提供在混合與增壓部 分16e的制冷劑入口側(cè)的合適范圍，氣體制冷劑的能量力(energy force) 能夠被有效地施加于平直部分16g內(nèi)的液體制冷劑顆粒，從而液體制冷劑 顆粒的流速在平直部分16g內(nèi)快速地達到最終速度。
而且，已達到所述最終速度的液體制冷劑的動能能夠有效地被傳送至 擴張部分16h內(nèi)的氣體制冷劑。因此，在擴張部分16h內(nèi)氣體制冷劑與液體 制冷劑之間的能量傳輸損耗能夠被減少，從而能夠充分地改善噴射器效 率。
圖7A示出了根據(jù)本實施例的在從噴射器16的混合與增壓部分16e的 入口至出口的各個位置上氣體制冷劑的流速、液體制冷劑的流速和線P1 給出的增壓量AP。另一方面，圖7B示出了在從對比示例的噴射器的混合部分的入口至擴散器部分的出口的各個位置上氣體制冷劑的流速、液體制 冷劑的流速和線P2給出的增壓量AP。
如圖7A所示，平直部分16g被設置在從混合與增壓部分16e的入口開 始的混合與增壓部分16e的范圍中，以使得在流入混合與增壓部分16e的制 冷劑中氣體制冷劑和液體制冷劑的流速與平直部分16g下游端處的相等。 即，最終速度產(chǎn)生在平直部分16g的下游端。因此，在達到最終速度之后， 制冷劑的動能在擴張部分16h能夠立即被轉(zhuǎn)化成壓力能。
因為液體制冷劑的流速在擴張部分16h的入口側(cè)達到最終速度，在氣 體制冷劑與液體制冷劑之間的能量傳輸損耗能夠有效地被減小。因此，在 擴張部分16h的出口處液體制冷劑和氣體制冷劑的流速能夠充分地被減 小，并且實際上用于增壓的能量比能夠被增加。
因此，與圖7A和7B中圖形P2示出的對比示例相比較，在本實施例中 混合與增壓部分16e內(nèi)的制冷劑的增壓量AP能夠增加，如圖7A中圖形P1 所示。
根據(jù)本申請的發(fā)明者的實驗，當平直部分16g的長度Ll與從混合與增 壓部分16e的入口至出口的混合與增壓部分16e的長度L2之間的比率Ll/L2 被設定為約0.2時，在混合與增壓部分16e內(nèi)制冷劑的增壓量AP可取最大。
當比率L1/L2被設定為約0.2時，流出平直部分16g的出口的氣體制冷 劑和液體制冷劑的流速可近似相等，并且在混合與增壓部分16e內(nèi)制冷劑 的增壓量AP可取最大。如果考慮到噴射器16的制造誤差和在制冷循環(huán)設 備10的制冷劑循環(huán)中制冷劑的流量變化，當(XL1/L2《0.4時，噴射器效率 能夠被充分地增加。比率L1/L2最好設定為0.1《L1/L2《0.3。
在(KL1/L2《0.4的情況下，即使當流過混合與增壓部分16e的氣一液 兩相制冷劑的氣一液密度差在0.9 600kg/mS的較寬范圍內(nèi)變化，噴射器效 率也能夠被充分地改善。
在本發(fā)明的第一實施例中，制冷劑能夠在混合與增壓部分16e的整個 范圍內(nèi)充分地等熵增壓，并且混合與增壓部分16e的截面形狀被改變以在 混合與增壓部分16e的出口處減小制冷劑的分離形式。因此，流過混合與 增壓部分16e的制冷劑的能量損耗能夠被降低，從而減少流出混合與增壓 部分16e的制冷劑的能量損耗。
26因此，在噴射器16內(nèi)的回收能中，實際用于增壓的能量比能夠增加。
圖8為根據(jù)第一實施例和比較示例示出了在噴射器16的混合與增壓部分 16e內(nèi)的能量分布。在圖8中，El表示用于增壓的能量，E2表示制冷劑的 剩余能量，E3表示能量傳輸損耗，以及E4表示其他損耗。如圖8所示，根 據(jù)第一實施例，與對比示例比較，在混合與增壓部分16e內(nèi)用于增壓的能 量能夠大幅增加。
(第二實施例)
本發(fā)明的第二實施例將參考圖9進行描述。圖9為對應于上述第一實施 例的圖3的圖。在第二實施例中，吸入通道16i的通道截面積被改變，以使 得吸入通道16i的通道截面積與吸入通道16i入口處通道截面積之間的比率 (通道面積比)按圖9所示的直線圖形被改變。如圖9所示，吸入通道16i 的通道截面積以恒定的度從吸入通道16i的入口至出口被改變。在第二實 施例中，噴射器16的其他部件類似于上述第一實施例的噴射器16中的部 件。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，噴射器16的吸入通道16i被配置，以使得 從吸入通道16i流入混合與增壓部分16e的平直部分16g的吸入制冷劑的流 速可等于或大于聲速，并且吸入制冷劑被等熵減壓。因此，流入混合與增 壓部分16e內(nèi)平直部分16g的液體制冷劑顆粒的最終流速可被增加，從而改 善噴射器效率。在第二實施例中，噴射器16的其他部件類似于上述第一實 施例的噴射器16中的部件。
(第三實施例)
本發(fā)明的第三實施例將參考圖10進行描述。圖10為對應于上述第一實 施例的圖3的圖。在第三實施例中，吸入通道16i的通道截面積被改變，以 使得吸入通道16i入口側(cè)處通道截面積從吸入通道16i的入口朝制冷劑流動 方向的下游逐漸減小，并且吸入通道16i出口側(cè)處通道截面積朝制冷劑流 動方向的下游逐漸增加。即，在吸入通道16i的入口與出口之間的預設部 分，吸入通道16i的通道截面積變得最小，如圖10所示。在吸入通道16i入 口側(cè)處通道截面積的減小比率大于在吸入通道16i出口側(cè)處通道截面積的增大比率。在吸入通道的出口側(cè)處，吸入通道16i的通道截面積逐漸增大， 但并不超過吸入通道16i入口處的通道截面積。
在第三實施例中，噴射器16的其它部件類似于上述第一實施例的噴射
器16中的部件。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，噴射器16的吸入通道16i被配置，以使得 在收縮位置處流過吸入通道16i的吸入制冷劑的流速等于或大于聲速，在 所述的收縮位置處制冷劑通道面積在吸入通道16i內(nèi)最小。這樣，在吸入 通道16i內(nèi)收縮位置的下游處吸入制冷劑的流速能夠增加。因此，在混合 與增壓部分16e內(nèi)流入平直部分16g的液體制冷劑顆粒的最終速度能夠增 加，從而改善噴射器效率。
(第四實施例)
本發(fā)明的第四實施例將參考圖ll進行描述。圖ll為對應于上述第一實 施例的圖4的示意圖，其示出了截面內(nèi)擴張部分16h的制冷劑通道截面形 狀，所述的截面包含噴射器16的噴嘴16a的中心軸線。如圖11所示，擴張 部分16h的通道壁表面通過組合多個直線部分103、 104、 105、 106、 107 而被配置。即，擴張部分16h由多個圓柱形通道部分(103到107)構成， 所述的每個圓柱形通道部分具有錐形表面。多個圓柱形通道部分(103到 107)的所述錐形表面被適當?shù)亟M合以在混合與增壓部分16e內(nèi)構成擴張部 分16h。
在第四實施例中，噴射器16的其它部件類似于上述第一實施例的噴射 器16中的部件。
根據(jù)第四實施例，在擴張部分16h的結構中，氣體制冷劑與液體制冷 劑之間的能量傳輸損耗能夠被降低，從而充分地改善噴射器效率。在上述 第四實施例的示例中，擴張部分16h的所述結構用于根據(jù)第一實施例的噴 射器16。但是，第四實施例的擴張部分16h的結構能夠用于根據(jù)本發(fā)明的 第二和第三實施例中任一個實施例的噴射器16。
(第五實施例)
本發(fā)明的第五實施例將參考圖12進行描述。圖12為對應于上述第一實施例的圖4的示意圖，其示出了截面內(nèi)擴張部分16h的制冷劑通道截面形
狀，所述的截面包含噴射器16的噴嘴16a的中心軸線。如圖12所示，擴張 部分16h的通道壁表面通過組合多個直線部分103、 104、 105和曲線部分102 構成?！熠?，擴張部分16h由多個圓柱形通道部分(103到105)和具有曲面 (102)的圓柱形通道部分(102)構成，每個所述的圓柱形通道部分具有 錐形表面。
在第五實施例中，噴射器16的其它部件類似于上述第一實施例的噴射 器16中的部件。
根據(jù)第五實施例，在擴張部分16h的結構中，氣體制冷劑與液體制冷 劑之間的能量傳輸損耗能夠被降低，從而充分地改善噴射器效率。在上述 第五實施例的示例中，擴張部分16h的結構用于根據(jù)第一實施例的噴射器 16。但是，第五實施例的擴張部分16h的結構能夠用于根據(jù)本發(fā)明的第二 和第三實施例中任一實施例的噴射器16。
(第六 八實施例)
本發(fā)明的第六實施例將參考圖13進行描述。圖13為對應于上述第一實 施例的圖4的示意圖，其示出了截面內(nèi)擴張部分16h的制冷劑通道截面形 狀，所述的截面包含噴射器16的噴嘴16a的中心軸線。如圖13所示，擴張 部分16h的通道壁表面由具有恒定錐角的單個直線部分108構成。g卩，在混 合與增壓部分16e內(nèi)擴張部分16h的制冷劑通道截面積在擴張部分16h的整
個長度上以恒定的擴張度朝著下游逐漸增加。
本發(fā)明的第七實施例將參考圖14進行描述。圖14為對應于上述第一實 施例的圖4的示意圖，其示出了截面內(nèi)擴張部分16h的制冷劑通道截面形 狀，所述的截面包含噴射器16的噴嘴16a的中心軸線。如圖14所示，擴張 部分16h的通道壁表面通過組合多個直線部分103、 104、 105、 106、 109 而構成。多個直線部分103、 104、 105、 106、 109被適當?shù)亟M合用于構成 擴張部分16h以使得擴張部分16h的制冷劑通道截面積的擴張度逐漸增加。
本發(fā)明的第八實施例將參考圖15進行描述。圖15為對應于上述第一實 施例的圖4的示意圖，其示出了截面內(nèi)擴張部分16h的制冷劑通道截面形 狀，所述的截面包含噴射器16的噴嘴16a的中心軸線。如圖15所示，擴張部分16h的通道壁表面由單個曲線部分110構成，在所述的單個曲線部分內(nèi)
擴張度朝著下游逐漸增加。
在本發(fā)明第六至第八實施例中，噴射器16的其它部件類似于根據(jù)上述 第一實施例的噴射器16中的部件，并且噴射器效率能夠被提高。在本發(fā)明 的第六至第八實施例的上述示例中，擴張部分16h的結構用于根據(jù)第一實 施例的噴射器16。但是，根據(jù)第六至第八實施例中的任一實施例，擴張部 分16h的結構能夠用于本發(fā)明的第二和第三實施例中任一實施例的噴射器 16。 g卩，根據(jù)第四至第八實施例中的任一實施例，混合與增壓部分16e的 擴張部分16h可適當?shù)赜糜诟鶕?jù)第一至第三實施例中任一實施例的噴射器 16。
(第九實施例)
在本發(fā)明的上述實施例中，噴射器16包括混合與增壓部分16e，所述的 混合與增壓部分16e由平直部分16g和擴張部分16h構成。但是，在本發(fā)明 的第九實施例中，未使用平直部分16g構成噴射器16，以使得混合與增壓 部分16e僅由擴張部分16h構成，如圖16所示。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的第九實施例的噴射器16的軸向截面圖，所述 的圖形與第一實施例的圖2A相對應。即，擴張部分16h的入口的所在位置 在噴嘴16a的軸向上與噴嘴16a的制冷劑噴射口16c相對應。圖16中示出的 噴射器16的擴張部分16h的通道壁表面與圖4中上述第一實施例的混合與 增壓部分16e內(nèi)擴張部分16h的通道截面形狀相同。因此，擴張部分16h的 內(nèi)周表面在擴張部分16h的入口側(cè)處向內(nèi)側(cè)徑向地凸起彎曲，并且在擴張 部分16 h的出口側(cè)處向外側(cè)徑向地凸起彎曲。
因此，即使當平直部分16g在混合與增壓部分16e內(nèi)被省略時，混合與 增壓部分16e的入口側(cè)可具有與平直部分16g相同的功能，從而改善噴射器 效率。僅由根據(jù)第九實施例的擴張部分16h構成的混合與增壓部分15e可用 于根據(jù)第二或第三實施例的噴射器16。
而且，通過增加吸入通道16i內(nèi)吸入制冷劑的流速能夠充分地提高噴射 器效率，在這種情況下，在上述任一實施例中所描述的平直部分16g可從 混合與增壓部分16e中省略。例如，在圖11 圖I5示出的上述第四至第八實施例中，混合與增壓部
分16e可僅由擴張部分16h構成，而不使用平直部分16g。在這種情況下， 擴張部分16h的入口的所在位置與根據(jù)第四至第八實施例中任一實施例的 噴射器16內(nèi)噴嘴16a的制冷劑噴射口 16c相對應。
(第十實施例)
在根據(jù)上述實施例中任一實施例的噴射器16內(nèi)，在噴嘴16a的末端部分 的外周表面與主體部分16b的內(nèi)周表面之間設置有吸入通道16i。在第十實 施例的噴射器16內(nèi)，噴嘴16a用作第一噴嘴16a，并且第二噴嘴16j被提供 用于構成吸入通道16i，通過所述的吸入通道16i,從制冷劑吸入口16d抽吸 的制冷劑流入混合與增壓部分16e，如圖17所示。即，吸入通道16i被第二 噴嘴16j限定，以及制冷劑吸入口16d被設置在第二噴嘴16j的入口處，以使 得從吸入口16d抽吸的制冷劑通過吸入通道16i流入混合與增壓部分16e。
作為第十實施例中第二噴嘴16j的示例，拉瓦爾噴嘴可被使用。第二噴 嘴16j的吸入通道16i的制冷劑通道截面積能夠被改變，與第三實施例中吸 入通道16i的情況相類似。在這種情況下，在第三實施例中所述的吸入通 道16i的優(yōu)點能夠被獲得。
做為選擇，第二噴嘴16j可由錐形噴嘴構成，以使得第二噴嘴16j的吸 入通道16i的制冷劑通道截面積能夠被改變，與上述第一或第二實施例的 吸入通道16i的情況相類似。在這種情況下，能夠獲得在第一或第二實施 例中所述的吸入通道16i的優(yōu)點。
(第十一實施例)
在上述實施例中，例如，噴射器16被典型地用于制冷循環(huán)設備10，所 述的制冷循環(huán)設備10設置有散熱器12和接收器12b，如圖1所示。在制冷循 環(huán)設備10內(nèi)，設置有接收器12b的散熱器12為過冷型冷凝器的示例，在所 述的冷凝器內(nèi)制冷劑被冷卻和凝結。
在第十一實施例中，根據(jù)上述實施例中任一實施例的噴射器16被用于 具有過冷型冷凝器的制冷循環(huán)設備，所述的過冷型冷凝器由冷凝熱交換部 分、接收器部分和過冷熱交換部分構成。這里，冷凝熱交換部分被配置用于冷卻和凝結來自壓縮機ll的高壓制冷劑，所述接收器部分被配置用于將 從冷凝熱交換部分流出的制冷劑分離成氣體制冷劑和液體制冷劑，以及過 冷熱交換部分被配置用于對來自接收器部分的飽和液體制冷劑進行過冷。 即使在這種情況下，在過冷熱交換部分內(nèi)被過冷的液體制冷劑可以被引入 分支部分13并在分支部分13處進行分流。在第十一實施例的制冷循環(huán)設備
中制冷循環(huán)結構的其它部件與圖1示出的制冷循環(huán)設備10的部件相類似。 圖18為根據(jù)第十一實施例在制冷循環(huán)設備的制冷劑循環(huán)內(nèi)制冷劑狀
態(tài)的莫里爾圖，在所述莫里爾圖內(nèi)使用由冷凝熱交換部分、接收器部分和
過冷熱交換部分構成的過冷型冷凝器以替代設置有接收器12b的接收器 12。在這種情況下，如圖18所示，過冷狀態(tài)的液體制冷劑(圖18中點203') 在分支部分13處被分流。
因此，從膨脹閥15流入噴射器16的噴嘴16a的制冷劑狀態(tài)可為氣一液兩 相狀態(tài)(圖18中點204)或液體狀態(tài)(圖18中點204')。在圖18中，與圖 5A中部件相對應或類似的部件被標識以相同的參考號，且其中詳細的解 釋被省略。
即使在具有如圖18所示的莫里爾圖的制冷循環(huán)設備內(nèi)，噴射器16被配 置，以使得流過噴射器16的吸入通道16i的吸入制冷劑的流速增加，液體 制冷劑顆粒的流速通過混合與增壓部分16e的平直部分16g可快速地達到 最終速度，并且制冷劑的流速在擴張部分16h內(nèi)充分地減小。因此，噴射 器效率能夠被改善。
因此，即使在制冷劑循環(huán)內(nèi)氣一液兩相制冷劑流入噴嘴16a或僅液體制 冷劑流入噴嘴16a的情況下，當混合制冷劑在噴射器16內(nèi)為氣一液兩相狀 態(tài)時，噴射器效率能夠被有效地改善，在所述的混合制冷劑內(nèi)從噴嘴16a 噴射的噴射制冷劑與從吸入通道16i流動的吸入制冷劑相混合。
(第十二實施例)
在上述實施例中，噴射器16被用于制冷劑循環(huán)，例如，在所述的制冷 劑循環(huán)中膨脹閥15被設置在噴射器16的噴嘴16a上游側(cè)處的第一通道14a 內(nèi)，如圖1所示。但是，在第十二實施例中，噴射器16用于制冷循環(huán)設備 的制冷循環(huán)，在所述的制冷循環(huán)設備內(nèi)膨脹閥15從圖1示出的制冷循環(huán)設備10中被省略。第十二實施例的制冷循環(huán)設備的其它部件與圖l示出的制 冷循環(huán)設備10的部件相類似。當根據(jù)第十二實施例的制冷循環(huán)設備被操作
時，制冷劑循環(huán)的制冷劑狀態(tài)依照圖19的莫里爾圖被改變。
因為圖1示出的制冷循環(huán)設備中未設置有膨脹閥15，在分支部分13處 被分流的制冷劑通過第一通道14a流入噴射器16的噴嘴16a，并且在噴嘴 16a內(nèi)(圖19中從點203至點205)被大致等熵地減壓和膨脹。即使當本發(fā) 明的噴射器16用于制冷循環(huán)設備時，在所述的制冷循環(huán)設備中來自分支部 分13未被減壓的制冷劑在噴射器16的噴嘴16a內(nèi)首先被減壓和膨脹，噴射 器效率也可類似于上述第--實施例被有效地改善。
做為選擇，接收器12b和膨脹閥15可從圖l示出的制冷循環(huán)設備10中被 省略。在這種情況下，流出散熱器12的氣一液兩相制冷劑直接在分支部分 13處(圖19的點202)被分流，并通過第一通道14a流入噴射器16的噴嘴16a 以在噴射器16的噴嘴16a內(nèi)被大致等熵地減壓和膨脹。做為選擇，當膨脹 閥15在圖1示出的制冷循環(huán)設備10中被省略時，過冷型冷凝器可類似于上 述第十一實施例被用作散熱器12。在這種情況下，流出散熱器12的過冷液 體制冷劑(圖19的點203')在分支部分13處被分流，并且一部分被分流的 制冷劑通過第一通道14a流入噴射器16的噴嘴16a以在噴嘴16a內(nèi)被大致等 熵地減壓。
(第十三實施例)
在上述實施例中，噴射器16用于制冷劑循環(huán)，在所述的制冷劑循環(huán) 中，從分支部分13流入第一通道14a的制冷劑狀態(tài)和從分支部分13流入第 二通道14b的制冷劑狀態(tài)相同。但是，噴射器16可用于制冷劑循環(huán)，在所 述的制冷劑循環(huán)中，從分支部分13流入第一通道14a的制冷劑狀態(tài)和從分 支部分13流入第二通道14b的制冷劑狀態(tài)彼此不同。
做為第十三實施例的制冷循環(huán)設備的示例，圖l示出的接收器被省 略，膨脹閥15位于分支部分13的上游，并且分支部分13被配置用于改變流 入第一和第二通道14a、 14b的制冷劑狀態(tài)(例如，干燥度)。
例如，分支部分13可被配置具有內(nèi)部空間，在所述的內(nèi)部空間內(nèi)產(chǎn) 生制冷劑的滾動流動，以使得由于制冷劑的滾動流動，通過離心力可在分支部分13的內(nèi)部空間內(nèi)造成制冷劑的干燥度分布。
第一通道14a和第二通道14b與分支部分13相連，以使得具有預設干燥 度的制冷劑可分別被引入第一通道14a和第二通道14b。因此，從分支部分 13流入第一通道14a的制冷劑的干燥度和從分支部分13流入第二通道14b 的制冷劑的干燥度能夠被適當?shù)馗淖儭＠墨IUS 2007/028630 (對應于 JP2007-46806)公開的結構通過可引用的方式并入本文，作為分支部分13 的結構。
當根據(jù)第十三實施例的制冷循環(huán)設備被操作時，在制冷劑循環(huán)中被 循環(huán)的制冷劑狀態(tài)可被設置成按照圖20或圖21示出的莫里爾圖被改變。在 圖20中，從分支部分13通過第一通道14a流入噴射器16的噴嘴16a的制冷劑 為氣一液兩相狀態(tài)(圖20中點203")。另一方面，在圖21中，從分支部 分13通過第一通道14a流入噴射器16的噴嘴16a的制冷劑為液體狀態(tài)(圖22 中點203')。
即使在制冷劑循環(huán)中具有圖20或圖21示出的工作狀態(tài)，通過使用根 據(jù)第一至第十實施例中任一實施例的噴射器16可有效地改善噴射器效率。
(第十四實施例)
在上述實施例中，本發(fā)明的噴射器16用于亞臨界制冷劑循環(huán)，在所 述的亞臨界制冷劑循環(huán)中，高壓側(cè)上減壓之前的制冷劑壓力小于制冷劑的 臨界壓力。但是，在本發(fā)明的第十四實施例中，噴射器16用于超臨界制冷 劑循環(huán)，在所述的超臨界制冷劑循環(huán)中高壓側(cè)上減壓之前的制冷劑壓力大 于制冷劑的臨界壓力。例如，二氧化碳用作制冷劑，以使得從壓縮機ll 排放的制冷劑壓力高于制冷劑的臨界壓力。
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的第十四實施例的制冷循環(huán)設備10的示例。 在圖22的致冷循環(huán)設備10中，接收器12b和膨脹閥15從圖l示出的制冷循環(huán) 設備10中被省略，并且與圖1示出的制冷循環(huán)設備10比較，壓力控制閥用 作節(jié)流單元18。節(jié)流單元18的閥開口度被調(diào)節(jié)，以使得在制冷循環(huán)設備10
的制冷劑循環(huán)的高壓側(cè)上的制冷劑壓力接近于目標壓力，所述的目標壓力 根據(jù)位于散熱器12的制冷劑出口側(cè)處制冷劑的溫度來確定。
例如，節(jié)流單元18在散熱器12的制冷劑出口側(cè)處設置有溫度感應部分18a。溫度感應單元18a被配置用于在其內(nèi)部產(chǎn)生與散熱器12的制冷劑出 口側(cè)上的制冷劑的溫度相對應的內(nèi)壓，以使得節(jié)流單元18的閥開口度在溫 度感應部分18a的內(nèi)壓與散熱器12的制冷劑出口側(cè)上制冷劑的壓力之間平 衡地被調(diào)節(jié)。因此，在制冷劑循環(huán)的高壓側(cè)上的制冷劑壓力可被調(diào)節(jié)至目 標壓力，從而制冷劑循環(huán)的COP可取得最大值。
在第十四實施例中，如圖22所示，用作低壓側(cè)氣一液分離器的貯存 器20位于第一蒸發(fā)器17的制冷劑出口側(cè)，以使得在制冷劑循環(huán)中多余的制 冷劑被存儲在貯存器20內(nèi)。氣體制冷劑出口設置在貯存器20內(nèi)，并與壓縮 機ll的制冷劑吸入側(cè)相連，以使得在貯存器20內(nèi)從液體制冷劑所分離的氣 體制冷劑被供給至壓縮機11。在圖22中示出的制冷循環(huán)設備10的構件中， 其它部件類似于圖1中示出的制冷循環(huán)設備10中的部件。
當本實施例的制冷循環(huán)設備10被操作時，制冷劑狀態(tài)按照圖23示出 的莫里爾圖被改變。如圖23所示，制冷劑在壓縮機ll內(nèi)被壓縮以使壓力高 于制冷劑的臨界壓力(圖23的點201)，并被排放到散熱器12。
在散熱器12內(nèi)制冷劑通過與外界空氣進行的熱交換被冷卻，同時保 持制冷劑的壓力高于臨界壓力(圖23中從點201至點202)。流出散熱器12 的高壓制冷劑在分支部分13處被分流為流入第一通道14a的制冷劑支流和 流入第二通道14b的制冷劑支流。
從分支通道13流入第一通道14a的制冷劑依次流過噴嘴16a、第一蒸發(fā) 器17和忙存器20 (圖23中從點202至點205至點206至點207至點208)。在J)C 存器20處被分離的氣體制冷劑被抽吸入壓縮機11內(nèi)。
另一方面，流入第二通道14b的制冷劑依次流過節(jié)流單元18 (也就是， 高壓控制閥)和第二蒸發(fā)器19，并從制冷劑吸入口16d被抽吸入噴射器16 (圖23中從點202至點209至210至點210'至點206)。節(jié)流單元18被調(diào)節(jié)以 調(diào)整從壓縮機ll的制冷劑排放側(cè)至噴射器16的噴嘴16a入口的高壓側(cè)上的 制冷劑壓力，以使得制冷劑循環(huán)的COP為目標壓力。
因此，即使在制冷循環(huán)設備10的制冷劑循環(huán)中，在所述的制冷循環(huán) 設備10內(nèi)，超臨界制冷劑流入噴射器16的噴嘴16a，噴射器效率也可被改 善。
即使在超臨界制冷劑流入噴射器16的噴嘴16a的情況下，當混合制冷劑在噴射器16內(nèi)為氣一液兩相狀態(tài)時，在所述的混合制冷劑內(nèi)從噴嘴16a 噴射的噴射制冷劑和從制冷劑吸入口 16d抽吸的吸入制冷劑被混合，制冷
劑效率也可被明顯地改善。
艮口，當噴射器16用于超臨界制冷劑循環(huán)時，在所述的超臨界制冷劑 循環(huán)內(nèi)至少從噴嘴16a噴射的噴射制冷劑為氣一液兩相狀態(tài)或噴嘴16a的 喉部的制冷劑下游為氣一液兩相狀態(tài)，制冷劑效率可被更為明顯地改善。
(第十五實施例)
本發(fā)明的第十五實施例將參考圖24和25被描述。如圖24所示，在第 十五實施例的制冷循環(huán)設備10內(nèi)，壓縮機ll被用作第一壓縮機ll，并且第 二壓縮機21被加入第二蒸發(fā)器19的制冷劑出口與噴射器16的制冷劑吸入 口16d之間的第二通道14b內(nèi)。因此，第二壓縮機21壓縮從第二蒸發(fā)器19 流出的制冷劑，并將被壓縮的制冷劑排放至噴射器16的制冷劑吸入口 16d。 第十五實施例的制冷循環(huán)設備10的其它部件類似于圖1示出的制冷循環(huán)設 備10的部件。
例如，在本發(fā)明的第十五實施例中，第一蒸發(fā)器17可用于冷卻汽車 乘客室的內(nèi)部，以及第二蒸發(fā)器19可用于冷卻安裝在汽車內(nèi)的冷卻箱(冰 箱)。即，被第一蒸發(fā)器17冷卻的空間為汽車的乘客室，以及被第二蒸發(fā) 器19冷卻的空間為冷卻箱的內(nèi)部空間。
第二壓縮機21的基本結構可能類似于第一壓縮機11的基本結構，并且 眾所周知的壓縮機可用作第二壓縮機21。
圖25為根據(jù)第十五實施例的莫里爾圖，其示出了制冷循環(huán)設備10的 制冷劑循環(huán)的制冷劑工作狀態(tài)。如圖25所示，制冷劑在第一壓縮機ll內(nèi)被 壓縮為高壓高溫狀態(tài)(圖25中點201)，并被排放至散熱器12。高壓高溫制 冷劑通過與外界空氣進行的熱交換在散熱器12內(nèi)被冷卻(圖25中從點201 至點202)。流出散熱器12的高壓制冷劑在接收器12b內(nèi)被分離為氣體制冷 劑和液體制冷劑，并且被分離的液體制冷劑流入分支部分13 (圖25中從點 202至點203)，類似于第一實施例的圖5A。然后，制冷劑在分支部分13處 被分流為流入第一通道14a的制冷劑支流和流入第二通道14b的制冷劑支 流。
36通過被分流的第一通道14a流入膨脹閥15的制冷劑被膨脹閥15等焓減 壓和膨脹(圖25中從點203至點204)。然后，在膨脹閥15處被減壓后，當 制冷劑的焓降低時，制冷劑進一步在噴嘴16a內(nèi)被大致等熵地減壓(圖25 中從點204至點205)。制冷劑的壓力能在噴嘴16a內(nèi)被轉(zhuǎn)化成制冷劑的速度 能，以使得制冷劑以高速從制冷劑噴射口16c被噴射。接下來，從噴嘴16 的制冷劑噴射口 16c噴射的制冷劑與從制冷劑吸入口 16d抽吸的制冷劑在 混合與增壓部分16e內(nèi)被混合，以使得所混合的制冷劑在混合與增壓部分 16e內(nèi)被增壓(圖25中從點206至207)。
從噴射器16的混合與增壓部分16e流出的制冷劑流入第一蒸發(fā)器17。 在第一蒸發(fā)器17內(nèi)，低壓制冷劑通過從鼓風機17a吹入的空氣中吸收熱量 而被蒸發(fā)，以使得制冷劑的焓被增加(圖25中從點207至點208)。因此， 流過第一蒸發(fā)器17的空氣被冷卻，且被冷卻的空氣可被吹入乘客室內(nèi)。流 過第一蒸發(fā)器17的氣體制冷劑被抽吸入第一壓縮機11內(nèi)以再次被第一壓 縮機ll壓縮(圖25中從點208至點201)。
相反，從分支部分13流入第二通道14b的制冷劑支流被節(jié)流單元18等 焓減壓和膨脹(圖25中從點203至點209)，并且被節(jié)流單元18減壓的低壓 制冷劑流入第二蒸發(fā)器19內(nèi)。在第二蒸發(fā)器19內(nèi)，低壓制冷劑通過從鼓風 機19a吹入的空氣中吸收熱量而被蒸發(fā)，以使得制冷劑的焓被增加(圖25 中從點209至點210)。因此，流過第二蒸發(fā)器19的空氣被冷卻以對冷卻箱 的內(nèi)部進行冷卻。
在本發(fā)明的第十五實施例中，節(jié)流單元18的節(jié)流通道面積可被設置 為小于第一實施例中節(jié)流單元的節(jié)流通道面積，從而在節(jié)流單元18處增加 制冷劑的減壓量。因此，與第 -實施例相比，在第二蒸發(fā)器19內(nèi)的制冷劑 蒸發(fā)壓力(制冷劑蒸發(fā)溫度)可被設置得更小。
如圖24所示，流出第二蒸發(fā)器19的制冷劑被抽吸入第二壓縮機21， 并且在第二壓縮機21內(nèi)被壓縮(圖25中從點210至點211)。然后，被壓縮 的制冷劑從第二壓縮機21被排放入噴射器16的制冷劑吸入口16d，并從制 冷劑吸入口16d被抽吸入噴射器16的混合與增壓部分16e。類似于第一實施 例，當制冷劑流過吸入通道16i時(圖25中從點211至點210')，制冷劑被 等熵減壓。制冷循環(huán)設備10的其它操作類似于上述第一實施例。在具有根據(jù)第十五實施例的噴射器16的制冷循環(huán)設備10中，流出噴
射器16的混合與增壓部分16e的制冷劑可被供給至第一蒸發(fā)器17，同時在 第二通道14b內(nèi)被節(jié)流單元18顯著減壓的制冷劑可通過節(jié)流單元18被供給 至第二蒸發(fā)器19內(nèi)。因此，第一蒸發(fā)器17和第二蒸發(fā)器19能夠同時被操作 以具有大不相同的冷卻能力，從而第二蒸發(fā)器19可被用于對冷卻箱的內(nèi)部 進行冷卻，所述的冷卻箱比乘客廂需要更低的冷卻溫度。
在低的外界空氣溫度下，高壓側(cè)制冷劑壓力與低壓側(cè)制冷劑壓力之 間的壓力差在制冷循環(huán)設備10的制冷劑循環(huán)中變得更小。在這種情況下， 流過噴射器16的噴嘴16a的制冷劑的流量可被減小，從而噴射器13的吸入 容量可被減小。即使在這種情況下，因為第二壓縮機21位于第十五實施例 的制冷循環(huán)設備10內(nèi)，從制冷劑吸入口16d進入噴射器16的制冷劑吸入容 量可被增加，以使得制冷劑循環(huán)能夠被穩(wěn)定地操作。
而且，因為通過使用第一和第二壓縮機ll、 21對制冷劑進行增壓，在 各個壓縮機11、21內(nèi)吸入壓力與排放壓力之間的壓力差能夠被減小。因此， 第一和第二壓縮機ll、 21中每一個的壓縮效率能夠被改善，從而在制冷循 環(huán)設備10的制冷劑循環(huán)中改善COP。
壓縮機ll、 21內(nèi)的壓縮效率為制冷劑在壓縮機11、 21內(nèi)被等熵壓縮時 焓的增加量AEl與制冷劑在壓縮機ll、 21內(nèi)被實際壓縮時焓的增加量A E2之間的比率AE1/AE2。例如，當壓縮機ll、 21的轉(zhuǎn)速或增壓量被增加 時，摩擦力使制冷劑的溫度增加，因此，增加量AE2被增加，且壓縮效率 被降低。
因此，在制冷循環(huán)設備10內(nèi)，如果高壓側(cè)制冷劑壓力與低壓側(cè)制冷 劑壓力之間的壓力差需要被增加，則制冷劑循環(huán)中的COP效應能夠被明顯 地改善。
根據(jù)本發(fā)明的第十五實施例，即使當噴射器16用于制冷循環(huán)設備10 時，所述的制冷循環(huán)設備10設置有第一蒸發(fā)器11和第二蒸發(fā)器21，則噴射 器效率能夠被充分地改善。而且，通過使用第二壓縮機21可適當?shù)卦黾訃?射器16的制冷劑吸入容量，從而能夠方便地設置噴射器16的配置。
因此，在本實施例中，噴射器16能夠被方便地設置，以用于防止從 吸入通道16i流入混合與增壓部分16e的吸入制冷劑的流速被不需要地增加。即，在本實施例中，因為從吸入通道16i流入混合與增壓部分16e的制
冷劑的流速不僅可通過吸入通道16i的減壓特性來改變，而且可通過第二
壓縮機21的排放制冷劑壓力來改變，所以噴射器16的吸入通道16i能夠被 方便地形成。因此，通過調(diào)節(jié)噴射器16的制冷劑吸入口16d處的制冷劑壓 力可方便地調(diào)節(jié)從吸入通道16i流入混合與增壓部分16e的吸入制冷劑的 流速。
根據(jù)第十五實施例，通過調(diào)節(jié)第二壓縮機21的制冷劑排放容量，相 對于從噴嘴16的制冷劑噴射口 16c噴射的噴射制冷劑的流速，從吸入通道 16i流入混合與增壓部分16e的吸入制冷劑的流速能夠方便地被調(diào)節(jié)在適 當?shù)乃俣?。因此，在噴射?6內(nèi)各個部件的配置能夠方便地被設置，從而 可方便地形成噴射器16。
(其它實施例)
盡管結合參考的優(yōu)選實施例及附圖，本發(fā)明已被充分地描述，但要 指出對于那些熟悉本領域的人員而言各種變化和修改是顯而易見的。
根據(jù)本發(fā)明的任一實施例，噴射器16設置有吸入通道16i，從制冷劑 吸入口16d抽吸的制冷劑(流體)通過所述的吸入通道16i流入混合與增壓 部分16e的入口。吸入通道16i的通道截面積可被配置改變，以使得從制冷 劑吸入口16d抽吸的制冷劑(流體)在吸入通道16i內(nèi)被大致等熵地減壓。 做為選擇，吸入通道16i的通道截面積可被配置改變，以使得從吸入通道 16i流入混合與增壓部分16e的制冷劑的流速與從噴嘴16a的噴射口16c流入 混合與增壓部分16e的制冷劑(流體)的流速基本上相等。做為選擇，吸 入通道16i的通道截面積被設置改變，以使得從吸入通道16i流入混合與增 壓部分16e的流體的流速等于或大于聲速。在這種情況下，噴射器效率能 夠被有效地改善。噴射器16內(nèi)的其它配置可適當?shù)乇桓淖兓蚪M合，并不局 限于上述實施例。
根據(jù)本發(fā)明的任一實施例，混合與增壓部分16e由平直部分16g和擴張 部分16h構成，所述的平直部分16g從混合與增壓部分16e的入口在軸向的 范圍內(nèi)延伸，所述的擴張部分從平直部分16g的下游端連續(xù)延伸至混合與 增壓部分16e的出口。平直部分16g為圓柱形通道，在其整個范圍內(nèi)具有恒定的通道面積，并且延伸部分16h被配置，以使得擴張部分16h的通道截面 積朝著制冷劑流動方向的下游逐漸增加。在噴射器16內(nèi)，其它的配置可適 當?shù)乇桓淖兓蚪M合，并不局限于上述實施例。例如，平直部分16g在噴嘴
16a軸向上的范圍被設置以使得在流入混合與增壓部分16e的制冷劑內(nèi)氣
體制冷劑和液體制冷劑的流速在該范圍內(nèi)彼此相等。做為選擇，當平直部 分16g在噴嘴軸向上的長度為Ll，以及從混合與增壓部分16e的入口到混合 至增壓部分16e的出口在軸向上的長度為L2，混合與增壓部分16e被配置以 使(KL1/L2《0.4。做為選擇，混合與增壓部分16e可被配置，以使得制冷 劑可在其內(nèi)被等熵增壓。
在本發(fā)明的上述實施例中，噴射器16用于制冷循環(huán)設備10，在所述 的制冷循環(huán)設備10中，在來自散熱器12的制冷劑流中制冷劑被位于噴嘴 16a上游側(cè)的分支部分13分流。但是，本發(fā)明的噴射器16可用于制冷循環(huán) 設備，但并不局限于上述實施例的示例。
例如，本發(fā)明的噴射器16可用于圖26示出的制冷循環(huán)設備。在圖26 示出的制冷循環(huán)設備中，貯存器20位于噴射器16出口的下游，以使得流出 噴射器16的制冷劑可直接地流入貯存器20。貯存器20具有與壓縮機11的制 冷劑吸入側(cè)相連接的氣體制冷劑出口以及與蒸發(fā)器19的制冷劑入口相連 接的液體制冷劑出口 ，以使得在貯存器20內(nèi)與氣體制冷劑分離的液體制冷 劑流入蒸發(fā)器19。在蒸發(fā)器19中被蒸發(fā)的氣體制冷劑被抽吸入噴射器16 的制冷劑吸入口16d。在圖26示出的制冷循環(huán)設備中，來自散熱器12的制 冷劑在噴嘴16a內(nèi)被減壓，并且來自蒸發(fā)器19的氣體制冷劑通過來自噴嘴 16a的高速噴射流從制冷劑吸入口16d被抽吸入噴射器16。即使當根據(jù)第一 至第十實施例中任一實施例的噴射器16被用于圖26示出的制冷循環(huán)設備 時，噴射器效率也能夠被改善。
在圖5A和5B示出的示例中，吸入氣體制冷劑在吸入通道16i內(nèi)被等熵 減壓，但是，吸入氣體制冷劑并不局限于被等熵減壓。
圖27A和27B為圖5B的修改示例。圖27A和27B中的X和Y對應于圖5A 中的放大部分VB。如圖27A所示，氣一液兩相制冷劑從制冷劑吸入口16b 被抽吸，并且在噴射器16的吸入通道16i內(nèi)被等熵減壓。做為選擇，如圖 27B所示，氣體制冷劑從制冷劑吸入口16b被吸入，并能夠被等熵減壓為氣一液兩相狀態(tài)。
在上述實施例中，基于氟里昂的制冷劑或二氧化碳被典型地用作制 冷劑。但是，眾所周知的制冷劑或眾所周知的液體都可用作為制冷劑。例 如，基于碳氫化合物的制冷劑可用作制冷劑。
在上述實施例中，制冷循環(huán)設備可用于汽車空調(diào)或汽車冰箱。但是， 制冷循環(huán)設備可用于固定的冷卻器、固定的冰箱、具有冷卻功能的箱子， 適于自動販賣機的冷卻設備等。
在上述實施例中，第一和第二蒸發(fā)器17、 19被用作用于冷卻空氣的 內(nèi)部熱交換器，以及散熱器12被用作向外界空氣輻射熱量的外部熱交換 器。但是，第一和第二蒸發(fā)器17、 19可用作從外界空氣吸收熱量的外部熱 交換器，以及散熱器12可被用作對待加熱的液體(如水或空氣)進行加熱 的內(nèi)部熱交換器。即，本發(fā)明的噴射器16能夠用于具有加熱功能或/和冷 卻功能的熱泵循環(huán)系統(tǒng)。
在如所附權利要求所限定的本發(fā)明范圍內(nèi)變化和修改都是可以被理 解的。
權利要求
1. 一種噴射器，包括噴嘴(16a)，所述的噴嘴被配置用于減壓和膨脹流體，所述流體處于氣—液兩相狀態(tài)、液態(tài)和超臨界狀態(tài)中的任一種狀態(tài)；主體部分(16b)，所述噴嘴被布置在所述的主體部分內(nèi)，所述主體部分具有流體吸入口(16d)和混合與增壓部分(16e)，其中由從所述噴嘴的噴射口(16c)噴射的流體噴射流從所述的流體吸入口抽吸流體，在所述的混合與增壓部分內(nèi)，從所述噴嘴的噴射口噴射的流體與從流體吸入口抽吸的流體被混合，并且處于氣—液兩相狀態(tài)的所混合的流體的動能被轉(zhuǎn)化成其壓力能；以及吸入通道(16i)，從所述流體吸入口被抽吸的流體通過所述的吸入通道流入所述混合與增壓部分的入口，其中所述吸入通道的流體通道面積被配置進行改變，以使得從所述流體吸入口抽吸的流體在所述吸入通道內(nèi)被大致等熵地減壓。
2. —種噴射器，包括噴嘴(16a)，所述的噴嘴被配置用于減壓和膨脹流體，所述流體處于 氣一液兩相狀態(tài)、液態(tài)和超臨界狀態(tài)中的任何一種狀態(tài)；主體部分(16b)，所述噴嘴被布置在所述的主體部分內(nèi)，所述主體部 分具有流體吸入口 (16d)和混合與增壓部分U6e)，其中由從所述噴嘴 的噴射口 (16c)噴射的流體噴射流從所述的流體吸入口抽吸流體，在所 述的混合與增壓部分內(nèi)，從所述噴嘴的噴射口噴射的流體與從所述流體吸 入口抽吸的流體被混合，并且處于氣一液兩相狀態(tài)的所混合的流體的動能 被轉(zhuǎn)化成其壓力能；以及吸入通道(16i)，從所述流體吸入口被抽吸的流體通過所述的吸入通 道流入所述混合與增壓部分的入口，其中所述吸入通道的流體通道面積被配置進行改變，以使得從所述吸 入通道流入所述混合與增壓部分的流體的流速與從所述噴嘴的所述噴射 口流入所述混合與增壓部分的流體的流速基本相等。
3. —種噴射器，包括噴嘴(16a)，所述的噴嘴被配置用于減壓和膨脹流體，所述流體處于 氣一液兩相狀態(tài)、液態(tài)和超臨界狀態(tài)中任何一種狀態(tài)；主體部分(16b)，所述噴嘴被布置在所述的主體部分內(nèi)，所述主體部 分具有流體吸入口 (16d)和混合與增壓部分(16e)，其中由所述噴嘴的 噴射口 (16c)噴射的流體噴射流從所述的流體吸入口抽吸流體，在所述 的混合與增壓部分內(nèi)，從所述噴嘴的所述噴射口噴射的流體與從所述流體 吸入口抽吸的流體被混合，并且處于氣一液兩相狀態(tài)的所混合的流體的動 能被轉(zhuǎn)化成壓力能；以及吸入通道(16i)，從所述流體吸入口抽吸的流體通過所述的吸入通道 流入所述混合與增壓部分的入口 ，其中所述吸入通道的流體通道面積被配置進行改變，以使得從所述吸 入通道流入所述混合與增壓部分的流體的流速等于或大于聲速。
4. 根據(jù)權利要求1 3中的任一項所述的噴射器，其中，所述吸入通 道的流體通道面積在所述吸入通道內(nèi)流動的流體的流動方向上朝著下游 逐漸減小。
5. 根據(jù)權利要求4所述的噴射器，其中，所述吸入通道的入口側(cè)處流 體通道面積的減小程度大于所述吸入通道出口側(cè)處流體通道面積的減小 程度。
6. 根據(jù)權利要求1 3中的任一項所述的噴射器，其中， 在所述吸入通道的入口側(cè)處所述吸入通道的流體通道面積在所述吸入通道內(nèi)流動的流體的流動方向上朝著下游逐漸減?。灰约霸谒鑫胪ǖ赖某隹趥?cè)處所述吸入通道的流體通道面積在所述吸 入通道內(nèi)流動的流體的流動方向上朝著下游逐漸增加。
7. 根據(jù)權利要求1 3中的任-項所述的噴射器，其中，所述吸入通道設置在所述噴嘴的外周表面與所述主體部分的內(nèi)周表面之間。
8. 根據(jù)權利要求1 3中的任一項所述的噴射器，其中，所述吸入通道由設置在其內(nèi)部的另一個噴嘴構成。
9. 根據(jù)權利要求1 3中的任一項所述的噴射器，其中，所述噴嘴和 所述吸入通道被配置，以使得在所述噴嘴的入口處流體的焓與所述噴嘴的 所述噴射口處流體的焓之間的焓差(AH)等于或大于在所述吸入通道的入口處流體的焓與所述吸入通道的出口處流體的焓之間的焓差(Ah)。
10. 根據(jù)權利要求1 3中的任一項所述的噴射器，其中，所述混合與增壓部分由平直部分(16g)和擴張部分(16h)構成，所述的平直部分從所述混合與增壓部分的入口在一定范圍內(nèi)延伸，所述的擴張部分從所述平直部分的下游端延伸至所述混合與增壓部分的出口 ；平直部分(16g)為圓柱形通道，在其整個范圍內(nèi)具有恒定的通道面 積；以及擴張部分(16h)被配置，以使得所述擴張部分的通道截面積在流體 流動方向上朝著下游逐漸增加。
11. 根據(jù)權利要求10所述的噴射器，其中，所述平直部分的范圍被設 置，以使得在流入所述混合與增壓部分的流體內(nèi)的氣體流體和液體流體的 流速在所述范圍內(nèi)彼此相等。
12. 根據(jù)權利要求10所述的噴射器，其中，當所述平直部分在所述噴嘴的軸向..匕的長度為L1，且在軸向上從所述 混合與增壓部分的入口至所述混合與增壓部分的出口的長度為L2，所述混 合與增壓部分被配置以使(KL1/L2《0.4。
13. 根據(jù)權利要求10所述的噴射器，其中，所述混合與增壓部分被配 置以使得流體被等熵增壓。
14. 一種噴射器，包括噴嘴(16a)，所述的噴嘴被配置用于減壓和膨脹流體，所述流體處于 氣一液兩相狀態(tài)、液態(tài)和超臨界狀態(tài)中的任一種狀態(tài)；主體部分(16b)，所述噴嘴被布置在所述的主體部分內(nèi)，所述主體部 分具有流體吸入口和混合與增壓部分(16e)，其中由從所述噴嘴的噴射口 (16c)噴射的流體噴射流從所述的流體吸入口被抽吸流體，在所述的混 合與增壓部分內(nèi)從所述噴嘴的所述噴射口噴射的流體與從所述流體吸入 口抽吸的流體被混合，并且處于氣一液兩相狀態(tài)的所混合的流體的動能被 轉(zhuǎn)化成其壓力能，其中所述混合與增壓部分由平直部分(16g)和擴張部分(16h)構成，所 述的平直部分從所述混合與增壓部分的入口在一定范圍內(nèi)延伸，所述的擴 張部分從所述平直部分的下游端延伸至所述混合與增壓部分的出口 ；所述平直部分為圓柱形通道，在其整個范圍內(nèi)具有恒定的通道面積；以及所述擴張部分被配置，以使得所述擴張部分的通道截面積在流體流動方向上朝著下游逐漸增加。
15. 根據(jù)權利要求14所述的噴射器，其中，所述平直部分的范圍被設 置，以使得在流入所述混合與增壓部分的流體內(nèi)氣體流體和液體流體的流 速在所述范圍內(nèi)彼此相等。
16. 根據(jù)權利要求14所述的噴射器，其中，當所述平直部分在噴嘴軸向上的長度為L1，且在軸向上從所述混合與 增壓部分的入口至所述混合與增壓部分的出口的長度為L2，所述混合與增 壓部分被配置以使(KL1/L2《0.4。
17. 根據(jù)權利要求14所述的噴射器，其中，所述混合與增壓部分被配 置，以使得流體在所述混合與增壓部分內(nèi)被等熵增壓。
18. 根據(jù)權利要求14 17中的任一項所述的噴射器，其中，在包含所 述噴嘴的軸線的截面內(nèi)，所述擴張部分的壁表面的截面形狀為直線。
19. 根據(jù)權利要求14 17中的任-項所述的噴射器，其中，在包含所 述噴嘴的軸線截面內(nèi)，所述擴張部分的壁表面的截面形狀為曲線。
20. 根據(jù)權利要求14 17中的任一項所述的噴射器，其中，在包含所 述噴嘴的軸線截面內(nèi)，所述擴張部分的壁表面的截面形狀通過組合多條直 線而形成。
21. 根據(jù)權利要求14 17中的任一項所述的噴射器，其中，在包含所 述噴嘴的軸線截面內(nèi)，所述擴張部分的壁表面的截面形狀通過組合至少一 條直線和曲線而形成。
22. 根據(jù)權利要求14 17中的任一項所述的噴射器，其中，在所述擴 張部分的入口側(cè)處所述擴張部分的擴張度大于在所述擴張部分的出口側(cè) 處所述擴張部分的擴張度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種噴射器(16)，所述噴射器包括噴嘴(16a)，將流體減壓，所述流體處于氣-液狀態(tài)、液態(tài)和超臨界狀態(tài)中的任一狀態(tài)；以及主體部分(16b)，具有流體吸入口(16d)和混合增壓部分(16e)。所述噴射器設置有吸入通道(16i)，從流體吸入口抽吸的流體通過所述的吸入通道流入混合增壓部分。吸入通道(16i)被改變以使從流體吸入口抽吸的流體在吸入通道被等熵減壓。做為選擇，吸入通道被改變以使從吸入通道流入混合與增壓部分的流體的流速基本上等于從噴嘴噴射口流入混合與增壓部分的流體的流速，或等于或大于聲速。
文檔編號F04F5/00GK101532513SQ200910127418
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權日2008年3月12日
發(fā)明者五丁美歌, 尾形豪太, 山田悅久, 羽野照幸, 茅野健太, 西島春幸, 高野義昭 申請人:株式會社電裝